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在初中物理教学中进行科学方法的显化教育是近年来科学方法教育的重要取向。但就目前来看，对在物理教学中如何落实科学方法显化教育这一问题的探讨尚且不多，特别是实证方面的研究鲜有见到。本文在科学方法显化教育指引下，结合初中物理力学部分的内容，开展了教学实践，得到一些研究结论，以期为科学方法教育提供有益的启示。
一、科学方法显化教育实践的研究设计
1 研究方法
将同一物理概念或规律编写成两套不同的教案并在两个平行班分别实施教学。对照班按照教材的处理方式教学，实验班则将对应的科学方法显化并在教学中重点突出该科学方法逻辑含义。在教学过程中，笔者邀请了5位初二年级物理教师和从对照班和实验班各选出的5位同学全程听课，课后分别对他们进行访谈。
2 研究对象
北京市海淀区北方交通大学附属中学随机分配的两个普通平行班作为合作对象：初二(1)班作为实验班，初二(11)班作为对照班。这两个班都由笔者进行教学。
3 研究素材
北京市海淀区北方交通大学附属中学初二年级使用的教材是北京师范大学出版社出版的《新世纪版义务教育课程标准实验教科书・物理》(8年级上册)。力学重点物理概念有：质量、密度、速度、匀速直线运动等，在此不一一叙述。所用的主要科学方法，如比值定义法、实验归纳法、控制变量法等。教学中，尽量本着“以点带面”的原则来进行教学。
4 研究思路
由于科学方法涉及的不是物质世界本身，而是人们认识物质世界的途径与方式，是高度抽象的。从学生心理特点来说，初中学生思维规律的第一个特点是处在由形象思维转向抽象思维的过程，是思维发展的转型期。第二个特点是以定向思维为主要形式。学生的这个思维规律的特点决定了初中学生学习物理的认知活动特点是从经验型概念到科学概念的转变。基于以上两点原因，笔者在科学方法显化教育实施过程中，调整了教材中科学知识的教学顺序，先讲《第三章物质的简单运动》，对比值定义法进行教学，为《密度》这节课做了铺垫。
二、科学方法显化教育实践的实施过程
为了使教育实践顺利进行，特制订如下计划，计划分为3个环节：编写“案例”、实施“案例”和访谈分析。
1 编写“案例”
在编写教案时，一方面考虑到科学方法与物理知识之间的关系以及学生的认知程度与生活经验。科学方法要体现在物理知识的认知过程中，依照学生的认知模式推进教学，将科学方法显化出来；另一方面，让学生经历物理概念或规律形成的过程，使学生真正领略到科学方法和物理知识的内涵，理解科学方法的本质，最终使学生的能力得到提高。教学设计以初中物理重点知识，密度、功、阿基米德原理和液体内部压强规律等为切入点，分别显化比值定义法、乘积定义法、实验归纳法等科学方法的内在逻辑，从而给初中物理科学方法教育的实践以有益的启示。
(1)密度――比值定义法
比值定义法就是用两个或多个物理量的比值来定义一个新的物理量的方法，在初中力学部分的内容如密度、速度、压强、功率等概念的引入都使用了比值定义的方法。应用比值定义法定义的物理量，依据其意义的不同，还可分为两种类型：一类是两个或多个物理量的比值是个常数，如密度等，比值反映的是物质本身的一种性质，它的大小是由物体本身所决定，与定义式中出现的其他量没有关系；另一类基于控制变量的思想，如速度、压强、功率等，比值反映的是效果，它的大小受定义式中出现的其他量的影响。但无论哪一类，比值定义法的本质都是选取相同的标准进行比较。
《密度》教学设计是用生活中的例子引导揭示比值定义法的本质，再通过学生的探究实验和相关计算分析以及对恒量的解释最终引入密度的概念。
(2)功――乘积定义法
乘积定义法是由两个或两个以上的物理量的乘积来定义一个新的物理量的方法，乘积定义法的本质是一种数学累积的思想。在初中力学部分的内容如功、杠杆平衡条件、动能、重力势能等概念的引入都使用了乘积定义的方法。用这种方法定义的物理量与定义式中出现的其他物理量有关系，它受这几个物理量的影响，会随这几个量的变化而变化。以功为例，功是力的作用效果对空间的积累，所以它的大小由力和距离共同决定。
(3)阿基米德原理――实验归纳法
所谓实验归纳法是在对物理现象和过程进行大量的观察和实验的基础上，对取得的大量资料进行分析、综合、概括和归纳，从中找出有关物理量之间的内在联系，得出结论或建立假说，再通过观察和实验进一步验证。这样就可建立与发现物理规律。
《阿基米德原理》的教学设计是将教材所提供的演示实验加以改进，只用一个步骤就可以定量的演示出浮力的大小与物体排开的液体所受重力的关系，这样既使演示实验的结果更加一目了然又符合初中学生的物理认知水平。
(4)液体内部压强规律――演绎推理
所谓演绎推理法就是指人们以已知的客观规律为依据，推知未知规律的方法。是由一般推出个别的过程。
《液体内部压强规律》的教学设计是采取先通过例题进行压强计算而推导出液体压强公式的方法，再将液体中想象出“液柱模型”具体化，用金属丝制成一个长方体框架，在框架底面贴上带色的薄塑料片，使框架上底与水面相平，借助长方体框架，帮助学生建立理想液柱的物理模型。最后再指导学生从液体中想象出“液柱模型”。然后可以按照教材，引导学生一步步讨论如何计算出液柱的体积、质量、液柱重、对底面的压力、底面受到的压强，每步的计算结果同时用字母表示出来，最后得出计算液体压强的公式。这样将抽象问题具体化，增加学生的感性认识，可以逐渐培养学生的抽象思维能力和想象能力。
由于文章篇幅限制，本文采取的是“以点带面”的方式，后面的实施“案例”部分只选取了实验班《密度》这节课的教学设计思路和案例中应用的主要科学方法的教学设计的摘要，来重点讲解“比值定义法”。
2 实施“案例”
《密度》教学设计是从问题“木头一定比铝轻吗?”引发学生思考与讨论，为了使学生更好理解，先用生活中的例子引导揭示比值定义法的本质：爸爸买了两斤苹果花了5元钱；妈妈在买了3斤相同的苹果花了6元钱，谁买的苹果更便宜?学生很自然地想到比较每斤的售价更公平合理!教师引导思考这样的做法是用总价与质量做比后再比较，其合理的原因是选取了相同的标准。由这个例子思考刚才的问题，学生很轻松地就说出比较时需要选择相同的质量或相同的体积木头和铝进行
比较。接着教师再追问：“如果木头和铝的质量和体积都不相同时，如何比较谁更轻”，学生能顺理成章地说出用质量与体积做比后再比较。教师引导学生得出不论是质量与体积做比还是体积与质量做比，只要比较时选取了相同的标准，都能得出正确的结论。接着通过学生的探究实验和相关计算分析讨论出不同物质质量和体积的比值一般是不同的；相同物质质量和体积的比值总是相同的――是个恒量；教师解释“恒量”的意思是说这个比值是个定值。不论组成这种物质不同物体形状与体积如何不同，但是最终质量与体积的比值是一样的，它能够反映这种物质本身的一种特性，从而引入了密度的概念。
3 访谈分析
通过对教师的访谈发现，科学方法教育得到了教师们的共识，并且很渴望对科学方法有更深入的了解。同时被访谈老师都认为在初中阶段将科学方法显化是有必要的。掌握科学方法是获取物理知识的重要途径，学生只有掌握科学方法，才能更快捷地获取物理知识。虽然科学方法很抽象，不容易理解，教学上会有一定难度，但是把那些意义明确、应用广泛、符合学生认知水平的科学方法，作为典型的、主要的科学方法，在初中的重点物理概念和物理规律教学中加以渗透、显化，具有真实性和可操作性。
