實(shí)驗運用的科學(xué)方法方面(探究實(shí)驗中,采用的探究辦法)
1.探究實(shí)驗中,采用的探究辦法有哪些
物理學(xué)中部分研究方法試題歸納：一.對比（比較法）：尋找幾個(gè)事物共同點(diǎn)或不同點(diǎn)的研究方法叫對比，這是一種常用的研究方法。
例研究不同色光混合及不同顏料混合；研究蒸發(fā)和沸騰的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)；研究凸透鏡和凹透鏡的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。在研究蒸發(fā)快慢的決定因素時(shí)，在應用控制變量的同時(shí)，也采用了對比的方法，比較哪一個(gè)蒸發(fā)快。
例1：下面是小宇同學(xué)在物理學(xué)習中的幾個(gè)研究實(shí)例： （1）在學(xué)習汽化現象時(shí)，研究蒸發(fā)與沸騰的異同點(diǎn) （2）根據熔化過(guò)程的不同，將固體分為晶體和非晶體兩類(lèi) （3）比較電流表與電壓表在使用過(guò)程中的相同點(diǎn)與不同點(diǎn) （4）在研究磁場(chǎng)時(shí)，引入磁感線(xiàn)對磁場(chǎng)進(jìn)行描述 上述幾個(gè)實(shí)例中，采用的主要科學(xué)研究方法是“比較法”的為（ ）。 A.(1)、（3） B.(3)、（4） C.(2)、（3） D.(2)、（4）二.控制變量法當研究的一個(gè)物理量與2個(gè)或2個(gè)以上的其它物理量有關(guān)時(shí)，常采用只改變一個(gè)物理量，而使其余物理量保持不變，從而得出被研究物理量和改變量的關(guān)系。
如研究蒸發(fā)快慢決定因素；摩擦力大小決定因素；研究壓強和壓力、受力面積的關(guān)系；液體壓強和液體密度、深度的關(guān)系；浮力大小的決定因素。動(dòng)能大小和物體質(zhì)量、速度的關(guān)系；重力勢能大小和質(zhì)量、舉高高度的關(guān)系；物體吸熱多少和物質(zhì)種類(lèi)、質(zhì)量、升高溫度三者之間的關(guān)系；電流和電壓及電阻之間的關(guān)系；電功和電流、電壓、及通電時(shí)間的關(guān)系。
例2中：①滑動(dòng)摩擦力大小跟哪些物理量有關(guān) ②牛頓在伽利略等人的基礎上得出牛頓第一定律③電流產(chǎn)生的熱量與哪些因數有關(guān)④研究磁場(chǎng)時(shí)，引入磁感線(xiàn)應用“控制變量法”進(jìn)行研究的是（ ）A.①和③ B.①和② C.②和④ D.③和④三.等效替代法根據作用效果相同的原理，作用在同一物體上的兩個(gè)力，我們可以用一個(gè)合力來(lái)代替它。這種“等效方法”是物理學(xué)中常用的研究方法之一，它可使我們將研究的問(wèn)題得到簡(jiǎn)化。
例3：以下幾種情況中，屬于這種“等效方法”的是（ ）A.在研究磁現象時(shí).用磁感線(xiàn)來(lái)描述看不見(jiàn)、摸不著(zhù)的磁場(chǎng)B.在研究電現象時(shí)，用電流產(chǎn)生的磁效應來(lái)研究看不見(jiàn)，摸不著(zhù)的電流C.兩個(gè)電阻并聯(lián)時(shí)，可用并聯(lián)的總電阻來(lái)代替兩個(gè)電阻D.在研究電流的變化規律時(shí)，用水壓和水流來(lái)類(lèi)比電壓和電流例4：將一個(gè)7Ω的電阻替換某支路中2Ω和5Ω串聯(lián)的電阻，在其他條件不變時(shí)，該條支路中電流不變，說(shuō)明一個(gè)7Ω的電阻與阻值為2Ω和5Ω串聯(lián)的電阻對電流的阻礙作用是等效的，因此可用7Ω的電阻替代2Ω和5Ω串聯(lián)的電阻。在用如圖8所示電路測量未知電阻的實(shí)驗中，用的就是等效替代法。
