在《初中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中，科學(xué)探究既是中學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方法之一。在探究科學(xué)規(guī)律的過程中，中學(xué)生通過動(dòng)手動(dòng)腦，通過數(shù)學(xué)學(xué)曉得“再發(fā)覺”過程，體驗(yàn)到科學(xué)探究的樂趣，學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)探究方式，感悟科學(xué)的思想和精神，把握科學(xué)學(xué)習(xí)的策略和科學(xué)的思維方式，進(jìn)而提升她們的科學(xué)素養(yǎng)。下邊就與你們一上去闡述數(shù)學(xué)教學(xué)中常用的一些科學(xué)方式。一、猜想法在科學(xué)探究的學(xué)習(xí)過程中，推測(cè)這一步驟有著舉足輕重的地位，它是數(shù)學(xué)智慧中最活躍的成份，對(duì)中學(xué)生猜測(cè)能力的培養(yǎng)，也是數(shù)學(xué)探究過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，但是推測(cè)決定了科學(xué)探究的方向，因而，在數(shù)學(xué)教學(xué)的過程中，引導(dǎo)中學(xué)生科學(xué)合理地推測(cè)就變得愈發(fā)重要。首先，推測(cè)要有一定經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)作為基礎(chǔ)。在進(jìn)行科學(xué)猜測(cè)能力方面的教學(xué)時(shí)，可先針對(duì)問題讓中學(xué)生展開想像的翅膀，鼓勵(lì)中學(xué)生把所有可能的情況都大膽地說下來，之后讓中學(xué)生按照已有知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)逐一進(jìn)行剖析，想想生活中有什么事實(shí)支持它，它和已有知識(shí)是否一致，排除這些與經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)相矛盾的看法，留下的就可能是科學(xué)的猜測(cè)了，沒有一定的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，推測(cè)估計(jì)只能是無本之木，無源之水。所以在教學(xué)中為了防止中學(xué)生胡猜亂想，讓中學(xué)生說出推測(cè)的理由、事實(shí)根據(jù)是很有效的防止課堂混亂的手段，也是培養(yǎng)中學(xué)生探究能力的方式之一。
二、控制變量法“控制變量法”是中學(xué)數(shù)學(xué)中常用的探究問題的科學(xué)方式。因?yàn)橛绊懟瘜W(xué)研究對(duì)象的誘因在許多情況下并不是單一的，而是多種誘因互相交錯(cuò)、共同起作用的。所以要想精確地掌握研究對(duì)象的各類特點(diǎn)，弄清事物變化的緣由和規(guī)律，必須人為的制造一些條件，以便問題的研究。諸如當(dāng)一個(gè)數(shù)學(xué)量與幾個(gè)誘因有關(guān)時(shí)，我們通常是分別研究這個(gè)數(shù)學(xué)量與各個(gè)誘因之間的關(guān)系，再進(jìn)行綜合剖析得出推論。這樣就必須在研究化學(xué)量同其中一個(gè)誘因之間的關(guān)系時(shí)，將另外幾個(gè)誘因人為地控制上去，使它們保持不變物理學(xué)習(xí)方法，便于觀察和研究該化學(xué)量與這個(gè)誘因之間的關(guān)系。這就是“控制變量”的方式。在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中有許多概念或規(guī)律的探求過程，都要用到控制變量法。