通过对部分学生的访谈发现，针对我的问题，学生回答的内容略显肤浅。可见，科学方法对他们来说，还是太抽象。但是，大部分学生还是认为把科学方法讲出来更便于物理概念的理解。所以，在教学时，更要注意分析并掌握中学生学习物理的心理特点与思维规律，在此基础上，选择更适合初中学生物理认知水平的那些典型的科学方法进行科学方法的显化教育，这样才更有实效性和针对性。
三、科学方法显化教育实践的研究结论
基于科学方法的教学实践，以及对教和学生的访谈，通过分析研究，得到如下的结论：
1 在初中物理教学中，应该将科学方法教育的内容加以确定
在物理学的范畴之中，科学方法与科学知识是相互平行的。与科学知识不同的是，科学方法涉及的不是物质世界本身，而是人类认识物质世界的途径与方式，是高度抽象的，隐藏在知识背后。因此，初中物理的各种教材和教学参考书，都应该依据教育部颁布的义务教育《物理课程标准》，从物理知识与科学方法相对应的角度，将科学方法的内容具体化，具有可操作性。教师在进行科学方法教育时，也应把“隐藏”在物理知识背后的科学方法挖掘出来，向学生揭示科学方法，帮助学生借助科学方法获取知识。
2 在初中物理教学中，科学方法教育的方式应该采取显性的教育方式
科学方法所涉及的不是物质世界本身，而是人们认识物质世界的途径与方式，所以，科学方法往往隐藏在知识的背后，既不易学习，又不易掌握。如果教师在教学过程中还不显化科学方法的话，学生就更难感受到科学方法的妙处，更体会不到学习科学方法对学习物理知识和物理规律的实际用途。
3 在进行科学方法显性教育时，要把握住科学方法的本质
教师在进行科学方法显性教育时，不能只是停留在表面，必须要把科学方法的本质显化出来。通过本文的研究发现，显化比值定义法的本质就是比较的思想，即选取相同标准的思想；显化乘积定义法的本质就是积累的思想等等。在教学中都应该应用各种教育手段把科学方法的本质显化出来，把它讲透。
四、结束语
在中学物理教学中有意识地加强科学方法的显化教育，逐渐得到越来越多的物理教育工作者的共识。在中学进行科学方法教育，是实现学生增长知识、发展能力、提高素质的一个有效途径。应把科学方法的显化教育作为物理教学的重要目标和内容，牢牢把握住科学方法这条主线组织教学，以科学方法教育引领物理概念和规律的教学，使学生不但掌握了物理知识，而且学会了用科学的方法去研究、解决问题，从而逐渐培养学生的研究能力、提高学生的科学素养。
参考文献
过程和方法的重要地位在新课程中已显而易见。而进行科学方法教育应遵循什么样的原则，又如何在教学过程中得以有效实施，没有现成的模式。通过长期的教学实践、探索、反思和总结，归纳出进行科学教育方法的原则和方法，本文就物理科学教育方法的实施进行初探。
巴甫洛夫认为：重要的是科学方法、科学思想的总结，认识一个科学家的方法远比认识他的成果价值要大。我们在强调素质教育时，尤其应该重视方法教育，不但让学生掌握基本的物理概念和规律，了解物理学的知识体系，同时也要介绍物理方法。开展物理方法教育，指导学生学会用正确的物理方法研究问题、分析问题、解决问题。
一、课堂教学中开展物理方法教育的原则
1、物理方法教育应遵循适时性原则
适时性就是要根据教材的知识内容，分析知识内容的形成过程，当教材内容确有进行方法教育的必要时才进行物理方法教育，而不应为了方法教育而进行方法教育，反对脱离教材而空谈方法。例如，牛顿第一定律的教学过程，就应注重其形成过程和在形成过程中新涉及到的物理方法的介绍。在讲蒸发和哪些因素有关，蒸发可以致冷等结论时，让学生不知不觉中接受了通过实验和观察，再归纳出物理结论这一方法。
2、物理方法要遵循适度性原则
适度性就是进行物理科学方法教育时要根据教材的教学需要和学生的可接受程度两个方面来挖掘教材的方法教育因素，制定出切合实际的教学目标，不宜过难、过高。
我对物理方法的掌握程度用字母A、B、C、D四个等级来划分。层次A、B、C、D的含义如下：
A：了解物理知识和某种物理方法之间的简单对应关系；
B：将物理知识的讲解和物理方法的介绍联系起来，将物理方法穿插于物理知识中；
C：能应用物理方法解决简单的物理问题；
D：能将物理方法用于新的情境中或能提出新的方法解决实际问题。
3、物理方法教育应注意融合性原则
所谓融合性就是要把物理方法的教育和物理知识的学习、学生学习能力的培养结合起来，将三者有机融为一体，使物理方法的学习促进物理知识的掌握和学习能力的提高。
二、课堂教学中进行物理方法教育的实施方法
1、发掘教材中蕴含的科学方法进行物理方法介绍和剖析
物理是一门以实验为基础的科学。有了分析、归纳、综合、演绎等方法，有了数学公式的准确表述，物理才能成为一门定量的科学。物理概念和规律的建立离不开物理方法。要让学生知道，要想学好物理知识，就必须掌握好物理方法。比如初二物理进行“牛顿第一定律”教学时，介绍了亚里士多德的观点，介绍了伽利略的理想实验和理想实验的思维方法，但这些内容因在考试中很少涉及到，所以常被师生忽视。教师应在教学中尽量将这些认识的程序展示给学生，让学生领略它的思维和方法，使学生对研究物理学的“实验事实――提出假说――授受检验”这一基本方法有初步的了解。
2、在物理实验教学中进行物理方法的培养
在物理教学中，不但要培养学生能正确使用仪器，熟练操作，又要培养学生能根据实验目的确定实验原理，根据实验原理确定实验方案，根据实验方案合理选择实验器材及规格，制定实验步骤，正确处理实验数据，并做出结论，在实验过程中出现的问题要能够进行分析、判断并进行解决。如初三教材中“伏安法测电阻”的实验可先根据实验目的、原理、器材、步骤等精心设计成富有启发性的问题，如“实验时应测定哪些物理量，各个物理量应选用什么器材来测”、“滑动变阻器起到什么作用？为什么闭合开关前滑片应移到哪个位置？”等问题让学生思考、讨论，从而确定实验方案，得出实验步骤。
3、在物理习题教学中进行物理方法训练
物理习题可以检验学生对知识的掌握情况。物理习题的教学重点应放在帮助学生明确物理情景，分析物理过程，确定解题思路，总结解题规律。如：用25N的水平压力将重100N的物体压在竖直的墙上静止不动，物体受到的摩擦力多大？当压力增加为40N时，摩擦力多大？
根据学生的解题情况发现，主要是物理情景不清楚，不能从“静止不动”得出物体处于平衡状态再进行受力分析，习题的教学中教师应站在科学方法的高度，培养学生的科学方法，提高思维能力。
4、在复习中进行物理方法的总结、归类
在对章内容进行小结的同时，也要对该章所用到的物理方法进行讨论和归类，使之条理化、系统化。物理学各章既是独立的又是联系的；既有知识上的联系，又有物理方法上的联系。从知识、方法两个方面进行归纳总结，以形成较紧密的知识网络，引导学生站在更高的层次去审视其中的物理方法，培养学生的能力。
5、对学生中迸发的思维火花进行物理方法引导
学生时代是思维处于最活跃的时期，学生接触了一些物理方法之后，思维能力有了较大的发展和提高，在学习过程中常会“迸出火花”。教师要抓住这些稍纵即逝的思维火花进行物理方法引导。这不但是对该同学的肯定，而且对其它同学又有极大的教育作用。一方面激励学生对知识和科学的探求，另一方面加强他们对物理方法本身的理解和掌握。
三、总结
科学知识和科学方法是科学这驾马车的两只轮子，前人在认识自然的同时产生了许多有用的科学方法，而科学方法的应用和推广也大大推进了我们对自然界的认识。方法比知识更重要。在课堂上进行物理方法的教育，学生对方法的重要性的认识明显提高，激发他们对知识和科学的探求欲望，学生的学习能力和思维素质也将会有很大的提高。
