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物理實驗探究方法,物理實驗的探究方法有哪幾種

  • 物理
  • 2023-05-30
目錄
  • 物理中最常用的實驗探究方法
  • 物理中的探究方法有哪幾種
  • 物理研究常用的方法七種
  • 物理實驗方法歸納
  • 物理的科學探究方法有什么

  • 物理中最常用的實驗探究方法

    1、控制變量法:就是把一個多因素影響某一物理量的問題,通過控制某幾個因素不變,只讓其中一個因素改變,從而轉化為單一因素影響某一物理量問題的研究方法。

    2、轉換法(放大法):對于一些看不見,摸不著的物理現象,或不易直接測量的物理量,用一些非常直觀的現象去認識或用容易測量的物理量間接測量的方法。

    3、等效替代法(等效法):在研究物理問題時,有時為了使問題簡化,常用一個物理量來代替其他所有物理量,但不會改變物理效果。

    4、理想模型法(抽象法、描述法):把復雜問題簡單化,將抽象的物理現象用簡單易懂的具體模型表示。

    5、實驗推理法(科學推敬謹理法、理想實驗法):有一些物理現象,由于受實驗條件所限,無法直接驗證,需要我們先進行實驗,再亮虧基進行合理推理得出正確結論,這也是一種常用的科學方法。

    擴展資料

    物理學中對于多因素(多變量)的問題,常常采用控制因素(變量)的方法,把多因素的問題變成多個單因素的問題。每一次只改變其中的某一個因素,而控制其空州余幾個因素不變,從而研究被改變的這個因素對事物的影響,分別加以研究,最后再綜合解決。

    它是科學探究中的重要思想方法,廣泛地運用在各種科學探索和科學實驗研究之中。

    1、獨立變量,即一個量改變不會引起除因變量以外的其他量的改變。只有將某物理量由獨立變量來表達,由它給出的函數關系才是正確的。

    2、非獨立變量,一個量改變會引起除因變量以外的其他量改變。把非獨立變量看做是獨立變量,是確定物理量間關系的一大忌。

    正確確定物理表達式中的物理量是常量還是變量,是獨立變量還是非獨立變量,不但是正確解答有關問題的前提和保障,而且還可以簡化解答過程

    物理中的探究方法有哪幾種

    物理實驗的方法有控制變量法、類比法、實驗+推理法、描述法、轉換法、模型法等。物理實驗是初高中階段物理課程中包含的相關實驗,包括電學實驗、力學實驗、熱學實驗、光學實驗等等,常用于驗證物理學科的定理宏鏈定律。

    1、控制變量法:這個應該是最常見的實驗方法。例如,在“探究壓強與哪些因素有關”、“探究電流與電阻的關系”、“研究弦樂器的音調與弦的松緊、長短和粗細的關系”等實驗中都用到了該實驗方法。

    2、類比法:例如,在學習電流時,為了更好地理解,與生活中熟悉的水流作類比。

    3、實驗+推理法:有些理論只有在理想空間里才能通過實驗得出,此時可以在現實條件實驗的基礎上推導出來這些理論。例如牛頓第一定律:一切物體在沒有受到力的作用時,總保持靜止狀態或勻速直線運動狀螞磨態。物體在運動過程中必定會受到阻力作用,通過多次實驗,可以推出這一結論。

    4、描述法:在生活中是不存在光線的,為了更好地學習光,才引進了“光線”這一詞。

    5、轉換法:在學習“聲音是振動產生的”這一知識時,把音叉的微小振動轉換為乒乓球的擺動。使實驗現象更為明顯。

    6、模型法:在學習原子結構時,為了更好地認識原子的悶絕斗內部結構,用太陽系模型代表原子結構。

    物理研究常用的方法七種

    科學探究既是學生的學習目標,又是一種重要的教學方式。作為目標,科學探究是一種精心設計的,為培養學生的科學探究能力服務的教學活動。作為一種教學方式,要求學生經歷與科學家進行科學探究相似的過程,深入理解、掌握物理學的知識與技能,體驗科學探究的樂趣,學習科學家的科學探究方法,領悟科學的思想和精神。

    為什么要重視科學探究?

    重視科學探究源于現代社會科學與技術迅速發展的背景下,人們對物理學以及物理教育的重新認識。過去,人們通常認為物理學主要是有關自然的現象、概念以及規律等構成的知識體系。正是在這樣的顫畢認識下,基礎教育建立了以傳授知識、強調運用知識解決實際問題的物理課程體系。隨著科學技術的發展,人們認識到,物理科學不但是一個知識體系,更重要的是人類認識世界的過程。如果將人們對自然的探究以及通過探究發現的現象、規律以及建立的概念和理論視為一種社會生產活動,物理知識只是這一過程的一個“產品”。顯然,物理科學作為培養未來公民科學素養的一個核心課程,僅僅重視知識的傳授是不夠的,更重要的是應該培養學生“生產”這些“產品”的能力,即科學探究能力。

    在高中物理課程中,科學探究既是學生的學習目標,又是一種重要的教學方式。作為目標,基礎教育階段的科學探究是一種精心設計的,為培養學生的科學探究能力服務的教學活動。作為一種重要罩洞旦的教學方式,要求學生經歷與科學家進行科學探究相似的過程,深入理解、掌握物理學的知識與技能,體驗科學探究的樂趣,學物擾習科學家的科學探究方法,領悟科學的思想和精神。

    驗證性實驗與探究性實驗有什么不同?

