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1、精選優質文檔-傾情為你奉上中學數學教學中常用15種實驗方式(2011-05-0714:07:36)研究化學的科學方式有許多，常常用到的有觀察法、實驗法、比較法、類比法、等效法、轉換法、控制變量法、模型法、科學推理法等。研究個別數學知識或數學規律，常常要同時用到幾種研究方式。如在研究內阻的大小與什么誘因有關時，我們同時用到了觀察法（觀察電壓表的示數）、轉換法（把內阻的大小轉換成電壓的大小、通過研究電壓的大小來得到內阻的大小）、歸納法（將分別得出的阻值與材料、長度、橫截面積、溫度有關的信息歸納在一起）、和控制變量法（在研究阻值與寬度有關時控制了材料、橫截面積）等技巧。可見，化學的科學方式題未能
2、細致的分類。只能按照題意看題中指出的是哪一過程，來剖析解答。下邊我們將一些重要的實驗方式進行一下剖析。一、控制變量法數學學研究中常用的一種研究方式控制變量法。所謂控制變量法，就是在研究和解決問題的過程中，對影響事物變化規律的誘因或條件加以人為控制，使其中的一些條件根據特定的要求發生變化或不發生變化，最終解決所研究的問題。可以說任何化學實驗，都要根據實驗目的、原理和方式控制個別條件來研究。如：導體中的電壓與導體兩端的電流以及導體的阻值都有關系，學校化學實驗無法同時研究電壓與導體兩端的電流和導體的阻值的關系，而是在分別控制導體的阻值與導體兩端的電流不變的情況下，研究導體中的電壓跟這段導體兩端的電流
3、和導體的阻值的關系，分別得出實驗推論。通過中學生實驗，讓中學生在動腦與動手，理論與實踐的結合上找到這“兩個關系”，最終得出歐姆定理IU/R。為了研究導體的阻值大小與什么誘因有關，控制導體的厚度和材料不變，研究導體內阻與橫截面積的關系。為了研究滑動磨擦力的大小跟什么誘因有關，保證壓力相同時，研究滑動磨擦力與接觸面粗糙程度的關系。借助控制變量法研究化學問題，重視了知識的產生過程，有利于扭轉重推論、輕過程的傾向，有助于培養中學生的科學素養，使中學生學會學習。小學數學課本中，蒸發的快慢與什么誘因的有關；滑動磨擦力的大小與什么誘因有關；液體浮力與什么誘因有關；研究壓強大小與什么誘因有關；壓力的作用療效與什么因
4、素有關；滑車架的機械效率與什么誘因有關；動能、重力勢能大小與什么誘因有關；導體的阻值與什么誘因有關；研究內阻一定、電流與電流的關系；研究電流一定、電流和內阻的關系；研究電壓做功的多少跟什么誘因有關系；電壓的熱效應與什么誘因有關；研究電磁鐵的磁性強弱跟哪些誘因有關系等均應用了這些科學方式。二、轉換法一些比較具象的看不見、摸不著的物質的微觀現象，要研究它們的運動等規律，使之轉化為中學生熟知的看得見、摸得著的宏觀現象來認識它們。這些方式在科學上稱作“轉換法”。如：分子的運動，電壓的存在等，如：空氣看不見、摸不到，我們可以按照空氣流動（風）所形成的作用來認識它；分子看不見、摸不到，不好研究，可以通過研究
5、墨水的擴散現象去認識它；電壓看不見、摸不到，判定電路中是否有電壓時，我們可以按照電壓形成的效應來認識它；磁場看不見、摸不到，我們可以依據它形成的作用來認識它。再如，有一些化學量不容易測得，我們可以按照定義式轉換成直接測得的化學量。在由其定義式估算出其值，如電功率（我們難以直接測出電功率只能通過PUI借助電壓表、電壓表測出U、I估算得出P）、電阻、密度等。小學數學課本中，測不規則小鐵塊的容積我們轉換成測排沸水的容積；我們測曲線的長短時轉換成細絲線的寬度；在檢測滑動磨擦力時轉換成測拉力的大小；大氣浮力的檢測（難以直接測出大氣壓的值，轉換成求被大氣壓壓起的水銀柱的浮力）測硬幣的半徑時轉換成測刻度尺的
