時間：2023-08-28 16:54:38
導語：在歐姆定律科學方法的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
關鍵詞：物理定律；教學方法；多種多樣
關鍵詞：是對物理規律的一種表達形式。通過大量的觀察、實驗歸納而成的結論。反映物理現象在一定條件下發生變化過程的必然關系。物理定律的教學應注意：首先要明確、掌握有關物理概念，再通過實驗歸納出結論，或在實驗的基礎上進行邏輯推理（如牛頓第一定律）。有些物理量的定義式與定律的表式相同，就必須加以區別（如電阻的定義式與歐姆定律的表式可具有同一形式R＝U/I），且要弄清相關的物理定律之間的關系，還要明確定律的適用條件和范圍。
（1）牛頓第一定律采用邊講、邊討論、邊實驗的教法，回顧“運動和力”的歷史。消除學生對力的作用效果的錯誤認識；培養學生科學研究的一種方法——理想實驗加外推法。教學時應明確：牛頓第一定律所描述的是一種理想化的狀態，不能簡單地按字面意義用實驗直接加以驗證。但大量客觀事實證實了它的正確性。第一定律確定了力的涵義，引入了慣性的概念，是研究整個力學的出發點，不能把它當作第二定律的特例；慣性質量不是狀態量，也不是過程量，更不是一種力。慣性是物體的屬性，不因物體的運動狀態和運動過程而改變。在應用牛頓第一定律解決實際問題時，應使學生理解和使用常用的措詞：“物體因慣性要保持原來的運動狀態，所以……”。教師還應該明確，牛頓第一定律相對于慣性系才成立。地球不是精確的慣性系，但當我們在一段較短的時間內研究力學問題時，常常可以把地球看成近似程度相當好的慣性系。
（2）牛頓第二定律在第一定律的基礎上，從物體在外力作用下，它的加速度跟外力與本身的質量存在什么關系引入課題。然后用控制變量的實驗方法歸納出物體在單個力作用下的牛頓第二定律。再用推理分析法把結論推廣為一般的表達：物體的加速度跟所受外力的合力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。教學時還應請注意：公式F＝Kma中，比例系數K不是在任何情況下都等于1；a隨F改變存在著瞬時關系；牛頓第二定律與第一定律、第三定律的關系，以及與運動學、動量、功和能等知識的聯系。教師應明確牛頓定律的適用范圍。
（3）萬有引力定律教學時應注意：①要充分利用牛頓總結萬有引力定律的過程，卡文迪許測定萬有引力恒量的實驗，海王星、冥王星的發現等物理學史料，對學生進行科學方法的教育。②要強調萬有引力跟質點間的距離的平方成反比（平方反比定律），減少學生在解題中漏平方的錯誤。③明確是萬有引力基本的、簡單的表式，只適用于計算質點的萬有引力。萬有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上，也發現了它的局限性。
（4）機械能守恒定律這個定律一般不用實驗總結出來，因為實驗誤差太大。實驗可作為驗證。一般是根據功能原理，在外力和非保守內力都不作功或所作的總功為零的條件下推導出來。高中教材是用實例總結出來再加以推廣。若不同形式的機械能之間不發生相互轉化，就沒有守恒問題。機械能守恒定律表式中各項都是狀態量，用它來解決問題時，就可以不涉及狀態變化的復雜過程（過程量被消去），使問題大大地簡化。要特別注意定律的適用條件（只有系統內部的重力和彈力做功）。這個定律不適用的問題，可以利用動能定理或功能原理解決。
（5）動量守恒定律歷史上，牛頓第二定律是以F＝dP/dt的形式提出來的。所以有人認為動量守恒定律不能從牛頓運動定律推導出來，主張從實驗直接總結。但是實驗要用到氣墊導軌和閃光照相，就目前中學的實驗條件來說，多數難以做到。即使做得到，要在課堂里準確完成實驗并總結出規律也非易事。故一般教材還是從牛頓運動定律導出，再安排一節“動量和牛頓運動定律”。這樣既符合教學規律，也不違反科學規律。中學階段有關動量的問題，相互作用的物體的所有動量都在一條直線上，所以可以用代數式替代矢量式。學生在解題時最容易發生符號的錯誤，應該使他們明確，在同一個式子中必須規定統一的正方向。動量守恒定律反映的是物體相互作用過程的狀態變化，表式中各項是過程始、末的動量。用它來解決問題可以不過程物理量，使問題大大地簡化。若物體不發生相互作用，就沒有守恒問題。在解決實際問題時，如果質點系內部的相互作用力遠比它們所受的外力大，就可略去外力的作用而用動量守恒定律來處理。動量守恒定律是自然界最重要、最普遍的規律之一。無論是宏觀系統或微觀粒子的相互作用，系統中有多少物體在相互作用，相互作用的形式如何，只要系統不受外力的作用（或某一方向上不受外力的作用），動量守恒定律都是適用的。
1 結合專業實際特點利用以下手段促進課程改革
1.1 貼近生活。各種家用電器的大量使用，為物理教學提供了豐富的感性材料。如電壓、電流、電磁爐等，學生在日常生活中，觀察和接觸的電現象和應用電的知識的事例，恰當地利用學生已有的感性認識及生活經驗，通過舉例引導學生提取儲存在頭腦中的印象。教師在課堂上應密切聯系生活實際，注意身邊的科學，如學生普遍對現代電子信息技術比較感興趣，教師可以針對這一問題，有意識地講述物理知識在電子信息技術中的重要作用等。以日常生活中的電學概念教學，可以增加學生學習的主動性。
1.2 注重實驗。物理學是一門以實驗為基礎的自然學科，物理規律和理論是以實驗為基礎并驗正的。在物理學里，某些性質不同的物理現象都是要通過實驗來驗證的，運用演示實驗或學生親自做實驗來獲得感性認識，容易更好的集中學生的注意力，培養學生的觀察力，激發學生的學習興趣。新穎的實驗往往更能吸引學生注意，恰當地將教材中的實驗加以發展、變化，可以增加學生的好奇心和求知欲。采用演示教學法，在整個教學過程中，教師邊演示、邊提問、邊解答，學生邊觀察，邊考慮問題，把抽象的理論變得具體、生動。使學生在愉悅的教學環境中，深深感受到學習的趣味性和有用性。
1.3 利用多媒體課件模擬演示。物理概念和原理是比較抽象的，有些現象在傳統的實驗中也是無法展示的，所以僅靠形象、表象和想象對初學者來說是不容易理解和掌握的。但是，利用多媒體課件可以較好地解決這一難點。例如“電流”概念比較抽象，可以利用多媒體模擬電路中電流的流動，看到正電荷從正極向負極運動，這樣將電流轉換成電荷的流動，讓本來看不見的電流變成動態的畫面，將課本中不動的圖形變為電荷不斷流動的動畫。遵循學生的思維由淺入深、由表及里，從具體到抽象，由現象到本質的循序漸進的思維過程，可以比較容易地解決這一教學難點。加深學生對電流的感觀認識，從而為建立電流概念打下基礎。