其中Rx只是待測電阻（阻值大約幾百歐），R是滑動(dòng)變阻器，R0是電阻箱（電阻箱的最大電阻大于Rx）。 請根據實(shí)驗電路圖把下列主要實(shí)驗步驟中的空白填齊。
①按電路圖連好電路，并將電阻箱R0的阻值調至最大。②閉合開(kāi)關(guān)S1前，滑片P置于 端（填“a”或“b”）。
③閉合開(kāi)關(guān)S1。④閉合開(kāi)關(guān) ，調節滑片戶(hù)，使電流表指針指在適當的位置，記下此時(shí)電流表的示數I。
⑤先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)______，再閉合開(kāi)關(guān)______，保持______的電阻不變.調節______，使電流表的示數仍為I。⑥實(shí)驗結果，待測電阻Rx的大小為 。
四.實(shí)驗推理法（理想化實(shí)驗）人們常用推理的方法研究物理問(wèn)題。在研究物體運動(dòng)狀態(tài)與力的關(guān)系時(shí)，伽利略通過(guò)如圖（甲）所示的實(shí)驗和對實(shí)驗結果的推理得到如下結論：運動(dòng)著(zhù)的物體，如果不受外力作用，它的速度將保持不變，并且一直運動(dòng)下去。
推理的方法同樣可以用在“研究聲音的傳播”實(shí)驗中。如圖（乙）所示的實(shí)驗中，現有的抽氣設備總是很難將玻璃罩內抽成真空狀態(tài)，在這種情況下，你是怎樣通過(guò)實(shí)驗現象推理得出“聲音不能在真空中傳播”這下結論的？例5：在研究真空能否傳聲的時(shí)候，把鬧鐘放在玻璃罩內，用抽所機逐漸抽出罩內空氣，聽(tīng)到鈴聲逐漸減小，實(shí)驗中無(wú)法達到絕對真空，但可以通過(guò)鈴聲的變化趨勢，推測出聲音不能在真空中傳播，這種方法稱(chēng)為“理想化實(shí)驗”。
英國的物理學(xué)家牛頓曾經(jīng)研究過(guò)這樣一個(gè)問(wèn)題：從高山上用不同的水平速度拋出物體，拋出速度大，落地就離山腳越遠，當速度越來(lái)越大時(shí)，物體將如何運動(dòng)呢？當時(shí)他無(wú)法使物體達到很大的速度，但他通過(guò)科學(xué)的推測得出了一個(gè)重要的結論。請你根據以上提示及牛頓當年所繪制的草圖推測出這個(gè)結論： 。
現代科技領(lǐng)域中應用這個(gè)結論制成了： 。伽利略等人利用相似的推理方法對力和運動(dòng)的關(guān)系進(jìn)行了研究，牛頓在此基礎上總結出了著(zhù)名的 定律。
五.轉換法對于看不見(jiàn)，摸不著(zhù)的東西或不易直接觀(guān)察認識的問(wèn)題，我們可以通過(guò)它所產(chǎn)生的作用或其他途徑來(lái)認識它，這是物理學(xué)中常用的一種方法—轉換法 例6：聲音是由發(fā)聲體振動(dòng)產(chǎn)生的，有些發(fā)聲體的振動(dòng)是人眼不易觀(guān)察的，如用手敲打桌面時(shí)聽(tīng)到了聲音，但看不到桌面的振動(dòng)，對于這種問(wèn)題該采用什么方法來(lái)解決呢？答：例7：下面幾個(gè)研究實(shí)例，其中運用的方法跟運用電流通過(guò)導體產(chǎn)生的效應的大小來(lái)研究電流大小這種方法相同的是（ ）A研究動(dòng)能的大小跟哪些因素有關(guān)；B人們認識自然界只有兩種電荷C用擴散現象認識分子的運動(dòng)例8：愛(ài)因斯坦曾說(shuō)過(guò)：“磁場(chǎng)大物理學(xué)家看來(lái)正如他坐的。
2.科學(xué)原理有哪些
現代自然科學(xué)研究方法 自然科學(xué)方法論實(shí)質(zhì)上是哲學(xué)上的方法論原理在各門(mén)具體的自然科學(xué)中的應用。