6、長度；測液體浮力（我們將液體的浮力轉換成我們能看見的液柱高度差的變化）；通過電壓的效應來判定電壓的存在（我們難以直接看見電壓）；通過磁場的效應來證明磁場的存在（我們難以直接看見磁場）；研究物體內能與濕度的關系（我們難以直接感知內能的變化，只能轉換成測出氣溫的改變來說明內能的變化）；在研究電熱與電壓、電阻的誘因時，我們將電熱的多少轉換成液柱上升的高度；在我們研究電功與哪些誘因有關的時侯，我們將電功的多少轉換成砝碼上升的高度；密度、功率、電功率、電阻、壓強（大氣浮力）等化學量都是借助轉換法測得的；在我們回答動能與哪些誘因有關時，我們回答說小球在平面上滑動的越遠則動能越大，就是將動能的大小轉換成了小
7、球運動的遠近。以上列出的這種問題均應用了這些科學方式。例題分子運動看不見、摸不著，不好研究，但科學家可以通過研究墨水的擴散現象去認識它，這些方式在科學上稱作“轉換法”。下邊是小明朋友在學習中遇見的四個研究實例，其中采取的方式與剛剛研究分子運動的方式相同的是（）A借助磁感應線去研究磁場問題B電壓看不見、摸不著初中物理五大實驗方法，判定電路中是否有電壓時，我們可通過電路中的燈泡是否發光去確定C研究電壓與電流、電阻關系時，先使內阻不變去研究電壓與電流的關系：之后再讓電流不變去研究電壓與內阻的關系D研究電壓時，將它比做水流解析：選B三、放大法在有些實驗中，實驗的現象我們是能看見的，并且不容易觀察。我們就將形成的療效進行放
8、大再進行研究。例如音叉的震動很不容易觀察，所以我們借助小泡沫球將其現象放大。觀察壓力對玻璃瓶的作用療效時我們將玻璃瓶密閉，裝水，插上一個小玻璃管，將玻璃瓶的形變導致的液面變化放大成小玻璃管液面的變化。四、積累法在檢測微小量的時侯，我們經常將微小的量積累成一個比較大的量、比如在檢測一張紙的長度的時侯，我們先檢測100張紙的長度在將結果乘以100，這樣使檢測的結果更接近真實的值就是采取的積累法。要檢測出一張郵品的質量、測量出脈搏一下的時間，檢測出導線的半徑，均可用積累法來完成。五、類比法在我們學習一些非常具象的，看不見、摸不著的化學量時，因為不易理解我們就掏出一個你們能看到的與之很相像的量來進行對
9、照學習。如電壓的產生、電壓的作用通過以熟悉的水流的產生，水壓使水管中產生了水流進行類比，因而得出電流是產生電壓的緣由的推論。中學生在學習熱學知識時，在老師的引導下，聯想到：水壓迫使水順著一定的方向流動，使水管中產生了水流；類似的，電壓迫使自由電荷做定向移動使電路中產生了電壓。抽水機是提供水壓的裝置；類似的，電源是提供電流的裝置。水流通過渦輪時，消耗水能轉化為渦輪的動能；類似的，電壓通過電燈時，消耗的電能轉化為內能。我們學習分子動能的時侯與物體的動能進行類比；學習功率時，將功率和速率進行類比。例題某同事在學習熱學知識時，在老師的引導下，聯想熱學實驗現象，進行比較并找出了一些相類似的規律，其中不確切
10、的是()A水壓使水管中產生水流；類似地，電流使電路中產生電壓B抽水機是提供水壓的裝置；類似地，電源是提供電流的裝置C抽水機工作時消耗水能；類似地，電燈發光時消耗電能D水流通過渦輪時消耗水能轉化為渦輪的動能。類似地，電壓通過電燈時，消耗電能轉化為內能和光能解析：選C。通過類比，用你們熟悉的水流、水壓的直觀認識，致使看不見、摸不著的具象的電壓、電壓等知識躍然紙面，栩栩如生。六、理想化數學模型實際現象和過程通常都非常復雜的，涉及到諸多的誘因，采用模型方式對學習和研究起到了簡化和純化的作用。但簡化后的模型一定要表現出原型所反映出的特征、知識。模型法有較大的靈活性。每種模型有限定的運用條件和運用的范圍
11、。小學課本中好多知識都應用了這個技巧，例如有：液柱、（例如在求液體對豎直的容器底的浮力的時侯，我們就選了一個液柱作為研究的對象簡化，簡化后的模型仍然保留原先的特性和知識）；光線、（在我們學習光線的時侯光線是一束的，并且是看不見的，我們使用一條看的見的實線來表示就是將問題簡化，借助了理想化模型）；液片、（在我們研究連通器的特性，求大氣壓時我們都在某一位置取了一個液面，研究該液面所遭到的浮力和壓力，也是將問題簡化，借助理想化模型法）；光沿直線傳播（在我們學習中我們曉得真正的空氣是各處都不均勻的，例如越往上空氣越黏稠，在諸如由于空氣各處不均勻產生了風，而在光是沿直線傳播一節中我們將問題簡化，只取一個
