浅议实验研究方法在初中物理教学中的运用

冯克刚

(重庆市长寿中学校 重庆 401220)

物理知识所要研究的内容千变万化，在众多的研究对象中，所采用的研究方法不可能千篇一律，运用怎样的实验方法和所研究对象有直接的关系。牛顿之所以能够在苹果落地时及时的发现，并且引起了他的思考和进一步观察，其实就是采取了观察法，观察是物理实验中经常用到的方法，另外还有控制变量法、转换法等。物理教师在课堂教学中如果单纯的给学生讲解这些实验研究的方法难免会给学生一种不真实感，会让学生觉得物理实验毫无趣味可言，因此，物理教师在教给学生这些实验方法时要逐步进行，采取循序渐进的原则，在学生研究实验的过程中把这些术语告诉学生，让学生结合自己的实验来品味这种实验方法所适用的范畴[1]。

一、物理实验研究方法

（一）观察法

在物理实验中最常用到的方法就是观察法，观察法也是多种实验方法的基础，可以说，所有的实验操作都离不开认真观察，只有观察才有发现。有些实验需要我们持续不断地进行观察，通过观察到的数据进行分析，从而得出结论。比如：测量空气的温度变化，就是采用观察法进行的，需要把温度计放置在空气中，然后观察并记录一天中多个时间段的气温变化，从而得出结论，虽然观察法在操作时非常简单，但是需要认真、仔细，还要讲究方法，比如，在用观察法读取量筒中的数据时，如果学生读取不认真，操作不规范，读出来的数据就会有很大的差距，仰视和俯视读出的度数都是不准确的，视线和凹液面的最低处保持水平是读取量筒数据时需要注意的事项。因此，物理教师要结合观察法的具体操作方法对学生进行引导，让学生做到实验准确、操作正确，研究要科学。

（二）控制变量法

控制变量法在物理实验过程中极其重要，可以说是物理学的基础实验方法，许多著名的物理实验，都是基于控制变量法的思想而进行的，要分析一个物理因素，受到其他物理因素的影响程度，多个物理因素同时进行分析将无法得出科学有效的结论。这时可以通过控制变量法将其他的因素控制不变，每次只变化其中一个因素，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后综合解决，这种实验方法在初中物理实验中有重要的运用。比如，教学“摩擦力”这部分知识时，师生共同研究摩擦力的大小与什么因素有关这一知识点时，就可以采用控制变量法。提出研究对象后，先共同探讨后提出猜想和假设，摩擦力大小可能与接触面所受的压力有关；可能与接触面的粗糙程度有关；可能与接触的面积大小有关；可能与物体运动速度大小有关。当研究的内容有了具体的方向后，就要确定一个研究对象，让一个物体在另一个物体上滑动，发生滑动摩擦，并想办法测出不同情况下的滑动摩擦力，然后进行比较。通过实验比较学生会发现摩擦力大小与接触面的粗糙程度、压力大小都有关系。所以，本实验探究的总体思路是：以一个木块为研究对象，让它在不同物体的表面上滑动，测出木块受到的摩擦力。物理教师一定要认识到控制变量法对初中物理实验的重要意义[2]。

（三）转换法

转换法就是将一个不好测量的物理量转化成易于测量的物理量进行测量，从而得出需要的物理数据。这种实验方法在一些特殊的物理实验过程中有非常大的用处。在中国古代就有利用转换法进行物理测量的事例，物理教师要在实验方法中注意应用。

二、明确实验步骤

（一）提出问题

物理实验的目的是证实物质的变化发展规律，或者验证自己的某些想法。所以，进行物理实验之前的第一步骤，应该是提出相关的物理问题，作出合理的物理假设，在此基础上进行整个物理实验的设计。对于物理实验教学来说，教师应当认识到提出问题和提出假设对物理实验教学的重要性。

（二）大胆猜想

根据提出的问题，学生可以大胆地进行猜想，将可能影响到这些问题的因素进行逐个分析。根据自己学到的物理知识以及现实中的物理经验，对于一些物理问题进行物理分析，将可能的因素罗列出来，并且针对这些问题，设计物理实验，用实验的方法来验证。

（三）设计实验和物理研究方法

根据已经找到的变量，以及进行的猜想设计，选用合理的科学方法，进行物理实验的设计。比如在物理学中经常用到的控制变量法就可以有分析和研究一些物理因素。

（四）数据处理

将收集到的数据，以及观察到的实验现象用实验表格的形式，结合自己所学到的物理知识进行实验结论的分析。比如测量物质密度实验，可以设计出测量物体质量和体积的表格，将测得质量和体积的数据填入表格中，由此测出密度，再对照物质的密度表，检查物质的密度是否与表格中的一致。

（五）对数据的评估和误差进行分析

实验的最终目的是得到实验的数据和实验结论，在做完实验相互交流的基础上，要对实验所产生的误差进行具体分析，明确自己做实验中产生误差的原因，找出自身的不足。比如自己观察不细，控制变量时的变量因素未控制到位等原因，都能产生误差。

总的来说，初中物理教师要在实验教学中注重引导学生的实验方法、思路，让学生科学地进行实验操作，理性分析实验现象，为物理学习提供更有利的条件。