    傳統的物理課程通常通過驗證性實驗促進學生對物理學的理解,培養學生的物理實驗能力。現在,高中物理新課程強調培養學生科學探究及物理實驗的能力,強調通過探究性教學促進學生對物理學的理解。驗證性實驗與探究性實驗作為兩種不同的教學模式,主要有以下幾點不同。

    驗證性實驗是一種步驟驅使的教學活動,探究性實驗是一種問題驅使的教學活動。通常,驗證性實驗的實驗器材、實驗方案通常由教科書、實驗手冊或教師給定、提供,在實驗過程中,學生按事先制定的步驟進行實驗,收集數據。學生在實驗過程中“按部就班”地操作,其智力活動水平相對不高。從教學設計的角度看,驗證性實驗更強調行為與規則的統一。而探究性實驗需要學生自己設計并進行實驗,尋求答案、發現規律。例如,探究怎樣使水“火箭”飛得更高或更遠,學生將會面臨變量的選擇,變量的控制以及設計、制作或選定實驗器材等諸多問題。不同的變量對應著不同的實驗方案,也對應著不同的問題解決技巧。學生智力活動的水平相對較高,更強調獨立的思考與行為。

    驗證性實驗以檢驗已知概念或關系為主要目標,探究性實驗以發現新概念或關系為重點。在驗證性實驗中,學生活動的中心是驗證教學中已經講述過的概念、關系或規律,例如驗證牛頓第二定律。實驗的結果是已知的,實驗的目的是通過具體實驗,促進學生進一步理解這一比較抽象的物理規律。從活動過程學生的思維特征看,驗證性實驗更多地體現出從抽象到具體的思維過程。在探究性實驗中,學生活動中心探究未知的問題,并從中發現新的概念、關系或規律。例如,探究“火箭”裝水的多少與飛行高度的關系,學生需要通過具體的實驗結果,得出裝多少水“火箭”能飛得最高的結論或總結出“火箭”裝水的多少與飛行高度的關系。在探究性活動過程中,學生的思維更多地體現出從具體到抽象的過程。

    驗證性實驗有助于促進學生掌握陳述性知識,探究性實驗有助于促進學生掌握程序性知識。在驗證性實驗中,實驗目的通常是促進學生對科學概念、規律這樣的程序性知識的掌握與理解。與驗證性實驗不同,探究性實驗學生則需要自己識別、區別、控制與探究問題有關的變量,并制訂實驗方案、選擇實驗器材、收集實驗數據,并通過分析與論證得出結論。在這里,結論的正確與否更多地依賴于實驗的過程與方法是否正確、可靠,而不是來自于書本知識。因此,探究性實驗更能發展學生怎樣做實驗這樣的程序性知識。

    驗證性實驗的結論具有較大的確定性,探究性實驗的結論具有較大的不確定性。驗證性實驗從實驗原理到設計,從變量的選擇到控制,從器材的制作到選擇等都經過教材的編寫者、實驗器材的開發者以及教師等人員的精心設計、制作與準備,以確保學生的實驗結果與所需驗證的規律達到較好的一致性。驗證性實驗通常很少讓學生面對并處理錯誤的、不確定的問題和概念。探究性實驗則不同,探究的過程本身就是一個面臨不確定結果的探索過程,也許探究活動的開始環節,如學生的猜想與假設,就決定實驗不可能得到預期的結果。因此,探究性實驗允許學生從錯誤和失敗中學習,甚至將問題或錯誤視為一種有意義的教學資源,培養學生對科學的深入理解。

    科學探究怎樣評價?