12、簡單的模型，一條光線在均勻的介質中傳播）。勻速直線運動；（生活中甚少有一個物體真正的做勻速直線運動，在我們研究問題的時侯勻速直線運動只是一個模型）磁感線（磁感線是不存在的一條線，并且我們為了易于研究磁場我們人為的引入了一條線，將我們研究的問題簡化。）例題在我們學習數學知識的過程中，運用數學模型進行研究的是（）A構建速率概念B研究光的直線傳播C用磁感應線描述磁場D剖析物體的質量解析：B、C七、科學推理法當你在對觀察到的現象進行解釋的時侯就是在進行推理，或說是在作出結論，比如當你家的狗在叫的時，你可能會推想有人在你家的門外，要作出這一結論，你就須要把現象（狗的喊聲）與往年的知識經驗，即有陌生人來時
13、狗會叫結合上去。這樣就能得出符合邏輯的答案如：在進行牛頓第一定理的實驗時，當我們把物體在越光滑的平面運動的就越遠的知識結合上去我們就推理出，假若平面絕對光滑物體將永遠做勻速直線運動。如：在做真空不能傳聲的實驗時，當我們發覺空氣越少，傳出的聲音就越小時，我們就推理出，真空是不能傳聲的。八、等效取代法例如在研究合力時，一個力與兩個力使彈簧發生的形變是等效的，這么這一個力就取代了兩個力所以叫等效取代法，在研究串、并聯電路的總內阻時，也用到了這樣的方式。在平面鏡成像的實驗中我們借助兩個完全相同的蠟燭，驗證物與像的大小相同，由于我們難以真正的測出物與像的大小關系，所以我們借助了一個完全相同的另一根蠟燭來
14、等效代替物體的大小。九、歸納法是通過樣本信息來推測總體信息的技術。要作出正確的歸納，就要從總體中選出的樣本，這個樣本必須足夠大并且具有代表性。在我們買藍莓的時侯就用了歸納法，我們常常先嘗一嘗，假如都很甜，就歸納出所有的獼猴桃都很甜的，就放心的買上一大串。諸如銅能導電，銀能導電，鋅能導電則歸納出金屬能導電。在實驗中為了驗證一個數學規律或定律，反復的通過實驗來驗證他的正確性之后歸納、分析整理得出正確的推論。在阿基米德原理中，為了驗證F浮G排，我們分別借助鐵塊和鐵塊做了兩次實驗，歸納、整理均得出F浮G排，于是我們驗證了阿基米德原理的正確性，使用的正是這些技巧。在驗證杠桿的平衡條件中，我們反復做了三次實
15、驗來驗證F1×L1F2×L2也是借助這些技巧。一切發聲體都在震動推論的得出（在實驗中對多種推論進行剖析整理并得出最后推論時），都要用到這一技巧。在驗證導體的阻值與哪些誘因有關的時侯，經過多次的實驗我們得出了導體的阻值與厚度，材料，橫截面積初中物理五大實驗方法，濕度有關，也是將實驗的推論整理到一起后歸納總結得出的。在所有的科學實驗和原理的得出中，我們幾乎都用到了這些技巧。十、比較法（對比法）當你想找尋兩件事物的相同和不同之處，就須要用到比較法，可以進行比較的事物和化學量好多，對不同或有聯系的兩個對象進行比較，我們主要從中找尋它們的不同點和相同點，從而進一步闡明事物的本質屬性。如，比較蒸發和沸騰的
16、異同點；如，比較柴油機和汽油機的優缺點；如，電動機和熱機；如，電流表和電壓表的使用。借助比較法除了加深了對它們的理解和區別，使朋友們很快地記住它們，能夠發覺一些有趣的東西。十一、分類法把固體分為晶體和非晶體兩類、導體和絕緣體。十二、觀察法化學是一門以觀察、實驗為基礎的學科。人們的許多數學知識是通過觀察和實驗認真地總結和思考得來的。知名的馬德堡半球實驗，證明了大氣浮力的存在。在教學中，可以按照教材中的實驗，如厚度、時間、溫度、質量、密度、力、電流、電壓等化學量的檢測實驗中，要求中學生認真細致的觀察，進行規范的實驗操作，得到確切的實驗結果，養成良好的實驗習慣，培養實驗技能。大部份均借助的是觀察法。十三、比值定義法例：密度、壓強、功率、電流等概念公式采取的都是這樣的方式。十四、多因式乘積法例：電功、電熱、熱量等概念公式采取的都是這樣的方式。十五、逆向思維法例：由電生磁想到磁生電專心-專注-專業