物理是一门自然科学，是提升学生科学研究能力和探索能力的重要学科。随着初中物理新课标的不断推进和实施，初中物理教学面对从应试教育向素质教育转变的重要阶段，新课标也要求初中物理的教学过程要从传统的单纯的学科教育转向渗透科学的物理教学。不仅要求学生要掌握专业的物理基础知识，同时还要让学生具备有一定科学价值的物理知识素养。很多学校在初中物理教学过程逐渐采用了探究教学方法，这种教学方法让学生从过去的被动学习转型成为现在的主动学习，在学习物理知识的同时不断地提高自己的探究能力和实践能力。初中物理探究教学法要逐渐渗透科学方法的教育，因为在传统的教学过程中，只是一味地注重传授知识，而忽略了在其中渗透科学方法的教育，注重物理教学的答案而忽视了过程。应试教育的评价标准就是看学生是否得出了正确的答案。而实际上，在初中物理的探究教学中要不断地渗透科学方法的教育，让学生在明白物理概念和知识的同时，对其科学方法有一定的了解，这对于物理教学和全面培养学生都是非常必要的。
1.初中物理探究教学中渗透科学方法的过程
初中物理的相关教材是根据新课标的要求和标准编写的，而贯穿初中物理学科的是相关的物理知识体系和框架，教材主要就是把相关的知识点和逻辑内容加以联系，而针对物理知识内部的科学知识和方法表达的相对来说比较隐蔽。虽然教材表达的不多，但是相关的科学方法仍然是贯穿物理知识的重点内容，但是考虑到初中阶段学生的接受能力，关于物理科学方法的相关内容在平时的教学过程中教师并没有做明确的要求，只是让学生在学习过程中逐渐地掌握和领悟。
2.初中物理探究教学法中渗透科学方法的策略
2.1 利用物理基础知识渗透科学方法。初中物理的探究教学就是通过学生自主探究完成教学过程，也是新课标所提倡的新型教学模式，通过探究教学可以充分调动学生的积极性和主动性，改变传统教师一味地填鸭式教学。因为是探究教学，所以教学的重点是探究为主，探究是让学生自己发现问题、提出问题，最终解决问题，所以在探究教学环节中要想对涉及到相关的科学方法进行渗透就要利用物理基础知识学习的过程。科学方法是研究物理问题的重要依据，也是让学生理解物理知识的重要途径，通过一定的科学方法让学生对抽象的物理概念和知识进行正确的理解。
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2013）03-0124-03
物理是一门学科，同时更是一门科学，中学物理教育不仅担负着教授学生物理知识的重任，还要指导学生掌握物理研究的一些基本科学方法。正如赞可夫所说，“无论学校的教学大纲编得多么完善，学生毕业后必然会遇到他们不熟悉的科学上的新发现和新技术。那时候，他们将不得不独立、迅速地弄懂这些东西并掌握它。要迅速地弄懂这些新知识、新发现，掌握这些新技术，如果没有一套行之有效的科学方法是很难达到的。”[1]所以，科学方法教育在物理教育研究中始终是一个重要的课题，无论从当前的课程改革的实践还是从提升民族的整体素质的角度来看，做好物理科学方法教学工作，都具有鲜明而深远的时代意义。[2]
一、科学方法教育的现状及方法
在2011年国家教育部最新颁布的《全日制义务教育物理课程标准》中，在课程目标“过程与方法”这一维度下明确提出“通过学习物理知识，提高分析问题和解决问题的能力，养成自学能力，学习物理学家在科学探索中的研究方法，并能在解决问中尝试应用科学研究方法”的要求。我国从上世纪80年代开始对物理科学方法教育进行研究以来，虽然在理论和实践上都取得了一定的成果，但是物理科学方法教育还没有得到广泛而深入的实施，许多问题都有待于在实践中进一步探索研究。自新的课程标准实施以来，教师已经有意识地在物理教学中进行科学方法教育，以笔者自己在实习过程中与一些老教师的谈话可知，他们认可科学方法教育在物理教学中的重要性，但是由于反馈的不及时，总是感觉科学方法教育虚无缥缈，犹如一盘散沙。实际上，在进行物理教学的过程中，教师都在自觉或者不自觉地进行着某种物理学思想和物理学方法的教育，而造成以上弊端的主要原因就是对科学方法缺乏较深入的教育实践研究。[2]
二、初中物理教学中的科学方法
物理学科本身蕴涵着丰富的科学方法，总地说来，这些科学方法大致可以分为五类：物理方法、数学方法、逻辑方法、非逻辑方法和哲学方法。[3]其中，在初中阶段常用的科学方法主要有观察法、实验法、科学抽象法、逻辑推理法、控制变量法、类比法及想象法等。
物理科学方法教育是一项长时间的教育研究，在此过程中需要大量的实践经验与理论总结。初中物理学习的主要目标是基础知识的学习，此时物理科学方法教育应采取先“暗线”再“明线”的方式，本文以电路识别问题为例，阐述如何在具体的问题中渗透物理科学方法教育。
三、初中物理电路识别问题
初中物理电学知识是重点，同时也是难点。电路问题是电学知识的代表，它将前面所学电流、电压、电阻以及欧姆定律的知识集合于一身，又是后面电功和电功率的基础，可谓是电学问题的集大成者。对于这种电学综合题，电学规律多是其难点，准确辨别串并联电路是其重点。想要正确解答关于串并联电路的问题，首先就要准确地判断电路的连接方法，准确辨别串联、并联，甚至是混联电路，才可以正确地应用地相关知识解答问题。在初中阶段，我们常用的电路识别方法有四种，分别是定义法、电流法、断路法和节点法。下面就分别介绍每种方法以及与其对应的科学方法。
1.定义法——观察法。定义法：如果电路中各元件是逐个顺次连接起来的（首尾相连），此电路就是串联电路：如果电路各元件是并列地连接在电路两点间（首首相连，尾尾相连），此电路就是并联电路。
例1：
解析：图1中三只电灯依次首尾相接，然后接在电源两端，其为串联。而图2中三只电灯的左端连在一起，右端连在一起，然后接在电源两端，其为并联。
根据定义法识别电路主要应用观察法，观察是最基本、最古老、最直接的科学方法，观察是人们在自然发生的条件下对自然现象进行考察的一种方法，自然科学研究中的观察方法又称为科学观察。观察法作为当今严密的科学研究中最常用的方法之一，如何让学生掌握观察法的步骤，教师在这一过程应该发挥引导作用。以上面两图为例，教师在讲解是的第一句话经常是“同学们来看一下这两个图”，这里的“看”不是单纯地看，教师隐含的要求是同学们在看的过程中要思考，这就与观察的目的一致了。为了渗透观察法教育，教师这时不妨将自己的“看”替换为“观察”，久而久之，学生在遇到电路问题时，第一件事就是要观察电路。在学生知识积累到一定程度时，教师可以系统地讲解观察法，“明暗”结合，最终让学生掌握观察法的操作方法。
2.电流法——类比法。电流法：从电源的正极开始沿电流的方向观察。若电流无分支，逐个经过所有的用电器回到电源的负极，即电流只有一条路径，该电路为串联电路。若电流从电源正极出发后，分成几路分别通过不同的用电器后回到电源的负极，即电流在某点分流，在某点汇合，有多条路径，该电路为并联电路。
例2：
解析：如图3，电流从电源正极出发，依次通过电灯L1、L2、L3回到电源的负极，有且只有这一条路径，则其连接方式为串联。如图4，电流从电源正极出发，可以分别通过电灯L1、L2、L3回到电源负极，有三条路径，所以其连接方式为并联。[4]
利用电流法判断电路时，可以巩固有关类比法的知识。类比法是根据两个对象之间在某些方面的相似或相同，从而推出它在其他方面也可能相似或相同的一种推理方法。由于电流不好观察，教师在讲解电流这一课时，已经用过将电流比成水流来便于学生理解。利用电流法识别电路，重点是清楚电流从电源正极回到电源负极的路径，并在图中做出标示。在此处，教师在讲解电流流向时，也可以通过以熟悉的水流的形式讲解，这样既形象，又能够巩固学生对类比法的掌握。