1.4 在公式分析。講解公式時，注重公式推理、得出過程，注重公式的使用條件，主要學習公式的如何使用。這是物理式正確使用的前提，前期學不好，后期無法正確應用。中職學生在初中物理中已學過的部分電路歐姆定律，它只適用于電路中某個導體或某一部分電路的電壓、電流和電阻三者之間的關系。《電工基礎》中引入了全電路歐姆定律新知識，進一步完善電路中內、外電路的電流、電壓（電動勢）和電阻間的關系，使知識由“部分電路”向“全電路”深化和發展。教學中可以充分利用部分電路歐姆定律的概念和相關知識，引入全電路歐姆定律的概念。如在課本電路中，將全電路分解為外電路和內電路兩部分，在外電路中，根據部分電路歐姆定律可知負載R兩端的電壓降為：U=IR.在內電路中，電源電動勢E與內阻r的電壓降Ur和電源端電壓的關系是：U=E-Ir。在全電路中，負載兩端電壓U與電源端電壓U相等，且內外電路電流相等，則可得：I=E/R+r即為全電路歐姆定律。通過實例的講解，注意強調部分電路歐姆定律和全電路歐姆定律兩種概念的共同點、不同點以及相互聯系，使學生對新知識能進一步理解和掌握。
2 提高基礎學力，促進科學素養可持續發展
學力，是指通過學習獲得的能力。物理教育在提高學生科學素養的同時，還要提高學生的學力水平，并使更多的學生對物理產生興趣。學力是教育的內核，是學校課程設計的前提。任何一門學科教學的目標大體有四個組成部分：①知識、理解；②技能；③思考力、判斷力；④關系、動機、態度。前兩部分為顯性學力，后兩部分為隱形學力。就猶如浮在水面上的冰山，浮出水面的僅僅只是冰山一角，而更多的、隱匿在水面下的才是支撐浮出水面部分的基礎，四部分做為一個整體反映了一種學力觀。
3 結合學生、學校或專業的特定環境和特點，開展適合專業特點和學生實際的校本課程開發，是培養學生專業素養的必要補充
【關鍵詞】數學方法；高中物理；電磁學
1.引言
國家高考物理科考試大綱明確提出考生應具備的第四種能力“應用數學處理物理問題的能力：能夠根據具體問題列出物理量之間的關系式，進行推導和求解，并根據結果得出物理結論，能運用幾何圖形、函數圖像進行表達、分析”，這里所要考查的就是要有靈活運用數學方法處理物理問題的能力。所謂數學方法，就是在科學技術工作中，把客觀事物的狀態關系和過程用數學語言表達出來，進行推導、演算和分析，以形成對問題的判斷、解釋和預言的方法。下面就以電磁學為例談談幾種數學方法在高中物理電磁學中的應用。
2.函數法
在電磁學問題中，經常需要確定兩個物理量間的變化所對應關系（包括極值問題），這就需要利用函數思想來完成，同時函數也是進行物理推導判斷的重要數學工具。在高中物理電磁學中主要用到的是一次函數、一元二次函數和三角函數。
2.1一次函數的應用
在電磁學問題中用到的一次函數有形如y=ax或y=ax/（ax+b）a≠0，b≠0形式。一次函數y=ax描述的是y與x之間呈線性關系，比如在靜電場中討論F與E、U與d、Q與U等兩個量間的關系用的就是這種函數。
觀察函數y=ax/（ax+b（a≠0，b≠0））不難發現，分子分母都有未知量x（自變量），如果x增加（減小），則分子、分母都同時增加（減小），這樣無法確定因變量y的變化情況。但是如果把分子、分母都同時除以x，函數就變為y=a/（a+b/x）關系就非常明朗了，y隨x的增大而增大，y隨x的減小而減小。這種一次函數在討論閉合電路中路端電壓隨外電阻變化等類似問題中經常有用到。
例1：設一個閉合電路中，電源電動勢為E，內阻為r，外電路為純電阻電路電阻為R，路端電壓為U外，試討論當R發生變化時，U外如何變化？
分析與解：這類問題既可用閉合電路歐姆定律E=U外+Ir（間接法，較易，本文不做討論）求解，也可用部分電路歐姆定律（直接法）求解。如果用直接法如何討論呢？根據部分電路歐姆定律有U外=IR①，又由閉合電路歐姆定律有I=E/（R+r）②，把②代入①有U外=ER/（R+r），這就轉化成了形如一次函數y=ax/（ax+b），故U外=ER/（r+R）=E/（1+r/R）可見U外隨R的增大而增大，隨R的減小而減小。因此當外電路斷開即R∞時，有U外=E，此為直接測量法測電源電動勢的依據；當外電路短路時即R0，故。U外=0。
2.2一元二次函數的應用
在處理外電路為純電阻電路中電源輸出功率隨外電路電阻變化規律以及討論滑動變阻器分壓接法電路中■或■示數變化情況等類似問題，可以把電阻這個動態變化物理量轉化成二次函數y=ax2+bx+c形式，將這個函數進行配方整理有：y=a（x+b/2a）2-（4ac-b2）/4a，可見當x=-b/2a時，y有最值（4ac-b2）/4a。當a>0時，y有最小值，當a
例2：如圖1所示，電源電動勢E=6V，內阻為r=1？萃，滑動變阻器R的總阻值為11？萃，固定電阻R0=3？萃，求當滑動變阻器從a到b過程中，■的讀數范圍。
分析與解：令■讀數I，并設ap部分電阻為x，則pb部分電阻為11-x，根據閉合電路歐姆定律及并聯電路的電流分配關系：I=6/（R并+11-x+r）×3/（x+3）=18/（-（x-6）2+72）
可見當x=0時，Imax=0.5A，x=6？萃時，Imax=0.25A，故■示數范圍為從0.25A到0.5A連續變化
3.不等式法
不等式可用在半定量討論、推斷及求解極值問題，如在討論等量同種電荷中垂線上場強大小變化、某些并聯電路中■或■示數變化以及在兩大小材料均相同的同種電荷接觸后放回原處過程中庫侖力大小變化問題中，如果條件滿足均可以運用重要不等式a+b≥2■（a、b均為正數）或a+b+c≥33■討論最值：當和有定值，則積有最大值；反之當積有定值，則和有最小值。
例3.如圖3所示，已知R1=2？萃，R2=3？萃，滑動變阻器的最大值R3=5？萃，則當滑動片P從a滑到b過程中，電流表示數的最小值為多少？
分析與解：由閉合電路歐姆定律可知電流表示數有最小值時，外電路電阻有最大值，設ap部分電阻為x，則bp部分為5-x，1/R并=1/（2+x）+1/（3+（5-x）），化簡可得R并=（2+x）（8-x）10，令a=2+x，b=8-x，而a+b=10，故當且僅當a=b即2+x=8-x亦即x=3？萃時ab≤（a+b）/4，故有（2+x）（8-x）≤（102/4）？萃=25？萃，所以■示數最小值Imin.=2A。
4.幾何法
在處理靜電場中某帶電體受到庫侖力、重力、拉力等三個共點力的動態平衡問題時，如果直接運用平衡條件結合力的分解（正交分解）處理該類問題，過程非常繁瑣，這里可充分運用帶電體（質點）所受力的矢量三角形與對應另一個由長度組成的純標量三角形相似，這就是應用了平衡條件中相似三角形法，然后根據題目條件可在短時間內快速準確解決要討論的問題。
例5：一根絕緣細線下拴一帶電小球A，細線上的上端固定在天花板上，在懸點正下方某適當位置，固定另一帶同種電荷小球B，A靜止時，懸線與豎直方向成θ角，如圖6所示。現緩慢增加B的帶電量使θ角逐漸增大，則有關A球所受力的變化，下列說法正確的是（ ）
A.懸線的拉力大小不變 B.懸線拉力逐漸增大