    從近幾年我國義務教育課程的改革實踐以及國外部分國家和地區在科學探究能力的考查與評價方面所做的工作來看,科學探究與物理實驗能力的考查與評價呈現如下特點:

    探究問題大多為生活常見的物理問題情景。如取材于學生生活中常見的斯諾克臺球,就球桌桌邊高度與臺球反彈能量損失多少建立物理問題情景,探究球正常撞擊桌邊時,球與桌邊接觸點的高度對球的能量損失的影響。從而為設計斯諾克臺球桌邊高度,使得當球撞擊桌邊時,球的動能損失最小建立依據。

    利用簡單、易行的實驗器材作為考查與評價學生科學探究與物理實驗能力的。如探究小球在凹型球面振動周期問題,使用的器材為一小鋼球、一凹型表蓋玻璃面和一只停表。探究彈簧振動過程中的能量轉化與守恒問題,使用的主要器材為一小彈簧、一有底座的帶刻度尺的木棍。

    精心設計實驗與探究過程。配備一定數量的備用器材;制訂嚴格的考試流程,如考試采取輪轉式實驗的方式進行,要為考生輪換實驗留下相應的時間;學生遇到問題導致實驗中途不能進行,監考人員可以給予必要的幫助,使實驗能繼續進行下去,以便能繼續考查考生的其他實驗與探究技能,但所提供幫助必須記錄在案,而在實驗的數據處理和分析環節則不能提供任何幫助。

    注重問題之間的內在邏輯聯系。實驗與探究能力的考查,通常都采用開放——建構型問題。在一個共同的大背景下,按一定的邏輯關系設置若干個小問題要求解答,是一種典型的題型,也是考查考生收集信息,設計實驗,運用科學概念和規律分析問題、進行交流,評估實驗過程和實驗結果等科學探究能力常用的一種方法。試題通常以一個物理問題為起點,通過一個個有待解答的物理問題構成的問題串,形成一個既有一定的限定,又有一定開放性的物理問題情景,以便考生能比較充分地展示收集信息、設計實驗、評估實驗過程和實驗結果等科學探究能力。

    重視在過程性評價中考查學生的科學探究能力。部分國家和地區已將對學生平時在學校開展科學探究活動的考查與評價成績納入畢業考試成績之中,成為學生獲得畢業文憑以及升學與就業的重要參考。

    物理實驗方法歸納

    控制變量法 :探究電阻大小與材料、長度、粗細的關系;探究琴弦音調的高低與弦的材料、長度、粗細、松緊的關系。

    轉換法 :通過燈光的亮、暗判斷電流的大小 通過乒乓球被彈起的幅度判斷音陵和帶叉振幅的大小 。

    等效替尺蘆換法 :曹沖稱象 用電阻箱測未知電阻阻值 。

    類比法: 用水流來研究電流

    注:轉換法與等效替換法的區別。

    轉換法:是用一個物理量的現象來判斷另一個物理棚簡量。

    物理的科學探究方法有什么

    物理實驗的方法有:觀察法,比較法,控制變量法,描述法,等效替代法,轉換法,類比法,建立模型法,推理實驗法。

    1、觀察法

    觀察法是指研究者根據一定的研究目的、研究提綱或觀察表,用自己的感官和輔助去直接觀察被研究對象,從而獲得資料的一種方法。科學的觀察具有目的性和計劃性、性和可重復性。

    2、比較法

    比較法是不同國家或地區法律秩序的比較研究。它可以分為三個不同的層次:敘述的比較法,即外國法的研究;評價的比較法,即比較不同國家的法律制度的異同及其發展趨勢;沿革的比較法,即研究不同法律制度伏差之間的現實和歷史關系。

    3、控制變量法

    控制變量法是在蒙特卡洛方法中用于減少方差的一種技術方法。該方法通過對已知量的了解來減少對未知量估計的誤差。

    4、描述法

    描述法是集合的常用表示方法。常用于表示無限集合,把集合中元素的公共屬性用文字、符號或式子等描述出來,寫在大括號內,這種表示集合的方法叫做描述法。

    5、等效替代法

    等效替代法是指在研究某一個物理現象和規律中,因實驗本身的特殊限制或因實驗器材等限制,不可以或很難直接揭示物理本質,而采取與之相似或有共同特征的等效現象來替代的方法 。這種方法若運用恰當,不僅能順利得出結論,而且容易被學生接受和理解。

    6、轉換法

    轉換法是指在創造發明活動中,針對某個對象的探索遇到障礙、挫折而受阻時,或得到的解決問題方案并不理想時,于是改變觀察思考問題的角度,改變運用的方法或實施的手段,改變解決問題的途猛伍徑,或者改變事物內部的結構,從而使問題明確化。

    7、類比法

    類比法,是一種最古老的認知思維與推測的方法,是對未知或不確定的對象與已知的對象進行歸類比較,進而對未知或不確定對象提出缺知皮猜測。如果未知的對象確實與某種已知的對方有較多的相似之處,則類比法有一定的認知價值,分類學就是由類比法演化而來。

    8、建立模型法

    建立模型法包括物理對象模型、理想化實驗模型、物理過程模型。

    9、推理實驗法

    推理法又稱理想實驗法,是在實驗基礎上經過概括、抽象、推理得出規律的一種研究問題的方法。

    物理實驗的定義

    物理實驗是初高中階段物理課程中包含的相關實驗,包括電學實驗、力學實驗、熱學實驗、光學實驗等等,常用于驗證物理學科的定理定律。

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