作為科學(xué)，它本身又構成了一門(mén)軟科學(xué)，它是為各門(mén)具體自然科學(xué)提供方法、原則、手段、途徑的最一般的科學(xué)。自然科學(xué)作為一種高級復雜的知識形態(tài)和認識形式，是在人類(lèi)已有知識的基礎上，利用正確的思維方法、研究手段和一定的實(shí)踐活動(dòng)而獲得的，它是人類(lèi)智慧和創(chuàng )造性勞動(dòng)的結晶。
因此，在科學(xué)研究、科學(xué)發(fā)明和發(fā)現的過(guò)程中，是否擁有正確的科學(xué)研究方法，是能否對科學(xué)事業(yè)作出貢獻的關(guān)鍵。正確的科學(xué)方法可以使研究者根據科學(xué)發(fā)展的客觀(guān)規律，確定正確的研究方向；可以為研究者提供研究的具體方法；可以為科學(xué)的新發(fā)現、新發(fā)明提供啟示和借鑒。
因此現代科學(xué)研究中尤其需要注重科學(xué)方法論的研究和利用，這也就是我們要強調指出的一個(gè)問(wèn)題。 一、科學(xué)實(shí)驗法 科學(xué)實(shí)驗、生產(chǎn)實(shí)踐和社會(huì )實(shí)踐并稱(chēng)為人類(lèi)的三大實(shí)踐活動(dòng)。
實(shí)踐不僅是理論的源泉，而且也是檢驗理論正確與否的惟一標準，科學(xué)實(shí)驗就是自然科學(xué)理論的源泉和檢驗標準。特別是現代自然科學(xué)研究中，任何新的發(fā)現、新的發(fā)明、新的理論的提出都必須以能夠重現的實(shí)驗結果為依據，否則就不能被他人所接受，甚至連發(fā)表學(xué)術(shù)論文的可能性都會(huì )被取締。
即便是一個(gè)純粹的理論研究者，他也必須對他所關(guān)注的實(shí)驗結果，甚至實(shí)驗過(guò)程有相當深入的了解才行。因此，可以說(shuō)，科學(xué)實(shí)驗是自然科學(xué)發(fā)展中極為重要的活動(dòng)和研究方法。
（一）科學(xué)實(shí)驗的種類(lèi) 科學(xué)實(shí)驗有兩種含義：一是指探索性實(shí)驗，即探索自然規律與創(chuàng )造發(fā)明或發(fā)現新東西的實(shí)驗，這類(lèi)實(shí)驗往往是前人或他人從未做過(guò)或還未完成的研究工作所進(jìn)行的實(shí)驗；二是指人們?yōu)榱藢W(xué)習、掌握或教授他人已有科學(xué)技術(shù)知識所進(jìn)行的實(shí)驗，如學(xué)校中安排的實(shí)驗課中的實(shí)驗等。實(shí)際上兩類(lèi)實(shí)驗是沒(méi)有嚴格界限的，因為有時(shí)重復他人的實(shí)驗，也可能會(huì )發(fā)現新問(wèn)題，從而通過(guò)解決新問(wèn)題而實(shí)現科技創(chuàng )新。
但是探索性實(shí)驗的創(chuàng )新目的明確，因此科技創(chuàng )新主要由這類(lèi)實(shí)驗獲得。 從另一個(gè)角度，又可把科學(xué)實(shí)驗分為以下類(lèi)型。
定性實(shí)驗：判定研究對象是否具有某種成分、性質(zhì)或性能；結構是否存在；它的功效、技術(shù)經(jīng)濟水平是否達到一定等級的實(shí)驗。一般說(shuō)來(lái)，定性實(shí)驗要判定的是“有”或“沒(méi)有”、“是”或“不是”的，從實(shí)驗中給出研究對象的一般性質(zhì)及其他事物之間的聯(lián)系等初步知識。
定性實(shí)驗多用于某項探索性實(shí)驗的初期階段，把注意力主要集中在了解事物本質(zhì)特性的方面，它是定量實(shí)驗的基礎和前奏。 定量實(shí)驗：研究事物的數量關(guān)系的實(shí)驗。
這種實(shí)驗側重于研究事物的數值，并求出某些因素之間的數量關(guān)系，甚至要給出相應的計算公式。這種實(shí)驗主要是采用物理測量方法進(jìn)行的，因此可以說(shuō)，測量是定量實(shí)驗的重要環(huán)節。