C.庫侖力逐漸增大 D.庫侖力大小可能不變
分析與解：設懸線長為L，如圖7所示，掛在細線下端的小球在重力、細線拉力和電荷之間的庫侖斥力這三個力的作用下處于平衡狀態。由平衡條件的相似三角形可知：OAB～ACD，即L/G=L/F=AB/F，可見細線的拉力T=G不變，而庫侖力隨著AB的增大而增大。故本題正確答案為AC。
6.結論
數學方法在高中物理電磁學中應用廣泛而且巧妙，本文主要描述了函數法、不等式法、圖象法及幾何法，但有時在解決某些復雜電磁學問題時可能要用到上述這些方法中的兩種或兩種以上，甚至還可能用到其它方法如極限法。因此，在解題時可通過聯想、數理結合、數形結合來靈活地選擇合適的數學方法來解決電磁學問題，這將對提高解決電磁學問題的能力大有裨益。
【參考文獻】
[1]鄭表岳.《中學物理解題方法》.上海科技教育出版社，1992年9月
[2]薛金星.《中學教材全解―高二物理（上）》.陜西人民教育出版社，2003年5月第4版
關鍵詞： 科學方法 物理教學方法
其實做任何事情都要講究方法。方法對頭，才能事半功倍。有人問到愛因斯坦成功的秘訣時，他給我們總結了一個公式：成功=艱苦的勞動 +正確的方法+少說空話。由此可見，“正確的科學的方法”是一個十分重要的因素，也是成功的必備條件。
科學方法教育的內容和意義
物理科學方法教育是指在物理教學中，有目的、有意識、有步驟地滲透和傳授物理科學研究方法，使學生受到科學方法的熏陶和訓練，逐步地掌握最基本、最主要的物理科學方法。
物理教師在現代教育背景下，初中物理教學中，應注重進行科學方法教育，其意義在于：
（一）科學方法教育能有效提高學生各項基本素質
方法即是為了解決某一具體物理問題從理論或實際生活上所采取的方式或手段。學生在學習知識的同時，也能學習，學會取得物理知識的方法。在這樣的長期教育的熏陶下，科學方法的實施必然有利于發展學生的智力，增長學生的智慧。通過科學方法教育，學生將來借鑒學到的卓有成效的方法再去探索未知領域中的新問題。
（二）科學方法教育可以促使學生思想品德的健康成長及科學的正確的世界觀的形成
科學家成功的方法中閃耀著熱愛科學、無私奉獻的思想光輝，同時也體現著辯證唯物主義世界觀的思想觀點。如觀察物理實驗的科學方法教育就可以培養學生實事求是的科學態度；那么在物理課后實踐的科學方法教育中，就體現出實踐是檢驗真理唯一標準的重要思想。
初中物理教學中如何正確實施科學方法教育
在初中物理的教學過程中，不同的版塊，模塊，知識點，采用的方法也有所不同，更重要的是如何讓學生通過科學方法的學習，再利用科學的方法來解決具體實際問題，為此，針對不同的物理情景應采用不同的教學方法。
1．實驗的教學方法
（1）實驗探索法
實驗探索法就是根據物理規律的自身特點，設計實驗，讓學生通過自己動手實驗，分析，總結，歸納出有關的物理規律。
例如在動能的影響因素試驗教學中，讓學生通過實驗探索動能與速度的關系以及質量的關系．使學生得出：在質量一定的條件下，物體動能與速度平方成正比；在速度一定的條件下，物體動能與質量成正比的結論。在此基礎上，教師指導學生總結物體動能與質量和速度的關系，從而得出動能與哪些因素有關。
采用實驗探索法，不僅能使學生將實驗總結出來，而且理解深刻、記憶牢固，還能充分調動學生學習的主觀能動性，增強學習興趣，更重要是也鍛煉了學生的動手能力，可謂一舉多得。
（2）實驗驗證法
實驗驗證法是采用證明的方式論證物理實驗及規律的方法，從而使學生理解和掌握物理原理，物理規律。其方法是先結合書本物理知識點，結合實驗，提出物理問題，將有關物理規律告訴學生，然后教師和學生一起通過觀察分析現象、總結結論，論證物理規律。
如在“驗證杠桿的平衡條件”的教學中，讓學生通過實驗驗證杠桿的平衡條件，在此基礎上，進行理論探討，得出杠桿平衡條件的表達式。實驗驗證法的最突出特點是學生學習過程非常主動。這是因為在驗證物理實驗規律時，學生已知物理實驗有關問題的答案，對于接下來的學習目的及方法已經非常清楚，所以更加有的放矢，目的性強。
（3）實驗演示法
實驗演示法就是物理教師通過課前準備典型物理實驗，上課展示，由學生觀察，根據實驗現象，師生共同分析、歸納，總結出有關的物理規律，物理結論。
如在“歐姆定律”的實驗教學中，可采用如下的方法：
①研究方法：控制變量法。當電阻R一定時，研究電流I與電壓U的關系。當電壓U相同時，研究電流I與電阻R的關系；
②通過演示實驗找出I與U和R的關系。這個演示實驗的關鍵是實驗數據的分析，通過對數據分析做出兩函數圖象：I-U圖像I-R圖象．通過學生對兩幅圖的分析結合數學知識得出正反比關系。由實驗得出結論：當R一定時，I與U成正比；當U一定時，I與R成反比。
③根據演示實驗數據，分析得出歐姆定律。這種方法要充分發揮演示實驗在物理課堂中的核心作用，大大增強演示實驗的效果。
2．理想規律的教學方法
理想規律是在物理事實的基礎上，通過合理推理至理想情況而總結出的物理規律。因此在教學中應用“合理推理法”。如在聲音的傳播條件的物理教學中，將手機放入廣口瓶內，蓋緊瓶塞，通過抽氣機不斷從瓶中往外界抽氣，要引導學生分析手機的鈴聲與空氣濃度的關系的實驗，發現隨著空氣越來越稀薄，聽到的手機鈴聲越來越小。如果推理到真空沒有空氣的情況下，即使手機在廣口瓶不停振動，外界也聽不到手機振動產生的聲音，從而總結聲音傳播需要介質。
3．理論規律的教學方法
理論規律是由學生已經掌握的物理規律經過推導，得出的新的物理規律．因此，在物理理論教學中應用“理論推導法”。
如在初中物理“機械功，功率”的教學中，教師提出問題功率概念及表達式時，功率指物體單位時間內所做的功。請學生運用所學的知識，根據物理概念確定動率表達式。學生在老師的指導下，根據速度的概念及表達式v=S/t，都能運用“理論推導法”“類比法”推導出P=W/t數學表達式。
4．探索物理規律的教學方法
物理規律的建立有實驗歸納法和演繹推理法兩大類。一般物理定律都是通過大量實驗分析，總結，歸納總結出來的。教師在教學中即要組織學生觀察好實驗，又要把實驗的設計構思和如何探究規律全過程的方法教給學生，讓學生從中受到啟發，靈活應用到實際生活中去。可謂物理來源于生活，應用于生活。
關鍵詞：控制變量法；應用；探究；物理規律
一、控制變量法概念的建立
自然界中發生的各種物理現象往往是錯綜復雜的，因此影響物理學研究對象的因素在許多情況下并不是單一的，而是多種因素相互交錯、共同起作用的.譬如，研究某段通電導體放出的熱不僅與導體中的電流有關，還與導體電阻、通電時間有關，實驗時通過液體吸收的熱量反映，這與液體的種類、質量、熱損失等因素有關.所以要想精確地把握研究對象的各種特性，弄清事物變化的原因和規律，單靠自然條件下整體觀察研究對象是遠遠不夠的，還必須對研究對象施加人為地影響，造成特定的便于觀察的條件，這就是控制變量的方法.