3.断路法——实验法。断路法：断开其中一个用电器，看其他用电器是否还能工作，若其它用电器都不能工作，则这几个用电器是串联的；若其它用电器照常工作，则这几个用电器是并联的。由于这一方法中用电器的工作与否易于观察，可以应用实验法进行教学。
例3 如图5，闭合三只开关时，试判断三只电灯的连接方式。
解析：如图所示，闭合三只开关，我们采用去用电器识别法，若去掉电灯L1，则电路如图6所示，电灯L2、L3依然工作，说明L1与L2和L3是并联的；在此基础上再去掉 L2，电路如图7所示，L3依然能工作，说明L2与L3也是并联的；由以上两步可以判断这三只电灯的连接方式为并联。
上面的分析方法要求学生具备一定的简化电路的能力，如果是在电路识别的初期教学中，用物理实验将这一过程完整地表现出来，学生对串并联电路的直观印象会更加深刻。物理学是以实验为基础的一门基础科学，实验是物理学最基本、最重要的研究方法，锻炼学生的自主探究实验能力也是新课标对我们提出的要求，同时实验探究部分也是中考的重要考点。实验方法和观察方法相比较所不同的是，实验方法是指人们根据一定的科学研究目的，利用科学仪器设备，在人为控制或模拟的特定条件下，排除各种干扰，对研究对象进行观察的方法。断路法的主要特点是观察一个用电器对其他用电器的影响，如果光靠想象，学生印象并不会深刻，教师在介绍这一方法时，可以先将电路图连接好，制定好探究过程，让学生自主探究并观察串并联电路拆除其中一个用电器对其他用电器的影响，既锻炼了学生的动手能力，也锻炼了他们的自主探究能力。
4.节点法——科学抽象法。节点法：是在识别电路的过程中，不管电路有多复杂，只要导线上没有用电器和电源（开关可视为导线），导线两端可以视为同一点，这样就可以找到用电器两端的公共点，然后把公共点按原电路连在电源上，就得到了等效电路，从等效电路中就可以很容易判断电路的连接方式了。
例4 如图8所示的电路，试判断三只电灯是串联还是并联？
解析：我们采用节点法进行判断，首先在电流分流和汇流处标上字母A、B，且同一根导线标相同的字母，如图9所示。则从图9中不难看出L1、L2、L3三只电灯的两端都连在A、B上，且A连在电源的正极，B连在电源的负极；则等效电路可画成图10所示。由此可见，三只电灯是并联的。[4]
节点法是四种电路识别方法中最难的一种，也经常用到一些复杂电路的判断上。根据节点法判断电路，除了需要一定的观察能力，更需要学生发挥抽象思维进行想象。抽象法是一种分析问题的方法，用最简洁的语言来表达就是：把复杂的现象转化成简单的模型，从复杂到简单。大多数学生看到上面例题中电路图的反映都是不知所措，无从下手。教师在讲授过程中应引导学生，在初中阶段，导线电阻可以忽略的情况下，可以把导线想象成一根可以伸缩的橡皮筋，没有用电器的导线可以伸缩到一点，这样形象地讲解有利于学生想象，帮助其抽象能力的形成。
以上每种电路分析方法对应的物理科学方法并不唯一，而且大多数的物理问题都需要几种科学方法结合在一起分析。
参考文献：
中图分类号：G622 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2016）10-378-01
物理规律反映了自然界的现象、过程在一定条件下必然发生、发展和变化的规律，反映了物质运动变化的各个因素之间的本质联系，揭示了事物本质属性之间的内在联系。学习物理是对己有的物理规律的一个有组织的学习过程，它虽不像物理史上建立物理规律那样曲折漫长，但也是极其复杂的，需要在一定的背景知识指导下，对感性认识进行思维加工。
一、学习初中物理常用的科学方法
1、实验归纳法。初中物理建立规律最常用的方法是实验归纳法，即在对物理现象和过程经过大量的观察和实验的基础上，对取得的大量资料进行分析、综合、概括和归纳，从中找出有关物理量之间的内在联系，得出结论或建立假说，再通过观察和实验进一步验证。这样就可以建立与发现物理规律。如牛顿第三定律、焦耳定律等等。
2、演绎推理法。演绎推理法就是从己知的规律或理论出发，对某些特定的物理现象、过程进行演绎推理，从而得出在一定范围内的新结论，最后通过实验验证形成规律。采用这种方法发现的规律，一般叫做定理或原理。如能量的转化和守恒等。
3、假说方法。假说方法就是科学研究中的一种假定性的科学解释，它是理论发展过程中的一种形式和研究方法。当研究过程中遇到一种新的事实，运用现有的理论无法解释时，人们常常提出仅仅有限数量的事实和观察实验为基础提出新的解释，就是假说，假说被证明是对的就发展成为理论，假说方法是一种重要的研究方法，如分子动理论假说等等。
4、等效方法。等效方法是根据等效原理发展起来的一种科学的思维方法，在保证某些特定方法效果相同的前提下，用理想的、熟悉的、简单的事物代替实际的、陌生的、复杂的事物进行研究，使研究变得简单。换句话说，是在保证物理效果相同的前提下，绕过解决复杂问题所遇到的障碍，对问题或问题的部分要素进行变换，通过变换，把相对不熟悉的、比较复杂的、现有知识难解决的问题，转化成较熟悉的、更为简单的用己有知识便于解决的问题的研究方法。
5、控制变量法。控制变量法就是在决定事物规律的多个因素中，先控制一些因素不变，只改变其中的一个因素，进行观察实验，如此多次进行，然后再综合出多个因素之间的关系的方法。也叫单因子实验法。如欧姆定律，焦耳定律等。
6、在初中阶段物理中出现较多的其他几种科学方法：直接定义法、实验归纳法、比值定义法。在初中物理教材中出现最多的科学方法是直接定义法，像压力、摩擦、大气压强都是直接定义的。可见，在初中阶段物理概念和物理规律大多数都是直接定义的，初中生刚刚接触物理，大量的物理概念都是刚刚接触，这些物理概念是人们在生产生活中漫慢积累的，规定的名词，慢慢的流传下来，被大家所接受的。符合学生的年龄及认知思维特点。再就是实验归纳法，像光的反射定律、平面镜成像、杠杆的平衡条件等等都运用了实验归纳的科学方法。在初中阶段实验归纳法比较多，这也符合初中阶段的学生的思维水平以及物理学的特点，物理学是以实验为基础的学科，几乎每一个知识点都是从观察、实验开始。在实验的基础上归纳出物理规律、物理概念是每个学生在初中阶段要学会的基本技能，以及在此基础上培养的基本能力。初中生学习物理的兴趣主要是直接兴趣，因此，他们对实验大多数呈现较强烈的直接兴趣，初中生还具有强烈的操作欲望，尽管他们的操作动作还很不协调，所以在初中阶段大量的实验归纳法的运用是符合初中学生的心理认知特点的。比值定义法也是出现频度比较多的科学方法，初中阶段的重要的概念有很多用到了比值定义法。比如说密度、速度、压强等等。可见比值定义法是一个非常重要的需要学生掌握的方法。比值定义法前面己经做了详细的阐述。
二、按照科学方法的逻辑来进行教学设计
传统教学中，在科学知识传授方面，重结果甚于过程，重标准答案甚于智慧开发。应试教育评价教学成败的标准，就是看学生能否获得正确的答案。而事实上，在解决实际问题的过程中，重要的并不是运用数据，而是确定什么数据是有用的。当前世界各国，特别是美国、俄罗斯、西德、日本、英国等发达国家十分重视科学方法的教育，普遍强调要让学生懂得“研究方法”，要掌握“获得知识的程序和手段”，要学会进行“科学思维”。我国现行的九年制义务教育的目标，也明确提出了“要重视科学态度和科学方法的教育”。