定量實(shí)驗一般為定性實(shí)驗的后續，是為了對事物性質(zhì)進(jìn)行深入研究所應該采取的手段。事物的變化總是遵循由量變到質(zhì)變，定量實(shí)驗也往往用于尋找由量變到質(zhì)變關(guān)節點(diǎn)，即尋找度的問(wèn)題。
驗證性實(shí)驗：為掌握或檢驗前人或他人的已有成果而重復相應的實(shí)驗或驗證某種理論假說(shuō)所進(jìn)行的實(shí)驗。這種實(shí)驗也是把研究的具體問(wèn)題向更深層次或更廣泛的方面發(fā)展的重要探索環(huán)節。
結構及成分分析實(shí)驗：它是測定物質(zhì)的化學(xué)組分或化合物的原子或原子團的空間結構的一種實(shí)驗。實(shí)際上成分分析實(shí)驗在醫學(xué)上也經(jīng)常采用，如血、尿、大便的常規化驗分析和特種化驗分析等。
而結構分析則常用于有機物的同分異構現象的分析。 對照比較實(shí)驗：指把所要研究的對象分成兩個(gè)或兩個(gè)以上的相似組群。
其中一個(gè)組群是已經(jīng)確定其結果的事物，作為對照比較的標準，稱(chēng)為“對照組”，讓其自然發(fā)展。另一組群是未知其奧秘的事物，作為實(shí)驗研究對象，稱(chēng)為實(shí)驗組，通過(guò)一定的實(shí)驗步驟，判定研究對象是否具有某種性質(zhì)。
這類(lèi)實(shí)驗在生物學(xué)和醫學(xué)研究中是經(jīng)常采用的，如實(shí)驗某種新的醫療方案或藥物及營(yíng)養晶的作用等。 相對比較實(shí)驗：為了尋求兩種或兩種以上研究對象之間的異同、特性等而設計的實(shí)驗。
即把兩種或兩種以上的實(shí)驗單元同時(shí)進(jìn)行，并作相對比較。這種方法在農作物雜交育種過(guò)程中經(jīng)常采用，通過(guò)對比，選擇出優(yōu)良品種。
析因實(shí)驗：是指為了由已知的結果去尋求其產(chǎn)生結果的原因而設計和進(jìn)行的實(shí)驗。這種實(shí)驗的目的是由果索因，若果可能是多因的，一般用排除法處理，一個(gè)一個(gè)因素去排除或確定。
若果可能是雙因的，則可以用比較實(shí)驗去確定。這就與謀殺案的偵破類(lèi)似，把懷疑對象一個(gè)一個(gè)地排除后，逐漸縮小懷疑對象的范圍，最終找到謀殺者或主犯，即產(chǎn)生結果的真正原因或主要原因。
判決性實(shí)驗：指為驗證科學(xué)假設、科學(xué)理論和設計方案等是否正確而設計的一種實(shí)驗，其目的在于作出最后判決。如真空中的自由落體實(shí)驗就是對亞里士多德錯誤的落體原理（重物體比輕物體下落得快）的判決性實(shí)驗。
此外，科學(xué)實(shí)驗的分類(lèi)中還包括中間實(shí)驗、生產(chǎn)實(shí)驗、工藝實(shí)驗、模型實(shí)驗等類(lèi)型，這些主要與工業(yè)生產(chǎn)相關(guān)。 （二）科學(xué)實(shí)驗的意義和作用 1.科學(xué)實(shí)驗在自然科學(xué)中的一般性作用 人類(lèi)對自然界認識的不斷深化過(guò)程，。
3.科學(xué)探究的方法主要有哪些
科學(xué)探究的一般方法：
1.對比（比較法）尋找幾個(gè)事物共同點(diǎn)或不同點(diǎn)的研究方法叫對比，這是一種常用的研究方法。
例研究不同色光混合及不同顏料混合；研究蒸發(fā)和沸騰的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)；研究凸透鏡和凹透鏡的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。在研究蒸發(fā)快慢的決定因素時(shí)，在應用控制變量的同時(shí)，也采用了對比的方法，比較哪一個(gè)蒸發(fā)快。
2.