在初中物理教學中有許多概念或規律的探索和推導的實驗過程中，都運用了控制變量法這一科學方法，如，密度、固體壓強、液體壓強、物體運動快慢、動能、重力勢能、機械功、功率等.控制變量法這一概念的建立，就是為了探究以上物理現象究竟與哪些因素有關.
二、控制變量法在初中物理實驗中的應用
在初中物理實驗過程中，控制變量法是一種最常用的、非常有效地探索客觀物理規律的科學方法.在自然界中引起某個事物變化的因素可能很多，我們想知道事物變化與某個因素的關系，我們要把其他因素控制相同，只研究變化了的事物與某個單因素的關系這樣把多因數的問題轉變為多個單因數的問題，分別加以研究，最后再綜合解決，這類方法叫控制變量法.控制變量法是科學探究的一種重要方法，掌握控制變量法對探究物理規律、理解物理概念、設計物理實驗、解決物理問題等都有重要的作用.在教學中我們要讓學生運用這一方法系統地進行上述實驗，使學生在實際操作過程中去體驗這一科學方法.例如，在探究液體蒸發快慢時（猜想：液體蒸發的快慢可能與液體溫度、液體表面積、液體表面氣流速度等因素有關），要得出液體蒸發的快慢與液體溫度之間具體關系的方法是：控制液體表面積、液體表面氣流速度不變，只改變液體溫度，判斷液體蒸發的快慢的變化，從而得出規律；再采用類似的步驟分析得出液體蒸發的快慢與液體表面積、液體蒸發的快慢與液體表面氣流速度之間的規律.又如，“歐姆定律”是電學的基礎和重點，處于電學的核心位置.學生通過之前的學習掌握了電路的3個基本部分：電流、電壓、電阻.它們之間有怎樣的關系呢？根據新課程標準的要求，教材安排了一個比較完整的探究活動，涵蓋了探究的7個要素.其中重點是如何運用“控制變量法”的方法來設計整個實驗，明確用什么方法保證什么物理量不變，用什么方法改變什么物理量.（a.控制電阻R不變，改變導體兩端電壓U，探究電流I與電壓U之間的關系.b.控制導體兩端的電壓U不變，改變電阻R，探究I與R的關系 .）經過以上兩個環節的探究，學生得出“導體中的電流與導體兩端的電壓和導體的電阻的關系”便水到渠成了.
除了“歐姆定律”外，“影響電阻大小的因素”、“焦耳定律”、“電磁鐵磁性的強弱與什么因素有關”等探究過程也為“控制變量法”的教學和應用提供了很好的機會.教師應充分利用這些機會，使學生對“控制變量法”不斷加深理解，并逐步達到有意識地應用“控制變量”的研究方法去探究物理規律.
可見，在解決物理問題時，如能恰當運用科學方法進行分析，確實能起到提高解題速度與準確率的良好效果.更為重要的是，通過這一些實際問題的解決過程，使學生對如何應用“控制變量法”等科學方法去分析、解決問題作了有益的嘗試，為學生靈活運用這一科學方法解決問題提供了保證.
三、控制變量法的教學充分體現了新課程的教育理念
新課程的核心理念是以學生發展為本，課程改革要培養學生的信息收集和整理的能力、發現問題和思考問題的能力、分析問題和解決問題的能力、終生學習和創新的能力以及生存和發展的能力.控制變量法的教學恰恰就鍛煉了學生信息收集和整理的能力，培養了學生分析問題、解決問題的能力和創新的能力，掌握這種方法，學生還可以終生使用，終生受益.所以說，控制變量法的教學充分體現了新課程的教育理念.因而物理教師在傳授知識時，不僅要使學生掌握物理知識，而且要培養學生科學探究的能力，特別是利用控制變量法探究物理規律的能力.這將為學生形成科研能力、探究能力、解決實際問題的能力打下堅實的基礎，也將對他們的學業和今后的人生之路產生積極而深遠的影響和促進.教學中，我們應該充分發揮控制變量法的優點，讓其更好地為師生服務，為教學服務.
我們周圍的世界處在不停的變化之中，一個問題往往受到多個因素的影響，控制變量法的思路在我們解決多變量問題中起著重要的作用.對于控制變量法的學習，僅僅記住它的名稱、或者僅僅記住它的幾個運用實例是遠遠不夠的，我們應當在日常的教育教學中引導學生領悟它的思想內涵，在分析處理具體問題時加以靈活運用.
參考文獻：
[1]中華人民共和國教育部制.《全日制義務教育物理課程標準》（實驗稿） 北京師范大學出版社.