一个人的素质是寓于他显示出来的以发展着的社会适应能力和促进社会发展的创造力之中，现代社会高速发展，不断出现新产品、新技术、新概念。单纯的知识传授将使学生无法适应社会的步，更谈不上促进社会的发展。所以素质教育是时代的要求。素质教育包括科学知识、科学方法、科学态度和科学精神四个层次，而科学方法是其中的核心，科学方法教育对于培养学生优良的科学品质，培养学生的创造性思维和探索能力是其他方面的教育所不可替代的。
二、初中物理教材中相关科学方法的内容分析
初中物理教材的内容，是根据课程标准编写的，它的主体当然是物理学科的知识体系，教材对知识点逻辑联系采用显性处理；而对物理知识的内在联系和科学方法，则采用隐性处理，即不在详文中写明，但却融贯在对知识的分析之中，让学生在学习过程中逐渐地去领会掌握。由于考虑到初中学生的接受能力，如物理模型，在初中物理教学中是不提出的，而只是把客观复杂事物、过程进行简化后让学生研究，所以初中物理教学中出现的问题都是经过处理的、极其简单的。而理想化方法在教学中一般不提出名称，但其内涵通过教师可以渗透给学生。再如控制变量法、比值定义法是物理学研究最普遍，表达最简洁的方法，在初中教材中的体现也是最多，这些方法都是学生能够接受的。我们根据初中物理教材的教学顺序，以及学生能力的发展，把初中物理科学方法的教学目标分成三类：A级：感受学生能意识到使用这种方法的好处，但不一定要记住这种方法的名称及相关知识；B级：了解学生知道采用什么方法，并了解研究过程，理解为什么要用这种方法；C级：掌握学生初步掌握了怎样运用这种方法，能在教师指导下，在新情景中能运用这一方法研究、解决有关的问题。
三、科学方法教育的实施策略和原则
在分析了初中物理教材中可于渗透的科学方法的内容和目标后，如何实施科学方法教育重在“潜移默化”和“渗透”，教师可在教学过程中把学科知识和科学方法教育有机地结合起来，采用隐性和显的原则，根据教材内容选择合适的方式展开，如： 利用物理学史渗透科学方法――侧重科学态度和精神；在物理基础知识的传授中渗透――侧重各种科学方法； 在实验过程中渗透――侧重观察和实事求是态度； 在应用及习题中渗透――及时反馈和修正。科学方法教育在实施中应遵循的原则：
1.根据学生年龄特征循序渐进的原则
初中学生的观察能力和动手能力逐步形成，但抽象思维能力还未充分发展，他们对方法也不太感兴趣，因此初中阶段应着重进行观察、实验方法的教育；对于科学思维方法，只能隐性渗透，即在教师的指导下接受分析、比较、概括等思维方法的训练。
2.从隐性向显性过渡的原则
对同一种科学方法，教育中可能多次用到，应注意教学要求应按层次展开，逐次递进。如控制变量法，教材中多次用到，在讲影响蒸发快慢的因素时，一般不作介绍和强调这一方法；讲决定导体电阻大小的因素时，可适度介绍这一方法；讲欧姆定律时，应具体讲解怎样应用这一方法；讲液体内部压强时，可让学生自己运用这一方法来解决问题了。类似这种教材中出现多次的方法，如此值定义法等也可按层次从隐性向显性过渡。
3.各种方法有机结合的原则
在物理教学教程中，各种科学方法交叉在一起，不可能在一种科学方法的教育完成以后再进行另一种科学方法的教育。因此，必须充分利用物理教材中的科学方法教育因素，把各种方法有机地结合在一起进行教育。如牛顿第一定律推导，就综合了多种科学方法；让小球从同一斜面的同一高度静止滚下――控制变量法；平面越光滑，运动距离越大，如无摩擦小球一直匀速运动下去――合理外推；而平面无摩擦――理想化方法。
四、初中物理科学方法教育的注意点
物理学科学方法教育离不开学生实际和物理学实际，在实施时应注意：
1.贯彻的长期性
科学方法学习比物理知识学习要难，它不是一次教学就能让学生理解和掌握。特别是初中物理科学方法大多是隐性的，只有在长期的熏陶下学生才能潜移默化地、自觉不自觉地学到一些科学方法。
2.不能离于物理知识的传授
一、回归“方法本质”，显化科学方法内在逻辑
科学方法具有把不同的物理知识联系起来从而形成知识结构的功能，它是理解知识的纲领和脉络。进行科学方法教育的前提，就是要探寻方法的内涵，理解方法的本质。以初中物理重点知识密度、功等为切入点，分别显化比值定义法和乘积定义法的内在逻辑，从而给初中物理科学教育以有益的启示。
1.密度――比值定义法
在初中物理教学中，比值定义法是定义物理概念常用的方法之一。它适用于物质属性或特征、物体运动特征的定义，利用一个只与物质或物体的某种属性特征有关的两个或多个可以测量的物理量的比值来确定一个表征此种属性特征的新物理量。
密度是初中物理的重点内容之一，通常的教学设计采取测量出几种不同物质的质量和体积，记录数值，然后分别计算出质量和体积的比值，最后分析数据得出“同种物质的质量和体积之间的比值是恒定的，不同物质的质量与体积之间的比值是不同的”的结论，从而引入密度的概念。但是这样的设计，忽视了比值定义法运用中的一个关键问题――为什么要用两个物理量相比来定义一个新的物理量。这一种处理的缺陷在于并没有揭示出比值定义法的本质。
实际上，比值定义法本质是比较的思想，这种思想在日常生活中早有体现，所以可结合生活实际，揭示比值定义法的实质。可以这样进行设计：“妈妈买了8斤苹果，花了17.6元钱；爸爸花了22.5元买了9斤香蕉，小明想知道是苹果还是香蕉贵？你会怎么办？”学生会直接想到计算出每斤的售价，即价钱与重量的比。而进一步思考，就是在相同的标准下再做比较。受到这样的启示，对于解决“不同物质的质量与体积的关系”问题就要选取相同的标准，自然想到要计算出质量与体积的比值，即比较单位体积的质量；计算后发现：不同物质，比值不等，相同物质比值相等。为描述物质的这种属性，引入了密度的概念。
2.功――乘积定义法
乘积定义法是用几个物理量的乘积定义一个新的物理量，其中相乘的几个物理量均为被定义物理量的决定因素，这种方法所定义的物理量与其他各物理量都有关系，并会随着其他各物理量的变化而变化。
功是乘积法定义的一个典型例子。多数教学往往从一些生活情景中找出具有共性的决定因素，发现如果在力的方向上有移动距离，这个力就对物体做功；而对于力和在力的方向上移动的距离这两个物理量，相加或相减显然量纲上不允许，相除与效果矛盾，所以就将力与距离的乘积定义为功。但对于为什么相乘，却欲言又止，说不清楚。
究其原因，是在教学中没有强调乘积定义法的内涵。追溯其本质，还要起源于数学上的乘法运算，相同的数据累加起来的和可以用这个数乘以出现的次数，乘积体现的是一种累积的思想，所以，乘积定义法本质上是一种积累效应，这种积累可以是任何物理量的积累，可以是其对时间的积累或是在空间上的积累，具体到功是力对空间的积累。这种积累效应，如果用数学来衡量，不只简单表现于宏观上看似一个物理量在另一个物理量上的直线变化，也不是坐标图上某一点的累计，而是它带动的整个平面面积的扩大。
力对空间的积累效应，从物理学的角度认识，是人们在认识能量的历史过程中，建立了“功”的概念，如果一个力对物体做了功，物体在力的作用下就会发生能量的变化。这种积累，也是能量的一种蓄积，是从量变到质变的过渡过程。
二、关注“知识生成”，显化知识获得路径
科学方法不仅是理解物理知识的纲领和脉络，而且它还是获取物理知识的途径和手段，根据科学方法中心的知能结构图，物理知识的获得途径为：实验事实科学方法物理知识（概念、定律等）。显然，只有通过科学方法的参与，才能使客观存在的物理知识上升为理论形态。科学方法的显性教育，更能揭示科学方法的本质与科学方法的操作过程。显化物理知识的形成过程，就是基于科学方法中介的认识路径。
1.液体内部压强规律――演绎推理法