諸如，在八年級(jí)剛接觸化學(xué)時(shí)，有一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)是探究“聲音如何從發(fā)聲的物體傳到遠(yuǎn)處？”。讓一個(gè)中學(xué)生在椅子一端敲打桌面，另一個(gè)中學(xué)生在另一端聽聲音，一次貼在桌面上聽，一次只是緊貼桌面。發(fā)覺兩次都可以看到聲音，引導(dǎo)中學(xué)生剖析這兩次聲音分別是通過椅子和空氣傳來的，因而說明聲音要靠介質(zhì)傳播。同時(shí)讓中學(xué)生比較兩次看到的聲音大小，進(jìn)而認(rèn)識(shí)到聲音在固體中比在空氣中傳播得快，即固體的傳聲能力強(qiáng)。在這兒，老師一定要指出實(shí)驗(yàn)中須要控制的變量就是聽聲音的距離和敲擊桌面的力度要相同，使中學(xué)生體驗(yàn)到控制變量的思想，為之后的探究實(shí)驗(yàn)作好方式上的打算。
控制變量法是一種最常用的、非常有效的探求客觀數(shù)學(xué)規(guī)律的科學(xué)方式。通過控制變量法，可以讓我們很便捷的研究出某個(gè)數(shù)學(xué)量與多個(gè)誘因之間的定性或定量關(guān)系，因而能得出普遍的規(guī)律。三、等效取代法有一個(gè)廣為人知的歷史故事──曹沖砸缸。他運(yùn)用的就是一種等效取代的思想，他是用石頭代替了小象，巧妙地測(cè)出了小象的重力。其實(shí)，這兒還用到了“化整為零”的思想。好多偉人也常常會(huì)用等效法來使研究問題簡(jiǎn)化，比如，愛迪生用圍成一圈的平面鏡的反射光等效多個(gè)太陽導(dǎo)致了無影燈，他的助手阿普頓在苦苦估算燈泡的體積時(shí)，愛迪生卻告訴他只須要把燈泡裝滿水，檢測(cè)水的容積即為燈泡的體積。還有阿基米德在洗腳時(shí)發(fā)覺了鑒定王冠真?zhèn)蔚姆绞剑M(jìn)而也造成了一個(gè)重要的原理──阿基米德原理的發(fā)覺。可以說“等效取代”的思想是化學(xué)實(shí)驗(yàn)成功的最根本、最重要的思路，化學(xué)學(xué)中的相關(guān)定理、定理、公式、原理都是以取代思維創(chuàng)立的基礎(chǔ)為出發(fā)點(diǎn)的。諸如，檢測(cè)不規(guī)則固體的容積，就是借助物體浸入在液體中時(shí)，物體容積與物體排開的液體的容積相等的原理，將用取代。在有量杯或量筒時(shí)，可采用“排液補(bǔ)差法”或叫“等量空間搶占法”測(cè)量。沒有量杯或量筒時(shí)，可用彈簧秤和水，通過檢測(cè)壓強(qiáng)大小，結(jié)合阿基米德原理估算（全部浸入），也可以用天平測(cè)排水的質(zhì)量（全部浸入），再借助密度知識(shí)來估算。
當(dāng)難以直接測(cè)物體的質(zhì)量時(shí)，就可以用懸浮的方式借助的原理，測(cè)出也就曉得了，物體的質(zhì)量也就可求了。這些質(zhì)量或容積的取代檢測(cè)方式通常多見于檢測(cè)物質(zhì)密度的方式中。還有許多化學(xué)量的檢測(cè)都用到了等效取代法。四、轉(zhuǎn)換法所謂“轉(zhuǎn)換法”，主要是指在保證療效相同的前提下，將不可見、不易見的現(xiàn)象轉(zhuǎn)換成可見、易見的現(xiàn)象；將陌生、復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)換成熟悉、簡(jiǎn)單的問題；將無法檢測(cè)或測(cè)準(zhǔn)的化學(xué)量轉(zhuǎn)換為才能檢測(cè)或測(cè)準(zhǔn)的化學(xué)量的方式。彈簧測(cè)力計(jì)的原理也蘊(yùn)涵了一個(gè)間接檢測(cè)原則。即用可直接量度的量去間接表現(xiàn)這些不便直接觀察不便直接檢測(cè)的量。在這兒，彈簧的寬度變化是可以直接觀察直接檢測(cè)的，而力的大小是看不到摸不著的，并且力的大小卻和彈簧寬度的變化有關(guān)系，所以我們就可以用彈簧的伸長(zhǎng)量來量度力的大小。