新課程與舊課程的根本區別在于明確提出了知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀這樣的三維課程目標。在九年級教學中，應加強科學探究的教學、增加學生的活動（討論、探究、制作等）以改變學習方式、注重學生的經驗、擴大學生的知識面，這樣有利于落實課程的三維目標。
九年級新教材中的探究活動都是實驗性探究，絕大部分要求學生自己動手操作。而過去的實驗大多是驗證性實驗或測量性實驗，相比之下，新教材中的探究性實驗在操作上的要求有所降低，但在科學方法和科學價值觀的教育上，要求卻要高出許多。另外課本中利用身邊易得的器材所做的實驗比過去多，這樣可以使學生感到科學并不神秘、科學就在我身邊。用身邊易得的材料做實驗，在情感態度價值觀方面的教育價值不容忽視。因此教師在教學中應鼓勵學生做實驗，積極開展家庭實驗，培養學生的創造能力。
九年級新教材中的許多知識都是學生所熟悉的生活現象，因此在新教材的編寫中，所有的科學內容在引入時都充分考慮到學生的經驗，列舉了大量生活中的事例，加強了物理知識與自然現象和各種技術的聯系，這點也體現了“從生活走向物理，從物理走向生活”的教育理念。因此教師在教學過程中應將這個理念體現出來，使學生理解社會生活中所蘊含的物理知識，同時會運用物理知識解決實際問題。
在九年級階段，教師應著重提高學生以下幾方面的能力。
（1）保持對自然界的好奇，發展對科學的探索興趣，在了解和認識自然的過程中有滿足感及興奮感；
（2）學習一定的物理基礎知識，養成良好的思維習慣，在解決問題或作決定時能嘗試運用科學原理和科學研究方法；
（3）經歷基本的科學探究過程，具有初步的科學探究能力，樂于參與和科學技術有關的社會活動，在實踐中有依靠自己的科學素養提高工作效率的意識；
（4）具有創新意識，能獨立思考，勇于有根據地懷疑，養成尊重事實。大膽想像的科學態度和科學精神；
（5）關心科學發展前沿，具有可持續發展的意識，樹立正確的科學觀，有振興中華、將科學服務于人類的使命感與責任感。
二、教學建議
第十章教材講述能的初步知識。機械能是最常見的一種形式的能，本章將繼續探究能量中的動能、勢能和機械能的一些問題，進一步認識宇宙萬物之間能的轉化，以及能的轉化在現實生活中的應用。從內能的改變引入熱量的概念，在此基礎上，理論聯系實際，講述內能的利用，介紹內燃機的基本工作原理，并最終得出能量守恒定律。
第十一章的核心是“電流和電路”的基本概念和它們的電路中的基本規律。通過讓學生研究基本的串、并聯電路和一些基本測量，使學生經歷科學探究的過程，初步領會科學研究的方法。在電流和電路概念的基礎上，通過對家庭電路的學習，受到安全用電的教育。對于初中學生來說，雖然“電”不是陌生的東西，但是它卻讓人感到神秘。為了讓學生在開始學習電的時候就能消除恐懼感和神秘感，教材使用配文喚起學生注意觀察自己身邊的電的世界，同時讓學生明白“一切復雜的東西都是由最簡單的組合而成”的道理。只要從最簡單的、基礎的“電”學起，掌握其規律性的東西，“電”就不會那么神秘也不那么可怕，使學生認識到電是可操作的，并產生進一步探究其奧秘的興趣。
第十二章通過探究電流、電壓和電阻的關系，得出歐姆定律，這是本章的核心。要讓學生理解“歐姆定律”的探究過程和結論，知道歐姆定律揭示的是“電流、電壓和電阻”這三個電學基本量的內在聯系和規律，知道“控制變量法”這一重要的實驗方法。在基本測量方面，要讓學生在會用電流表的基礎上，學會使用電壓表和滑動變阻器等，并通過測量小燈泡的電阻對學生進行伏安法測電阻的電學基本技能的訓練。
三、重點要解決的問題
1、建立探究性學習的思想和習慣
探究式教學就是用知識作為載體，注重學生接受知識的過程，把傳統教育中的以課堂為中心、以教師為中心、以課本為中心，轉化到以學生為中心；把科學內容和科學方法的學習放到同等重要的地位上；把只重視傳授知識轉化到以知識為載體，加強對學生科學方法、科學精神和科學價值觀的教育上。在新的課程理念中，科學探究不僅是一種教學方式、一個教學內容，同時還是一種精神，對未知事物的探索精神貫穿本套教材的始終。
九年級教材中電磁學的探究活動也比較容易進行，實驗成功率比較高。例如， “探究串并聯電路中電流的規律”雖是一個典型的探究活動，但它的“猜想與假設”無非是a、b、c三點的電流哪處大、哪處小，可以很明確地表達出來；實驗設計的難度也不大，一般都能想到用電流表進行測量，看看哪里電流大，哪里電流小。“歐姆定律”的探究是一個比較完整的探究，這個探究涵蓋了探究的七個基本要素。教師要多注意引導，指導學生完成實驗步驟，幫助學生根據實驗現象進行歸納總結，讓學生領悟科學探究的方法，體驗科學探究的樂趣。同時，這里還涉及兩個變量的問題，教師應適當介紹一下“控制變量法”。
教師要設法鼓勵、提示、引導。學生能干的事情，教師不做；學生能說出的，教師不說；學生能懂的問題，教師不講。不顧惜時間，堅持下去，學生逐漸學會探究了。可以從以下幾方面培養探究的習慣：
（1）注意在教學過程中幫助學生自己形成知識結構的習慣，千方百計地引導學生自己去發現、去認識新的知識。不管是探究活動、課堂講授，還是資料查詢、還是調查，都注意盡量應用科學的教育方法。
（2）注意讓學生自己發現提出問題。學生發現并提出問題，是求知的開始，是教學的最好開端，抓住這個機會，嘗試應用實驗探究，查詢資料、調查討論等，極為重要。教學中，我們盡量創設問題情境，讓學生自己動腦主動地發現提出問題，特別是當學生提出有價值的問題時．便因勢利導，并大加贊賞和鼓勵．以培養他們發現問題的興趣和習慣。
（3）注意培養學生多方面獲取信息的習慣和能力。收集處理信息的能力是現代社會中生存和發展的基本能力，也是學生自主學習所必要的能力。在培養學生獲取信息的能力方面，新課本示范得很好、很多，所以平常教學中，不惜耗費大量的時間和精力，指導學生從電視、電腦、報刊、書籍、音像、事實、觀察、實驗、調查、訪問等多渠道獲取知識信息。
（4）注意討論交流習慣的培養。探究教學過程的始終，都需要學生間、師生間的交流合作，而交流合作的主要表現形式是交流討論，只有通過充分的交流討論，才能發現更有價值的問題，才能更迅速地設計出更好的實驗方案，更快地發現規律。交流討論又是相互學習、相互提高的過程，所以我們盡量增加學生討論機會，以便于討論習慣的養成，為促進交流討論習慣的養成，在學習情況評價表中專門設置了“小組討論發言情況”一欄內容。
2、重視各方面能力的培養