所谓演绎推理法就是指人们以已知的客观规律为依据，推知未知规律的方法。是由一般到个别的认识方法。比如液体内部压强规律就是运用演绎推理方法推导得到的物理规律。取液体内一圆柱形液柱作为研究对象，当液柱静止时，由二力平衡得到，下表面受到的向上的压力F与液柱所受的重力G的大小相等，即F＝G（大前提）,又压力F＝pS，重力G＝ρgSh（小前提），得到p＝ρgh,计算液体内部压强大小的计算公式（结论）。
在教学中可以采用如下的显化方式，让学生对知识和方法有较深刻的认识：理想液柱 二力平衡（F=G）演绎推理法(F=PS,G=ρgSh,等量代换)液体内部压强规律p＝ρgh。
另外，教学方式要同学生的不同认知发展阶段恰当配合，才可收到较好的教学效果。根据皮亚杰的认知发展阶段论，初中学生处于具体运算阶段向形式运算阶段的过渡阶段，这个阶段的少年，能够借助具体形象进行逻辑推理，但还不能从逻辑上考虑现实情景，所以现阶段的演绎推理是在教师具体抽象的前提下进行的，如本例中的“取液体内一圆柱形液柱作为研究对象”。
2.阿基米德原理――猜想验证法
结合生活实际进行合理猜想，设计实验实施科学验证，再经分析最终得到科学结论，这种研究问题的方法就是猜想验证法，有些重点规律都是由猜想引起，并通过实验验证得出的。
浮力是初中物理力学中的重要概念，“阿基米德原理”是测定物体在液体中所受浮力大小的基本原理。下面以“阿基米德原理”为例，来谈学习猜想验证法的显化途径。
教师首先创造问题情景，并提出“浸入液体中的物体受到的浮力与哪些因素有关？”学生结合生活中的现象进行合理猜想：根据生活中游泳的经验，猜想浮力大小可能与物体的体积、物体浸没的深度、液体的密度有关；根据曹冲称象的故事猜想到可能与物体排开液体的体积有关；根据石头和木块一同落入水中时，常常见到石头沉底而木块漂浮，猜想浮力大小可能与物体的密度有关；又可以继续猜想到浮力大小是否与物体的形状有关等。
多个因素都可能对浮力大小有影响，就必须设法把其他的因素人为地控制起来，保持不变，只改变剩下的一个因素，从而知道浮力是否与所改变的因素有关，也就是所谓的“控制变量法”。经过验证，影响浮力大小的因素有液体的密度和物体排开液体的体积，而两者结合起来可以计算物体排开液体的质量（重力），进一步猜想到浮力的大小是否等于物体排开液体的重力，设计实验，收集物体排开的液体，经测量可发现：浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体所受的重力。教师继续揭示，这就是著名的阿基米德原理，也同样适用于气体。
三、注重“迁移应用”，显化科学方法教育功能
一个方法对应于很多知识的获得，那么，就可以应用已学习的科学方法去研究那些尚未研究过的事物，进行有效的迁移，即运用科学方法合乎逻辑地推导出新知识，彰显科学方法的教育功能。既让学生在运用中感受到科学方法的逻辑力量，也加强他们发展知识的能力，为提升科学素养和创新精神奠定基础。
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比值定义法：在压强、功率、电流等概念的建立中采取的都是这样的方法。应用比值法定义的物理量，依据其意义的不同，还有两种类型：一类是两物理量的比值是个常数，如电阻、密度等，比值反映的是物质的性质，与两个物理量都没有关系；另外一类基于控制变量的思想，如压强、速度、功率、电流等，比值反映的是效果，受两个物理量的影响。但无论哪一类，其本质都是取相同的标准进行比较。
乘积定义法：力在空间的积累被定义为功，在时间上的积累就是冲量；电功、电热、热量等概念采取的都是乘积定义法，是电流在时间积累的不同效应。但以上不同物理量的共同特点，都是过程量，本质上是一种积累效应。
演绎推理法：如在推导连通器原理时，取容器底部一理想液片，根据平衡分析左右两端压力相等F左＝F右，利用F=pS，导出压强相等(P左=P右)，再依据P=ρgh，得到“装有同种液体时液面总相平”的结论；再如，串、并联电路电阻关系，以并联为例，用如下的演绎过程更能显化演绎推理法的逻辑力量：
猜想验证法使用的频率更高一些，在探究影响串并联电路的电流、电压、电阻的关系；影响电磁铁磁性强弱的关系；液体压强的影响因素；杠杆平衡条件；影响蒸发的快慢的因素；影响动能、重力势能的因素都有体现。提出合理的猜想后，在验证过程中，常常体现出多种科学方法的交叉应用，如会用到控制变量法确定研究方案，对实验结果进行分析综合，利用归纳法得出结论，等等。
四、结束语
在课堂教学中，教师的教学重点应当是把握科学方法这条主线。不论是概念教学还是规律教学，都要牢牢抓住科学方法，以重点知识的教学为切入点，进行科学方法的显化教育，并在其他新知识的教学中有目的地实现科学方法的有效迁移，将科学方法的掌握植根于每一个物理知识的获得过程中，从而让学生感觉到科学方法教育的真实性和实在性，这样既能加深对物理知识的把握，又能落实科学方法教育。
参考文献
[1]邢，陈清梅.论中学物理教学中的科学方法教育[J].中国教育学刊，2005，8
[2]陈清梅，邢，李正福.论物理课程改革背景下的科学方法教育[J].课程•教材•教法，2009，8
[3]胡卫平，孙枝莲，刘建伟.物理课程与教学论研究[M].北京：高等教育出版社，2007
初中物理教学现状
随着初中物理新课标的不断推进和实施，初中物理教学面对从应试教育向素质教育转变的重要阶段。教材中从每一个问题的提出到实验的设计，再到实验的过程及结论的得出，自始至终都穿插、渗透这各种科学探究问题的方法，这几年的升高中考试，对于科学方法的考察也开始成为热点内容之一，但在初中教材当中很少涉及这些方法，使学生在解决问题时常常“无据可依”。因此，将初中物理中涉及到的常用的一些科学方法进行梳理、总结是很有必要的。
科学方法在初中物理教学中的重要性
由于初中生的理解和运用能力有限，但物理知识多数都比较抽象，那么学会一些科学方法，对他们理解和解决一些比较抽象的问题具有很大的帮助。例如：在探究影响影响滑动摩擦力大小的因素的实验时，由于影响滑动摩擦力大小有正压力和接触面粗糙程度两个因素，所以需要运用控制变量法来探究这一问题。还有，空气看不见、摸不到，但我们可以利用转换法，根据空气流动（风）所产生的作用来认识它。这只是初中物理中运用科学方法的很少一部分，还有许多物理问题需借助科学方法来解决。所以，学生对科学方法的认识和掌握是非常必要的。
初中物理主要涉及到的科学方法
在初中物理阶段，主要涉及的科学探究方法有观察法、控制变量法、转换法、等效代替法、比较法、放大法、理想实验法、归纳法、分类法、逆向思维法等科学方法。在这里，我就观察法、控制变量法、转换法、等效代替法和累积法向大家做一些简单的介绍。
（一）观察法
实际观察是学习初中物理学科最基本的方法，也是学生直观了解和获得感性材料的基本途径。观察法要求学生要注意力高度集中，还能排除无关因素的干扰。如在做气体膨胀对外做功的实验时，学生只听到“嘭”的一声，同时看到瓶塞被弹出，对瓶口出现酒精烟雾则无需注意，但这需要老师及时交代，提醒学生。在指导学生观察时，为了加深学生对知识的记忆和理解，老师通常会用正、反对比观察进行讲授，如探究沸点与气压的关系时，老师会让学生观察增大气压和减小气压两个正、反面的现象后再给出结论。
（二）控制变量法
控制变量法是把多因素的问题变成多个单因素的问题，每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而探究被改变这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决的科学方法。