控制變量法
當研究的一個(gè)物理量與2個(gè)或2個(gè)以上的其它物理量有關(guān)時(shí)，常采用只改變一個(gè)物理量，而使其余物理量保持不變，從而得出被研究物理量和改變量的關(guān)系。
如研究蒸發(fā)快慢決定因素；摩擦力大小決定因素；研究壓強和壓力、受力面積的關(guān)系；液體壓強和液體密度、深度的關(guān)系；浮力大小的決定因素。動(dòng)能大小和物體質(zhì)量、速度的關(guān)系；重力勢能大小和質(zhì)量、舉高高度的關(guān)系；物體吸熱多少和物質(zhì)種類(lèi)、質(zhì)量、升高溫度三者之間的關(guān)系；電流和電壓及電阻之間的關(guān)系；電功和電流、電壓、及通電時(shí)間的關(guān)系。
3.等效替代法
根據作用效果相同的原理，作用在同一物體上的兩個(gè)力，我們可以用一個(gè)合力來(lái)代替它。這種“等效方法”是物理學(xué)中常用的研究方法之一，它可使我們將研究的問(wèn)題得到簡(jiǎn)化。
4.實(shí)驗推理法（理想化實(shí)驗）
人們常用推理的方法研究物理問(wèn)題。在研究物體運動(dòng)狀態(tài)與力的關(guān)系時(shí)，伽利略通過(guò)如圖（甲）所示的實(shí)驗和對實(shí)驗結果的推理得到如下結論：運動(dòng)著(zhù)的物體，如果不受外力作用，它的速度將保持不變，并且一直運動(dòng)下去。
5.轉換法
對于看不見(jiàn)，摸不著(zhù)的東西或不易直接觀(guān)察認識的問(wèn)題，我們可以通過(guò)它所產(chǎn)生的作用或其他途徑來(lái)認識它，這是物理學(xué)中常用的一種方法—轉換法
例：聲音是由發(fā)聲體振動(dòng)產(chǎn)生的，有些發(fā)聲體的振動(dòng)是人眼不易觀(guān)察的，如用手敲打桌面時(shí)聽(tīng)到了聲音，但看不到桌面的振動(dòng)，對于這種問(wèn)題該采用什么方法來(lái)解決呢？
答：.（許多人眼不易觀(guān)察的振動(dòng)，我們可以通過(guò)它振動(dòng)引起其他物體的變化來(lái)“看”它、“認識”它），如敲打桌面發(fā)聲時(shí)，可在桌面上放一些泡沫塑料粒子，通過(guò)觀(guān)察塑料粒子的運動(dòng)情況就可說(shuō)明桌面在振動(dòng)。其他類(lèi)似方法的還有許多。（研究分子的無(wú)規則運動(dòng)，研究磁體周?chē)拇怕暎芯侩娏鞯男＃?/p>
6.模型法
①為了研究的需要，把物理實(shí)體或物理過(guò)程經(jīng)過(guò)科學(xué)抽象轉化為一定的模型，這種轉化忽略了一些次要因素，突出主要因素，所以這種模型叫“假想模型法”又叫“理想模型”。它是物理教學(xué)的基礎，可使物理教學(xué)簡(jiǎn)單化，形象直觀(guān)化，又可使具體問(wèn)題普遍化，便于學(xué)生發(fā)揮抽象思維、形象思維、發(fā)散思維。
②建立模型可以幫助人們透過(guò)現象，忽略次要因素，從本質(zhì)認識和處理問(wèn)題；建立模型還可以幫助人們顯示復雜事物及過(guò)程，幫助人們研究不易甚到無(wú)法直接觀(guān)察的現象。例如：①研究分子、原子結構時(shí)，提出一種結構模型的猜想——原子核式模型（行星模型）；②研究撬棒撬石塊時(shí)，把撬棒當做是杠桿模型
……………………等等。
希望我的回答對您有幫助
不同體系或者書(shū)本中對科學(xué)研究的方法總結也有所不同。
4.科學(xué)的研究方法有哪些
所謂科學(xué)的研究方法，很明顯就是科學(xué)工作者在從事某
項科學(xué)發(fā)現時(shí)所采用的方法。但是。這個(gè)過(guò)于簡(jiǎn)單的說(shuō)明對
