物理学中的科学方法

摘 要：物理学的学习只有通过科学的学习方法才能够更加有效。提出了几种物理学的科学方法。

关键词：科学方法；运用；电磁学

一、物理学中的科学方法

1.观察法

观察是指人们对自然状态下的事物进行考察的过程，也就是对客观事物不加以影响的情况下研究事物。在物理学的学习过程中，观察法是极为重要的一种方法。但是，同一般的观察有所区别，物理学的观察不应该漫无目的，应该利用仪器和工具进行有意识地观察。

2.实验法

实验则是指根据研究的目的，利用仪器和设备，对自然现象进行人为的控制或者模拟，进行干扰排除，突出主要的因素，在有利的条件下，对自然规律进行研究，进而对物理规律的本质进行深刻揭示。

拿“液体压强”这堂课为例，教师可以先提出“在其他各个方向上，液体是否也有压强呢？”这一问题。之后，让学生进行三个实验，第一个实验是让学生在白铁罐侧壁靠在底部的地方用定在同一个高度的不同地方，将三四个孔打在上面，在灌上水之后，让学生对水怎样从孔中喷出进行观察。第二个实验是只留一个小孔，将其他的小孔都封住，然后在靠近顶部和中部的地方尽量打出孔径相同的两个小孔，让学生观察这时水的喷出情况，并且对同一时间的小孔喷出的水进行收集。第三个实验是把这个铁罐进行歪扭，然后再对水从孔中的喷出情况进行观察。这三个实验结束之后，让学生对实验结果进行总结。

3.控制变量法

在物理学中，某一个物理量能够受到多个不同物理量的影响。学习者为了对这一物理量同其他物理量之间的关系进行确定，需要对某些定量进行控制，使其固定不变，对某个定量进行改变，进而观察所研究的物理量同这一物理量之间有何种关系。

4.理想化方法

学习者为了使研究更加方便，可以简化问题，将问题的主要因素进行突出，将次要因素进行忽略。进而在物理学过程中，在主要矛盾突出的纯粹情形中，对其现象进行抽象和概括，得出结论。

二、在教学中的运用

1.在力学教学中的运用

在力学的教学过程中，通过讲授物理概念和原理，进行科学方法的提出，不对方法的定义进行严格推敲，不对方法的内涵进行详细的阐述，仅仅通过具体事例的佐证，就可以让学生自然而然地意识到。例如牛顿第一定律的讲授，通过讲解伽利略思想实验，让学生们领会到理想化这一物理学中的科学方法；例如力学的讲授，可以让学生感受到类比法。在进行课程讲授的过程中，对这一段得历史进行回顾，通过阐述物理规律，对科学方法进行引出，将物理知识进行前后贯穿，从而使学生的联想能力和思维能力进行活跃。

2.在热学教学中的运用

在进行热力学的基本定理过程中，教师可以进行理想化方法的进一步阐述。在进行讲解的过程中，学生会遇到很多理想模型：理想气体、平衡态，同时也会遇到很多理想过程：等温、等压、绝热等。遇到这些知识后，学生就积累了一定的感性知识，通过利用适当的时机，可以让学生进行理想化方法的科学归纳。

3.在电磁学教学中的运用

类比法是电磁学教学部分涉及的最多方法。因为电学同磁学之间存在一定的相似性，所以电和磁之间也存在着一定的内在联系。公式和定律是这种相似性的反映，教师在教学过程中，应该对这种相似性进行把握，从静电的部分，通过类推的方法推出磁学的概念，这样能够使学生在学习新知识的同时，对旧知识进行回顾。

电磁感应就是这样产生的。从电与磁的对称性、电能够生磁的这方面进行处罚，法拉第提出了磁能生电，这在当时是一个极为大胆的猜测，但是这一推理最后产生了电磁感应定律。在法拉第之后，另一个著名的物理学大师麦克斯韦通过对比这一定律和安培环路定律，发现了这其中的不对称性，从而将磁场进行变化能产生电场，麦克斯韦推断出电场能够产生磁场，进而将位移电流的假说推出，使麦克斯韦几分方程组进行建立，在理论上对电磁波的存在进行了预言。这就为未来的无线电事业的发展奠定了基础，是一项伟大的物理学发现。

观察法、实验法、控制变量法以及理想化法都是物理学中科学方法的基础。通过利用这些科学方法，可以对物理学发展的规律进行更加深刻的认识，从历史回顾探索未来，从而对物理学的发展进行科学指导。

参考文献：

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[2]牛新记.浅谈科学素质在物理教学中的应用[J].青年文学家，2010（2）.

[3]崔胜春，刘桂英.中考物理试题中科学研究方法题例析[J].黑龙江教育：中学教学案例与研究，2009（10）.

[4]张彬.在初中物理课堂教学中渗透科学研究方法的思考与实践[J].中学物理，2010（8）.

[5]杨榕楠.科学探究的序曲：解读“伽利略对自由落体运动的研究”[J].中学物理教学参考，2010（8）.

指导老师：肖利

（作者单位 吉林师范大学）

编辑 孙玲娟

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