这个方法贯穿在整个初中物理教学中，例如“探究导体中的电流与导体两端的电压和导体的电阻的关系”，研究导体中的电流与这段导体两端的电压关系时，控制导体的电阻不变，改变导体两端电压大小，看导体中电流的变化；研究导体中的电流与这段导体电阻的关系时，控制导体两端的电压不变，改变导体电阻大小，看导体中电流的变化。最后得出欧姆定律。除此之外，探究影响电阻大小的因素、影响电磁铁磁性强弱的因素等实验时，每一个实验涉及的因素都比较多，所以，就更显示控制变量法的特点及重要意义。
（三）转换法
转换法是对于要研究的对象是一些看不见、摸不到、量不着的很细微现象或很不容易测得具体数据的物理量的规律时，把它们转化为学习者比较熟知的看得见、量的出来、摸得到的大的具体的现象或容易测得的物理量，再来认识它们的科学方法。
转化法在初中物理中也跟常见。比如，在探究分子运动时，由于分子看不见、摸不到，但通过墨水的扩散现象就可以认识到分子的运动；在探究磁铁磁性强弱时，可以通过吸附在磁铁上大头针的数量来判断；测不规则小石块的体积时，转化为测排开水的体积；测液体压强时，转化为测液柱变化的高度差等等。还有一些物理量不易测得，如电功率、电阻、密度等。对于这些物理量，则可以根据定义式转化为直接测得的物理量，再由其定义式来计算它们的值。转化法的使用，促使学生的思维得以发散，转化的思维方法得到训练。
（四）等效代替法
等效代替法是在保证某种效果相同的前提下，将相对来说很复杂的物理问题和过程转化为效果相同或相等的的、比较容易研究的物理问题和过程来研究和处理的科学方法。
初中物理中，比如说在研究合力时，一个力与两个力使弹簧发生变形是等效的，一个力就代替了两个力；在平面成像的实验中，利用两个完全相同的蜡烛，因为无法真正的测出物与像的大小关系，所以利用一个完全相同的另一根蜡烛来等效代替物像的大小。这些都是使用了等效代替法，尤其是平面镜成像实验，运用了等效代替法后，使学生更加直观、准确地得出结论。
（五）累积法
累积法是指在测量很小的量时，常常将很小量累积成一个相对较大的量的测量方法。比如，要测量书的一页纸有多厚，可以把一百页书累计起来测量总的厚度，再除以一百。再如，测一颗米的质量、计算心跳一次的时间，对于这些不易测取的物理量，均可以用累积法来测量，这样测量出来的物理量误差小，更接近真实值。
在探究一个物理知识或物理规律时，并不单单运用一种方法，往往伴随多种方法同时使用。这就要求学生要理解并掌握每一种科学方法，能够用科学方法迅速地抓住问题的关键，找出解决问题的途径和所需条件。这也是学生综合能力提升的表现。
科学方法使用的意义
学生通过对科学方法的不断了解和掌握，不但加深了解物理知识和物理规律理解和运用，还能将所学习过的物理科学方法灵活的运用到新的知识中去，或者应用于自己在生活或其他课程学习中遇到的一些问题和情境中去，激发并提升学生的创新能力。
总之，作为教师应该教给学生发现物理现象问题、分析问题所在和最终解决问题的科学方法，这样做既是发掘学生创新思维、提高学生自主能力的关键，也是教师给予学生的最具生命力的教育，达到了“授之以渔”的目的。（作者单位：陕西理工学院）
参考文献：
一、控制变量法
自然界中发生的各种物理现象往往是错综复杂的，因此影响物理学研究对象的因素在许多情况下并不是单一的，而是多种因素相互交错、共同起作用的。要想精确地把握研究对象的各种特性，弄清事物变化的原因和规律，单个自然条件下整体观察研究对象是远远不够的，还必须对研究对象施加人为的影响，造成特定的便于观察的条件，这就是“控制变量”的方法。
在初中物理实验过程中，控制变量法是一种最常用的、非常有效的探索客观物理规律的科学方法。其在初中物理教材中的应用有：
1.研究蒸发的快慢与哪些因素有关；
2.研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关；
3.研究液体压强与哪些因素有关；
4.研究浮力大小与哪些因素有关；
5.研究压力的作用效果与哪些因素有关；
6.研究滑轮组的机械效率与哪些因素有关；
7.研究动能、重力势能大小与哪些因素有关；
8.研究导体的电阻与哪些因素有关；
9.研究电阻一定，电流与电压的关系；
10.研究电压一定，电流和电阻的关系；
11.研究电流做功的多少与哪些因素有关；
12.研究电流的热效应与哪些因素有关；
13.研究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关；
14.研究物体吸收放热的多少与哪些因素有关；
15.研究电功大小与哪些因素有关；
16.研究通电螺线管的极性与哪些因素有关；
17.研究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关；
18.研究感应电流的方向与哪些因素有关；
19.研究通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关。
二、等效替代法
等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中，因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制，不可以或很难直接揭示物理本质，而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。这种方法若运用恰当，不仅能顺利得出结论，而且容易被学生接受和理解其在初中物理教材中的应用有：
1.研究串、并联电路时，引入总电阻的概念；
2.等效替代法测电阻；
3．滑动摩擦力的测量；
4．“曹冲称象”；
5．通过导体时产生的一些现象（如小灯泡发光）来确定是否有电流通过；
6．研究大气压的值时，用水银柱高所产生的压强来研究大气压；
7.在平面镜成像的实验中用两个完全相同的蜡烛，验证物与像的大小相同。
三、推理法
有一些物理现象，由于受实验条件所限，无法直接验证，需要我们先进行实验，再进行合理推理得出正确结论。其在初中物理教材中的应用有：
1．研究声音不能在真空中传播；
2．研究牛顿第一定律。
四、类比与归纳法
类比法是指由一类事物所具有的属性，可以推出与其类似事物也具有这种属性的思考和处理问题的方法。从一般性较小的前提出发，推出一般性较大的结论的推理方法叫归纳法。在科学研究中，归纳法发挥着重要的作用，许多物理概念、定律及规律的获得都是借助了归纳法的力量，由实验（演示实验或学生实验）归纳获得的。其在初中物理教材中的应用有：
1．研究电流和电压时，用水流和水压类比；
2．用水波类比声波；
3．类比磁极间和电荷间的相互作用。
大多数定理和规律的提出都应用了归纳法，比如铜能导电，银能导电，锌能导电，则归纳出金属能导电。在实验中为了验证一个物理规律或定理，反复通过实验来验证它的正确性，然后归纳、分析整理得出正确的结论。在阿基米德原理中，为了验证F浮＝G排，我们分别利用石块和木块做了两次实验，归纳、整理后均得出F浮＝G排，于是验证了阿基米德原理的正确性，而我们使用的正是这种方法。
五、转换法
对于一些看不见、摸不着的物质或物理问题我们往往要抛开事物本身，通过观察和研究它们在自然界中表现出来的外显特性、现象或产生的效应等去认识事物的方法。其在初中物理教材中的应用有：
1.用细线测量地图上铁路线的长度，用直尺和三角板测硬币的直径；