物理課程應通過探索物理現象揭示隱藏其中的物理規律，并將其應用于生產、生活實際，培養學生初步的科學實踐能力。教師應聯系科學、生產、生活實際創設好問題情景引導學生分析，注重培養學生應用物理知識解決實際問題的能力，如檢查電路中是否存在故障，應用所學的電學知識排除家庭電路中的小故障。
在練習中要讓學生分析解決一些力所能及的實際問題，最好是看得見、摸得著的東西，理論聯系實際的視野可廣闊一些，讓學生通過參與應用物理知識解決實際問題的過程，來提高自己的學以致用的能力。如使用照相機時，如何調節才能照得更清楚。
同時還應培養學生的創新能力和動手能力。創新人格主要表現為：良好的思維品質；獨立的個性特征，如懷疑精神、創新意識、不迷信權威；優良的意志品質；強烈的求知欲；不竭的進取精神。教師應重視培養學生的創新能力，其過程主要經過以下階段：培養創新意識 激發創新欲 實施創新行為 形成創新能力 塑造創新個性．除了課堂教學外，教師可以在課外培養培養學生的創新能力和動手能力，如引導學生開展家庭實驗，即利用身邊隨手可得的物品進行探究活動和各種物理實驗，這樣可以拉近物理學與生活的距離。學生家庭實驗可以利用家庭中、生活中現成的器具或簡單加工就可制成的器材，提倡“瓶瓶罐罐作器材，拼拼湊湊做實驗”．如：在一個陀螺的上平面用美術顏料涂上不同顏色制成“七色板”，用細繩抽動陀螺快速旋轉就能做色光的混合實驗。利用鉛筆、導線、手電筒設計調光燈電路。
3、充分發揮教材中各欄目的教育功能
一、以激發興趣為目標，增強知識遷移意識
學生對物理知識的興趣程度，直接影響到思維遷移力的強度。如果學生對物理學習產生濃厚的興趣，以積極的心態投入到學習中，就會積極探索知識，產生思維的遷移欲，并迫切希望知識水平得到進一步提升，出現有利的正向遷移。我們應該以激發學生學習興趣為目標，增強學生的正向思維遷移意識。引導學生尋找物理知識規律，自主探尋知識的遷移點，主動對不同學科知識進行系統性組合。在積極應用所學知識與社會實踐的過程中，發現知識儲備的不足，產生不斷儲備新知識的愿望。有研究表明，學生在學習過程中，發現自身實踐任務與自身的知識儲備產生一定的沖突和空缺時，就會激發遷移動機。我們在教學設計過程中要注意對學生所儲備的信息知識激發沖突和空缺感，設置具有一定難度，且具有真實性與可行性的實踐任務，由學生自主完成，遇到困難時及時提供幫助和引導。最終使學生具備明確的學習意識性，樹立主動遷移的學習態度，提高學生的思維遷移力。
二、以實驗為觸發點，讓思維參與到實驗中
物理是一門以實驗為基礎的學科。實驗能激發學生的學習興趣，促使學生思考問題，并在實驗中解決問題。在教學中可以針對學生實驗、演示實驗、隨堂小實驗等創設思維觸發點。例如：在開展“拋體運動的規律”實驗中，用小錘打擊彈性金屬片后，A球沿水平方向拋出，同時B球被松開，物體自由下落。那么A、B兩球同時開始運動，這是一個簡單的小實驗，但學生無論是對該實驗的演示還是結論上的分析都存在很大的思維障礙。教師很有必要對這個實驗設置思維的觸發點。在教師演示時，要求學生觀察哪個小球先落地，這就是思維的觸發點：用視覺觀察還是用聽覺來聽呢？學生觀察后就有了初步結論：聽覺觀察更好些。再創設思維觸發點：小球落地后有很多聲音，聽聲音應該聽哪個聲音？在結論階段可以創設這樣的思維觸發點：這個實驗是用來說明平拋運動水平方向是勻速直線運動，還是用來說明豎直方向是自由落體運動？如何改進這個實驗，以說明水平方向的情況？在實驗中應該多創設這樣的思維觸發點，把“發現”結論的任務交給學生，讓他們積極思維，參與到實驗中。
三、開展一題多解，培養思維廣闊性與深刻性
在解題過程中培養學生思維的廣闊性與深刻性，通過一題多解、一題多變或一題多問等方式可以讓學生多角度、全方位抓住問題的本質，提高分析問題與解決問題的能力。在進行習題練習的過程中，有的可以采用基本的方法解決，這類習題解題思路明顯，解題方法簡單，而有些題目提問很深奧，如果用基本的方法就顯得很麻煩，甚至無從下手。要充分挖掘條件，靈活地聯想變換，才能找到解決問題方法。因此，要引導學生把握知識的內涵，全面分析具體問題。例如：在牛頓定律中有F=ma，這是對質點的某一時刻而言的。根據定律與有關力、質量、加速度的概念，運用牛頓定律，首先要明確研究的對象是哪一物體或一組物體，把它們看成一個質點。質點明確了，才能確定質量m，才能分析清楚加速度a與受力F。對質點的受力分析與加速分析除了根據力是物體間相互作用、彈力、摩擦力、電場力、安培力、洛侖磁力公尺與加速度定義、運動學公式外，在很多問題中還需要把力與加速度結合起來綜合分析，這樣才能靈活運用。
四、以綜合為前提，提高分析與綜合能力
客觀事物的整體與部分的關系，讓運用分析解決物理問題不僅成為一種可能，而且已經成為現實。綜合就是把事物各個部分、側面與綜合的基礎，分析以綜合為前提。掌握分析與綜合的方法，訓練分析與綜合的思維方法，提高分析與綜合的能力，是高中物理科學方法教育的主要內容。我們應該重視對學生進行分析與綜合思維方法的訓練。例如：在教學“歐姆定律”時，為了探索電流、電壓、電阻這三個相互關聯的物理量之間的關系，采取先分析后綜合的思維方法。先保持其中一個物理量不變，再研究其與兩個物理量之間的變化關系；保持另外一個物理量不變，研究剩余兩個物理量之間的變化關系。通過實驗最后得出：保持電阻不變時，電流跟電壓成正比；保持電壓不變時，電流跟電阻成反比結論的基礎上，再綜合得出了歐姆定律。在教學中，我們應該充分認識到引導學生領會探索電流、電壓、電阻三者變化關系的思維方法，這比讓學生知道歐姆定律的結論更重要。
五、實施變式教學，培養學生聚合思維能力
/
關鍵詞：課程標準；科學方法教育內涵；實驗教學；科學方法教育因素
中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2014）2（S）-0001-5
（上接第1期）
如前所述，物理教學中實施科學方法教育的目的之一。就是要弘揚科學的創新思想，培養學生的創新意識。而富有新意的實驗則是一個教師的創新精神、創新意識和創新能力的最好體現。下面我們結合實例，談談如何在實驗的過程中，通過反思設疑、改革創新，點燃學生創新的思維火花，捕捉生成新的資源，推進創新人才的早期培養。
4.5 通過實驗培養學生的創新意識
4.5.1 任何一個成功的實驗都是綜合利用多種科學方法的成果
例如，如圖10、圖11所示的微小形變實驗，玻璃瓶的底面是橢圓形狀的。是為了探究物體受力是否發生形變而開發的一個看上去很簡單的實驗，但是我們卻可以提出幾個有關科學方法方面的問題：