除了測(cè)力計(jì)是這樣的，氣溫計(jì)、壓強(qiáng)計(jì)、氣壓表（高度計(jì)）、電流表、電壓表、時(shí)鐘速率表都是這么，看到的是寬度、角度的變化，反映的是水溫、液體浮力、大氣浮力（高度）、電流、電壓、時(shí)間、速度的變化。中學(xué)數(shù)學(xué)中有好多地方都用到了轉(zhuǎn)換法的原理。研究物體升溫放熱的多少與什么誘因有關(guān)時(shí)，可通過觀察倒入其中的相同電熱器加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來判定放熱多少。借助擴(kuò)散現(xiàn)象來研究分子的運(yùn)動(dòng)及分子運(yùn)動(dòng)的快慢。
研究動(dòng)能或勢(shì)能大小時(shí)通過觀察運(yùn)動(dòng)的小球推進(jìn)紙袋聯(lián)通距離的大小或是木樁被攻入地下的深度，來推論動(dòng)能和勢(shì)能的大小。研究力、電流、磁場(chǎng)時(shí)，因?yàn)樗鼈兌际强床灰娒恢臇|西，我們可以利使勁所形成的療效、電流形成的各類效應(yīng)、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)來研究它們。例如可以通過泡沫塑膠凹坑的程度來曉得壓力的作用療效大小，用燈光的色溫來感知電壓的大小、用電磁鐵吸引大頭針的個(gè)數(shù)來判定其磁性強(qiáng)弱。將光在透明空氣中的傳播轉(zhuǎn)換為在煙或霧氣中的傳播來觀察光的傳播方向。再如，把發(fā)聲體的微小震動(dòng)用泡沫塑膠球的震動(dòng)來進(jìn)行放大，把物體熱脹冷縮的微小變化用細(xì)管中液柱的高度變化來放大，把物體受力后的微小形變用平面鏡反射光線的偏轉(zhuǎn)角度來進(jìn)行放大等等都是借助了轉(zhuǎn)換法。五、理想化方式“理想化方式”。它又分為“理想實(shí)驗(yàn)法”和“理想模型法”。諸如，我們?cè)谘芯空婵漳軌騻髀暤臅r(shí)侯，將一只小警鈴置于密閉的玻璃罩內(nèi)，接通電路，可清楚的看到鈴聲物理學(xué)習(xí)方法，用抽氣機(jī)漸漸抽去玻璃罩內(nèi)的空氣，看到鈴聲越來越弱，這說明空氣越黏稠，空氣的傳聲能力越弱。實(shí)驗(yàn)中未能達(dá)到絕對(duì)的真空，但可以通過鈴聲的變化趨勢(shì)，猜想出真空不能傳聲，這與牛頓第一定理的構(gòu)建過程是十分類似的。這屬于理想實(shí)驗(yàn)法。
假如班主任在教學(xué)中注意挺好地滲透這一方式，有利于培養(yǎng)中學(xué)生的科學(xué)思想，提升中學(xué)生的創(chuàng)新能力。在中學(xué)教材中，我們熟悉的理想化模型有：杠桿（只要能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的物體都可以看作是杠桿）、斜面（像盤山道路這樣起點(diǎn)為低終點(diǎn)高的彎曲面可以看作是斜面）、輪軸（如門把手、汽車方向盤、腳踏板、扳手這樣在使用中某部份轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的軌跡是一個(gè)圓的機(jī)械都可以看作車鉤）、連通器（左端開口、底部連通的容器都可以看作是連通器）、薄透鏡、光線、磁感線等等。正是引入了這種理想化的數(shù)學(xué)模型，才得以使我們面對(duì)許多復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)問題，通過簡(jiǎn)化處理才能比較順利地給以解決。我們也經(jīng)常運(yùn)用理想化方式，對(duì)于個(gè)別問題可以通過尋覓和完善合適的理想化模型來處理，正式研究對(duì)象、條件等理想化，以達(dá)到化繁為簡(jiǎn)的目的。另外常用的科學(xué)方式還有類比法、圖像法、歸納法、比較法、演繹法、推理法、想象法、逆向思維法、宏觀與微觀結(jié)合法、累積法，以及微分法等等。