2．用小磁针研究磁场方向；
3．用电磁铁吸引大头针的多少来比较磁性的强弱；
4．根据电灯的亮暗程度比较电流的功率；
5．通过比较电流的大小来比较电阻的大小；
6．通过观察木块被运动物体撞击后移动的距离大小来比较物体动能的大小；
7．通过观察木桩被打入沙中的深浅来比较重物的重力势能的大小；
8．通过墨水滴入水中的扩散现象来说明分子的运动特点；
9．通过物体形变量的大小来说明物体受力的大小。
有经验的教师一定会精心准备并上好初中物理的第一节课，因为这对学生两年初中物理的学习至关重要。比如在“奇妙的物理现象”一节教学时，我是这样引入的：“同学们，你们好！从今天开始，由我把大家领入‘物理’科学的殿堂，我想同学们一定很想知道‘物理’是一门什么样的学科？它是研究什么的？对我们有没有用呢？怎样才能学好物理？今天我们通过观察几个“奇妙的物理现象”来体会物理这门学科的特点，请同学们要仔细观察，认真思考……”，初中学生具有较大的可塑性和模仿性，教师通过语言的渲染和暗示，指出物理这门学科源于生活，又服务于生活，不仅是有用的，而且是有趣的，让学生对学好物理充满信心，同时渗透学法指导，提醒学生“仔细观察”、“认真思考”，这些也是学生学好物理必备的素质。
二、 利用趣味故事引入，创设问题情境
兴趣是学生积极探索事物的认识倾向。学生的情感有明显的倾向性，他们对新奇的现象或问题特别感兴趣，教师应“投其所好”，利用趣味故事引入新课，引趣激疑，让学生在感兴趣的同时发现问题，进而产生探索的愿望。如在学习“汽化和液化”时，可给学生讲述“越晒或凉”的故事：“盛夏，一位植物学家到欧洲的巴尔干半岛去考察，太阳烤得他口干舌燥，他见一位头顶瓦罐的妇女，忙上前说：‘夫人给我杯牛奶喝好吗？越凉越好’。‘你等一下，让我把牛奶晒一晒再喝’。只见妇女把盛有牛奶的瓦罐用湿毛巾左一层右一层用湿毛巾包了个严严实实，放在炙热的太阳底下晒起来。植物学家很纳闷，这样处理牛奶不是越晒越热吗？但他很快就明白了其中的奥秘。同学们你知道其中的道理吗？”此时学生必定会对原认知产生质疑，思维中出现了疑问，便容易引起定向探究，从而激发强烈的求智欲望。
三、 从学生行为引入，一箭双雕
有时候，引入不仅是为了新课教学，同时也可以对学生进行思想品德教育，达到既教书又育人的目的。例如教学八（下）《重力》一节时，可以这样引入：“同学们，上周我发现班上有些同学折纸飞机，从四楼往球场上放飞，场面很是‘壮观’。这些飞机为什么最终都能停在球场上呢？”这样自然引入新课，同时也间接批评为了一些学生的不文明行为，使他们在学习书本知识的同时，也懂得了一些做人的道理，可谓一举两得，何乐而不为呢？
四、 实验引入，点燃学生智慧的火花
物理是一门以实验为基础的学科，实验引入新课可以激发学生的求知欲和好奇心，使他们仔细地观察，认真地思考，还有助于培养学生实事求是、严谨认真、团结协作的科学态度。如《汽化和液化》引入新课时可让学生用棉签在手背上涂点酒精，再问学生你有什么感觉？你看到了什么？又想到什么？学生不仅体验了蒸发的过程，同时也对蒸发的吸热留下深刻的印象。在引入“流体压强与流速关系”时，我让学生用倒置的小漏斗向下吹乒乓球，学生对乒乓球没有掉下来感到惊愕。对于出乎意料而又终身难忘的事实，学生自然萌发出“我要再试一试”，要探个“究竟”的强烈愿望。在引入《大气压强》时，我往空矿泉水瓶内倒些开水，晃一晃，再把水倒出去，旋紧瓶盖，不一会就听到“咔咔”的响声，接着就看到矿泉水瓶明显地瘪了进去，学生自然就会思考是什么力量让瓶子发生了形变，这样就为证明大气压的存在做了知识上铺垫。因此用新奇的实验引入新课能捕捉学生的兴奋点，增强探究新知识的动力。
五、 悬念引入，激发学生的求知欲
初中物理的内容涉及声学、光学、热学、力学、电学、能的转化等物理学知识，对学生以后的物理学习起基础性作用，课堂教学是学生学习物理的必要途径之一，教学中要让学生知道科学知识，经历科学过程，了解科学研究的思想和方法，提高科学素养。我结合初中生的年龄、学习和认知特点，谈谈课堂教学中的方法。
一、加强和改革实验教学，激发学生学习物理的兴趣
物理学是一门实验性很强的学科，物理概念的建立与物理规律的发现，都以实验事实为依据。实验是物理学的重要研究方法，只有重视实验，才能使物理教学获得成功；只有通过实验观察物理事实，才能真正理解和掌握知识。教师应通过新奇的物理实验，激发他们求知的欲望。例如，在讲授“大气压”一节时，可把装满水的杯上用稍硬的纸片盖住并倒过来，发现水并不流出，纸片也不下落，就会确信大气压的存在。接着让两个学生做马德堡半球实验，使他们感觉到巨大的大气压力，这样就会使学生对这节课感兴趣、印象深、易理解、记得牢。如，首先用实验导入新课的方法，使学生产生悬念，然后通过授课解决悬念，用奇特的实验或自制实验激发学生的学习兴趣效果更好。人类的兴趣与好奇心紧密相联。培养好奇心的关键在于使新信息的刺激超出学生已有的“认知结构”，即出乎学生的意料。例如，在讲授机械能守恒定律时，可用一个单摆来做实验。老师先将单摆拉个较大的角度使之贴近眼睛，站着不动，然后放手，使单摆摆动起来。很多学生都会替老师担心，生怕摆球会碰到老师的眼睛。实验结果却出乎学生的意料。教师通过实验，能把学生的注意力集中起来，为下一步解决“为什么”做好准备，把实际生活中的现象跟物理实验联系起来，使学生感悟实际生活的奇妙和规律性。
二、运用辨别易混淆概念的比较教学法
物理学中的概念和规律的陈述语言十分精炼和准确，概括程度非常高，学生在学习的过程中，容易对某些字词不大在意或理解不到位、不深刻。因此在教学中呈现的内容，不但要准确，而且某些关键的字词要加以突出，概念的内涵和外延要解释说明。如物理做功的理解，物体受力，也移动了距离，但不一定做功，必须理解物体在力的方向上运动了一段距离。又如产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，从条件中的“闭合电路”的含义提出问题：电路没有闭合时能产生感应电流吗？不能产生感应电流那么又产生什么呢？“一部分导体”强调并提出：如不是一部分导体而是全部导体，那么将怎么样呢？“切割磁感线”中的什么样的情况叫切割等，教师必须突出这些关键字词，并解释，不但要解释准确，而且要与其他类似的易混淆的概念和规律进行比较，建立类比联系，从而突破认知的模糊区，让学生的学习更加深刻、透明、清晰。
三、注重初中物理课堂教学语言艺术
语言的形象性非常重要，物理教学语言技巧性的特点是形象化。形象化的语言表达富有力度，能使学生感到惊讶、感到不同凡响，使学生情绪兴奋，对认识产生兴趣，体验获得知识的喜悦，从而增强学生学习的内驱力。语言要符合科学性、思想性。所谓科学性，就是要用准确无误、合乎逻辑的语言来讲。语言要注意严谨性、针对性，物理教材中用来表达物理概念、定理、定律等的语言都是十分确切和精练的，常常是少一个字不行，多一个不可，前后颠倒也不行。例如光的反射定律：“反射光线在入射光线和法线所决定的平面内；反射光线和入射光线在法线的两侧；反射角等于入射角。”就不能将“所”漏掉，也无需在“平面”之前加什么修饰，不能把“反射光线”和“入射光线”位置互换，更不能说“入射角等于反射角”，这体现了物理语言的严谨性和逻辑性。还要考虑语言的直观性、趣味性，在物理教学中，要注意语言的直观性，运用语言艺术，使抽象的概念具体化，深奥的道理形象化，书面文字口语化，枯燥知识趣味化，也就是说教学语言既要通俗易懂又要深入浅出，以加强学生对知识的理解、掌握和记忆。