①如何探究玻璃瓶能否發生形變？顯然利用實驗方法是最簡單可行的。
②這個實驗是由三部分組成的：
實驗對象――玻璃瓶；實驗源――人手；實驗效果顯示器――細玻璃管中的色水。初中物理實驗中有十幾處都是利用了這種方法顯示實驗效果。
③在此實驗中，人手是力源還是熱源可以作為悖論提出來研究。如果是熱源，那么先后從兩個方向用手捂而加熱的話，細玻璃管中的色水應該是連續上升的。這與實驗結果是矛盾的，否定了加熱，肯定了手是起到力源的作用。
④問題：為什么如圖10那樣，沿著底面短半軸方向擠壓玻璃瓶時。細玻璃管中的水是上升的：如圖11沿著底面長半軸方向擠壓玻璃瓶時，細玻璃管中的水是下降的。一個上升，一個下降，是否矛盾？我們只要利用數學知識，即可迎刃而解。原來沿著短半軸方向擠壓時，橢圓面積變小了，擠壓時水沿著細玻璃管上升；當沿著底面長半軸方向擠壓玻璃瓶時，底面向著圓的方向發展，同樣周長的曲面，圓面積最大，因此擠壓時水沿著細玻璃管下降。
同樣如圖12所示的真空鈴實驗也可以提出類似的一些問題：
①如何探究真空中能否傳播聲音？
②實驗的三個基本組成部分：實驗對象――封有空氣的鐘罩及發聲鬧鐘：實驗源――抽氣機；實驗效果顯示器――人的耳朵。
③如何分析得出結論
因果關系分析：分析電鈴聲音變小的原因是抽出了氣體。
共變分析法：聲音變小是與氣體逐漸減少同時發生的。因此，根據因果共變說明氣體逐漸減少是聲音變小的原因。
理想實驗：真空是難以實現的，抽氣到一定程度，即可做理想實驗進行推理；如果繼續抽成真空的話，聲音就會消失了，說明真空不能傳聲。
反向對比：逐漸向鐘罩里充氣，聲音又逐漸變大，說明了聲音傳播與空氣的關系。
④共變法：如果每當某一現象發生一定程度的變化時。另一現象也隨之發生一定程度的變化，那么這兩個現象之間就有因果關系。
4.5.2 實驗對象的拓展
將實驗對象從一個（種）拓展成多個（種）。例如，學習了通電導體在磁場中受力（如圖13）之后，有的學生問老師。通電的液體在磁場中是否受力，受力之后的液體呈現什么樣子？這是許多老師包括筆者，從來沒有考慮過的問題。老師如實回答不知道。讓學生自己去進行實驗觀察研究。結果學生到化學實驗室，研究通電食鹽水在磁場中受力的情況，發現通電食鹽水轉動起來。
實驗過程中。學生改進了電源連接的方式。并在食鹽水中撒一些紙屑用來觀察食鹽水的轉動（如圖14），同時研究了此過程中的化學反應式。學生不僅學到了知識，還體驗了探究的樂趣。
4.5.3 實驗方法的創新
例如，顯示光線時有的老師應用棉線繩顯示光線的路徑，十分明顯。又如，研究平面鏡成像問題時，現在一般的初中教材基本上都是借助于轉換的方法，用透明玻璃板代替平面鏡（如圖15）。人們不禁要問，難道就沒有辦法直接用平面鏡進行研究嗎？有的老師這樣設計：用平面鏡和兩個完全相同的墨水瓶A、B，研究“平面鏡成像的特點”。實驗時，將平面鏡豎立在桌面上，把A放置在鏡前的邊緣處（如圖16）。調整觀察角度，可在鏡中看到它的部分像。再將B放到鏡后并來回移動。直至其未被平面鏡遮擋部分與A在鏡中的不完整像拼接成一個完全吻合的“瓶”，那么墨水瓶B所在的位置即為A在鏡中成像的位置。
再如，有的老師用如圖17所示的“斜面塔”代替原來的單個斜面，這樣就可以“同時觀察”三種不同平面上物體移動的距離，不必再作數據的記錄，這對定性實驗來說是很方便的。
4.5.4 實驗儀器的改進
進行實驗儀器的改進。最常用的方法是“列舉不足”。例如，研究楞次定律時，傳統的是向一個線圈中插拔磁鐵，觀察與線圈相連的電流計的指針是否偏轉以及偏轉的方向，進而研究總結楞次定律（如圖18）。由于電流表的指針在偏轉過程中有慣性問題，這樣磁針偏轉越過中心零點，是電流方向不同引起的還是慣性問題。容易引起歧義。江西的郭訓盛老師研制了一件實驗儀器：在一個自己繞制的線圈的兩端，并聯兩個正反向連接的發光二極管（如圖19）。當用強磁鐵靠近線圈時，假設是左面的二極管發光，那么遠離線圈時則是右邊的那個二極管發光，進而據此分析研究總結楞次定律。解決了上述傳統儀器幾十年來未解決的不足之處，這是一種儀器的創新。為此他在全國名師大賽中獲得了特等獎。
4.5.5 開拓研究思路。形成系列實驗
不斷地對實驗進行反思，提出一些相悖的問題，進而設計實驗，形成系列化實驗。例如，如圖20所示用小燒杯做覆杯實驗（不夠驚險）――提出用大的燒杯可以做嗎？如圖21所示用大玻璃筒做覆杯實驗（比較驚險）――提出質疑：紙片覆在玻璃杯上，真的是因為大氣施壓的緣故嗎？――設計實驗：將實驗用的覆杯放到真空罩中（如圖22），抽出空氣到一定程度時，紙片脫落下來，說明紙片覆在玻璃杯上，真的是因為大氣施壓的結果。以上實驗連續形成了系列實驗，很有借鑒意義。
②求同比較：分別比較通電螺線管外部磁場的極性是相同的兩種情況（如圖23中①③或②④）。如果兩種情況中，有相同的條件（線圈的繞向或電流的方向），那么這個相同的條件就是決定通電螺線管外部磁場極性相同的條件。
4.5.6 實驗歸納法總結規律
實驗歸納法是總結物理規律最基本的方法，但是僅僅應用實驗是不足以總結出規律的，必須進行科學的思維，并應用數學方法，方可達到目的。
（1）物理實驗結合科學的思維
物理規律包括定律、定理、方程和法則（定則）等，下面我們以探究“通電螺線管的磁場是什么樣的”（即如何判斷通電螺線管的極性）為例，看看在實驗探究的基礎上，如何應用求同法、求異法進行因果關系分析總結規律。
①進行實驗：在兩種（只有兩種）不同繞向的螺線管中，接入不同方向的電流，利用小磁針可以判斷出它們的極性分別如圖23中的①-④所示（或用磁感應線表示，略）做實驗，只有如下四種不同的情況。
據此，我們比較圖23中①③或②④可得：電流的方向相同是極性相同的原因。
③求異比較：分別比較通電螺線管外部磁場的極性不相同的兩種情況（如圖①②或圖③④）。如果兩種情況中，有一個是不相同的條件（線圈的繞向或電流的方向）。那么這個不相同的條件就是決定通電螺線管外部磁場極性不同的條件。據此，我們比較圖①②或圖③④可得：電流的方向不相同是極性不相同的原因。
④多因素比較：如果我們比較圖①④或圖②③，則有兩個不相同的條件。難以確定螺線管的極性不同是由哪個因素引起的。
綜上所述。通過以上6種涵蓋了通電螺線管外部磁場的所有情況的比較可知：通電螺線管外部的磁場，只與電流的方向有關。也就是說知道了電流的方向就可以判斷通電螺線管外部磁場的極性，這是客觀的存在。至于下一步，總結用什么方法表示磁場方向與電流方向之間的關系，則是因人而異。例如，可以用右手螺旋法則表示，也可以用其他方法。
