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浅谈物理探究实验教学的方法

初中?物理课程标准?指出：科学探究既是学生的学习目

的，又是重要的教学方式之一。要求老师通过科学探究，使

学生经历根本的科学探究过程，学习科学探究方法，开展初

步的科学探究才能，形成尊重事实、探究真理的科学态度，

从而培养学生的科学探究才能、实事求是的科学态度和敢于

创新的探究精神。为了实现既定目的，物理探究实验教学有

哪些方法呢？

一、物理探究实验的设计方法

通过物理探究实验的设计，到达良好的观察效果和实验效

果。

1、控制法设计实验：控制变量法是初中物理实验中常用的

探究问题分析问题的科学方法之一，它是指为了研究物理量

同影响它的多个因素中的一个因素的关系，将除了这个因素

以外的其他因素人为地控制起来，使其保持不变，再比拟研

究该物理量与该因素的关系，得出结论，同理再研究该物理

量与其它因素的关系，然后综合起来得出规律的方法。在初

中物理实验中，探究影响导体电阻大小的因素、电流跟电压

的关系、影响电热功率大小的因素、影响电磁铁磁性强弱的

因素、影响滑动摩擦力大小的因素、决定压力作用效果的因

素、探究液体压强的规律等实验，都设计运用了这种方法。

2、转变法设计实验：物理探究实验中会常常遇到一些实验

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效果不易观察或观察不明显的情况，为此常根据等效的思

想，利用力、热、光、声、机械等手法互相转变，实现可观

察或观察效果明显的目的。我们知道，电流如同水流一样有

大有小，而电流看不见摸不着，怎样才能知道它的大小呢？

人们发现电流通过导体时会产生各种效应，如电流的热效

应、磁效应、化学效应，我们可以根据产生效应的大小来判

断电流的大小。我们用电流表来测量电路中的电流和用电压

表测量被测电路两端的电压，也就是将电流和电压的大小转

变成指针的偏转来进展观察。温度计是把不易观察的微小气

温变化转变成液体热胀冷缩的液柱变化；弹簧测力计是把力

的大小变化转变成弹簧的伸长量从而变成指针的挪动；压强

计是把微小的压强变化转变成为连通器中的两边液面的高

度差的变化。

3、比照法设计实验：人们通过对照比拟，区别不同事物，

来认识事物，掌握它们的特点，通过比照到达辨异求同，或

同中求异的目的，从而翻开思路，获得解决问题的方法。如

温度的上下可以凭感觉来判断，但往往不可靠。我们设计了

比照实验，先把两手分别插入热水和冷水中，过一会儿，把

左手插入温水中，说出你左手的感觉，然后再把右手插入温

水中，说出你的感觉。说明了要准确地判断或测量温度，需

要使用温度计的道理。探究摩擦力时，设计了比照试验来研

究一个物体在另一个物体外表滑动时摩擦力的大小跟哪些

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因素有关。

4、平衡法设计实验：平衡的本质就是矛盾双方的平衡，当

矛盾双方平衡时总对应着一个平衡方程式，据此可用于指导

实验的设计。例如天平本质是一个等臂的杠杆，在用天平称

固体和液体的质量的探究实验中，可知当天平平衡后，右盘

中砝码的总质量加上游码在标尺上所对的刻度值，就等于被

测物体的质量。这是因为被测物体和砝码〔含游码〕，这两

个使天平失去平衡的因素互相抵消，重新使天平到达力矩平

衡。又如用弹簧测力计测力时是根据二力平衡的原理，外力

的大小与弹簧的弹力相等。用托里拆利实验测大气压强，是

根据玻璃管内水银上方是真空，而管外水银面上是受到大气

压强，正是大气压强支持着玻璃管内760毫米高的水银柱，

也就是大气压强跟760毫米高水银柱产生的压强相等而到达

平衡。

二、物理探究实验的数学方法

将数学方法用于物理探究实验中，使物理探究实验的方法简

明、实验步骤一目了然、数据易得、关系明了、结果准确。

1、几何图象法：用刻度尺和三角板测硬币的直径，要用到

几何知识；说明光的反射定律、平面镜成像规律、凸透镜对

光线的会聚作用、通电螺线管的磁场等实验要用到几何作图

知识；而图象可用来表示一个物理量随另一个物理量变化的

情况，在探究电阻上的电流跟电压的关系、同种物质的质量

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与体积的关系、重力的大小跟质量的关系等实验时都运用了

图象法。这样把数形结合、图象与文字结合起来处理数据、

描绘物理规律，能很好地进步学生处理数据和分析问题的才

能，从而总结出规律性的知识。

2、求平均值法：采用屡次测量求平均值可以减少误差。如

刻度尺测量细铜丝的直径，把细铜丝在铅笔上严密排绕假