我們用這么多的筆墨，說明了右手螺旋法則建立的過程和方法，好像不值得。實際上，我們只要掌握了這種思路。學會了研究問題的方法，就可以舉一反三。我們不是變得更聰明了嗎？筆者想學生一定會應用這種方法。找出一種形象化的方法來判斷通電導體在磁場中所受力的方向與磁場方向、電流方向的關系。
我們還要鼓勵求異思維。例如，2012年12月12日筆者聽課時，有一個學生用了這樣一種方法，根據實驗結果（如圖24）：
學生說，如果線圈是像圖24的①②那樣繞法的話，N極就在電池的正極那一方（正確）；如果線圈是像③④那樣繞法的話，N極就在電池的負極那一方（正確）。學生把判斷法則總結成二種情況，涵蓋了所有可能性。只要再進一步合二為一即可總結出右手螺旋法則。這和歷史上關于熱輻射規律的研究，是多么的相似啊：維恩公式只適合于短波，瑞利一金斯公式只適合于長波，普朗克提出能量量子理論。綜合提出普朗克公式，化解了物理大廈上空的烏云。
（2）物理實驗結合數學方法
我們以實驗歸納法總結部分電路歐姆定律的數學表達式為例說明。
①作單因子實驗
a.先固定導體的電阻R不變，改變導體兩端的電壓U，觀察電流，與U的關系：
可得：I∝U ……（1）
b.固定電壓U不變。改變電阻R，觀察，與R的關系：
可得：I∝1/R ……（2）
c.綜合（1）與（2）兩式可得
I∝U/R ……（3）
為何可以綜合得出上述式子：不等式的右邊相乘。而不等式的左側沒變？為何可以這樣？不說出理由，這是很難讓人相信的。但是要想說明這一問題，需要應用復雜的高等數學（可以參考咸世強和秦曉文撰寫的論文《牛頓第二定律實驗的數學基礎》，刊登在北京《教學儀器與實驗》雜志2000年第4期）。下面我們用簡單的方法解決以上問題。
②寫成數學關系式（即將（1）（2）二個比例式寫成一個等式）
規定單位：如果導體兩端的電壓為1伏特，通過的電流為1安培，此時導體的電阻稱為1歐姆，根據（1）式及上述規定，則有：
即I=U/R，此式即部分電路歐姆定律的表達式。
將I∝U/R寫成等式理應為：I=K?（U/R），由于上述規定單位的方法，使K=I公式最簡單。凡是遵循正比例或反比例關系的物理規律，如阿基米德定律、焦耳定律、牛頓第二定律等都可以經過類似步驟總結出數學表達式。我們在此“浪費一點時間”讓學生學會這種方法，是很有意義的，這也是學習科學方法之魅力所在。
（3）物理實驗結合視頻分析方法
只做實驗，有些現象的規律仍然難以總結。例如，一個物體由上向下落入一盆水中，我們會看到水花四濺，這里水花四濺的規律與物體的體積、形狀、密度、高度等因素有何關系？只根據實驗是難以總結的。我們可以用高速攝像機，連續高速拍攝，將其圖像、數據通過傳感器輸入到計算機中，利用適當的軟件即可找出其規律，這種總結規律的方法，可以稱為視頻分析方法。
限于篇幅，物理概念教學中、物理規律教學中、習題應用教學中的科學方法因素，讀者可參考本文后列出的參考文獻，不再贅述。
參考文獻：
[1]中華人民共和國教育部.義務教育物理課程標準[S].北京：北京師范大學出版社，2011.
[2]張憲魁.物理科學方法教育[M].青島：中國海洋大學出版社.2000.
[3]張憲魁，張喜榮.物理科學方法教育視頻教程[M].廣州：廣東科技出版社.2013.
一、利用物理學史可對學生進行科學理想教育，激發學習興趣和創造精神。
熟知著名科學家的創造實踐，了解歷史上重大科學發現和發明產生的歷史背景和突破過程，可以開闊眼界，堅定學生進行科學創造、推進科學發展的信心和理想。了解科學家的生平和偉大貢獻，從中獲得啟示，往往可以使青年學生受益終生。介紹杰出科學家的至理名言，可以使學生感受科學家勇于追求真理、獻身科學事業高貴品質。在教學中介紹物理學史能夠使學生認識到：認識真理除了要克服科學實驗上的困難和危險外，還要敢于突破傳統偏見，大膽進行科學探索，沖破傳統觀念的束縛。要推動科學發展，不僅要尊重權威，虛心學習繼承前人的正確理論知識，還要破除迷信和固守傳統觀念的思想，敢于創新。
二、了解物理學史，可加深學生對物理知識的理解，彌補傳統物理教學的人文缺陷。
物理學的知識，主要是指物理概念和物理規律。一個基本概念、規律，它是根據哪些客觀現象，由于何種研究的需要被引進物理學的呢？其原始意義是什么？隨著物理學的發展，它又得到哪些補充和修正？這從一般教科書上難以全面了解。教科書往往只給一個定義，這容易使學生斷章取義。在教學中增加一些相關的物理學發展史實，讓學生了解這些物理學概念、規律逐步形成的歷史，使邏輯性和歷史性相結合，更有利于學生全面正確地理解和領悟。物理學發展史就是一部完整的科學家奮斗史，通過物理學史的滲透可以使學生理解居里夫人等科學家的愛國情懷，促進學生正確理解人與自然的關系，人與社會的關系并產生強烈的感情，形成對美和善的辨別力和追求熱情，樹立崇高的社會責任感和愛國主義情懷，起到提高科學素質和人文素質的作用。
三、利用物理學史可對學生進行科學研究方法的熏陶，使其全面理解科學的本質。
物理學的思想和方法是在物理學發展過程中形成的，是人類智慧的結晶。學生了解和掌握這些思想和方法，對于今后從事任何研究和工作都是很有用的。物理學方法包括：科學抽象和邏輯思維方法如分析法與綜合法、歸納法與演繹法等；與物理學原理相聯系的基本方法如受力分析法、統計平均法、能量守恒法等；物理學研究的常用方法如觀察和實驗、物理模型、理想實驗、物理類比、物理假說等。在物理教學中滲透物理學史教育，將物理知識教學與物理學史結合起來，在展現物理學家探索物理知識的過程中，使學生從中領悟到物理學的研究方法。例如伽利略通過邏輯推理和實驗方法發現了自由落體定律，利用理想斜面實驗的方法得到了慣性定律；牛頓用實驗觀察方法和歸納方法研究光的色散現象，運用數學方法和綜合方法得到了萬有引力定律和力學三定律；庫侖和歐姆分別運用類比研究方法得到了庫侖定律和歐姆定律；愛因斯坦運用直覺思維和理想實驗方法創立了相對論，等等。通過展現物理學家揭開自然界之謎和艱難的探索歷程，使學生感受到他們用有效的方法一步一步掀開遮蔽真理帷幕的那種科學發現的震撼與激動，從身臨其境地參與其中，獲得科學方法論思想的熏陶與升華。物理學發展的歷史就是探究的歷史，在教學中滲透物理學史可以提高學生科學探究所需要的能力和增進對科學探究的理解，領悟科學的本質特征――探究。學生與科學家的探究思維本質上是一致的，只不過“科學家是為了求知而探究，而學生探究是為了求知”。讓學生了解物理學史中典型的探究實例，有助于他們學會做學問、做研究的方法，從而養成探究習慣。
四、了解物理學發展的歷史，有助于學生樹立辯證唯物主義觀點。