我們沒(méi)有多大幫助。能不能對這個(gè)問(wèn)題作出更詳細的說(shuō)明呢？
好吧！我們可以描述一下這個(gè)問(wèn)題的一個(gè)理想答案。
(1)在進(jìn)行科學(xué)研究時(shí)，應當首先認識到問(wèn)題的存在。
例如，在研究物體的運動(dòng)時(shí)，首先應當注意到物體為什么會(huì )
像它所發(fā)生的那樣進(jìn)行運動(dòng)，亦即物體為什么在某種條件下
會(huì )運動(dòng)得越來(lái)越快（加速運動(dòng)），而在另一種條件下則會(huì )運
行得越來(lái)越慢（減速運動(dòng)）。
(2)要把問(wèn)題的非本質(zhì)方面找出來(lái)，加以剔除。例如，
一個(gè)物體的味道對物體的運動(dòng)是不起任何作用的。
(3)要把你能夠找到的、同這個(gè)問(wèn)題有關(guān)的全部數據
都收集起來(lái)。在古代和中世紀，這一點(diǎn)僅僅意味著(zhù)如實(shí)地對
自然現象進(jìn)行敏銳觀(guān)察。但是進(jìn)入近代以后，情況就有所不
同了，因為人們從那時(shí)起已經(jīng)學(xué)會(huì )去模仿各種自然現象，也
就是說(shuō)，人們已經(jīng)能夠有意地設計出種種不同的條件來(lái)迫使
物體按一定的方式運動(dòng)，以便取得與該問(wèn)題有關(guān)的各種數據。
例如，可以有意地讓一些球從一些斜面上滾下來(lái)；這樣做時(shí)，
既可以用各種大小不同的球，也可以改變球的表面性質(zhì)或者
改變斜面的傾斜度，等等。這種有意設計出來(lái)的情況就是實(shí)
驗，而實(shí)驗對近代科學(xué)起的作用是如此之大，以致人們常常
把它稱(chēng)為“實(shí)驗科學(xué)”，以區別于古希臘的科學(xué)。
(4)有了這些收集起來(lái)的數據，就可以作出某種初步
的概括，以便盡可能簡(jiǎn)明地對它們加以說(shuō)明，亦即用某種簡(jiǎn)
明扼要的語(yǔ)言或者某種數學(xué)關(guān)系式來(lái)加以概括。這也就是假
設或假說(shuō)。
(5)有了假說(shuō)以后，你就可以對你以前未打算進(jìn)行的
實(shí)驗的結果作出推測。下一步，你便可以著(zhù)手進(jìn)行這些實(shí)驗，
看看你的假說(shuō)是否成立。
(6)如果實(shí)驗獲得了預期的結果，那么，你的假說(shuō)便
得到了強有力的事實(shí)依據，并可能成為一種理論，甚至成為
一條“自然定律”。
當然，任何理論或自然定律都不是最后定論。這一過(guò)程
會(huì )一次又一次地重復下去。新的數據，新的觀(guān)察和新的實(shí)驗
結果將不斷出現，舊的自然定律將不斷為更普遍的自然定律
所替代，因為這些新的定律不但能說(shuō)明舊定律所能解釋的各
種現象，而且還能說(shuō)明舊定律所不能解釋的一些現象。
以上這些，正如我已經(jīng)說(shuō)過(guò)的，是一種理想的科學(xué)研究
方法。但是在真正的實(shí)踐中，科學(xué)工作者并不需要像做一套
柔軟體操那樣一步一步地進(jìn)行下去，而且他們通常也不這樣
做。
比起旁的事情來(lái)，像直覺(jué)、洞察力甚至運氣這一類(lèi)因素
常常更起作用。在整部科學(xué)史中充滿(mǎn)了這樣的例子。有不少
科學(xué)家僅僅根據很不充分的數據和很少一點(diǎn)實(shí)驗結果（有時(shí)
甚至一點(diǎn)實(shí)驗結果也沒(méi)有），便突然靈機一動(dòng)，得出了有用
的、合乎事實(shí)的論斷。這樣的論斷，如果按部就班地通過(guò)上
述理想的科學(xué)研究方法進(jìn)行，就可能要用好幾年的時(shí)間才能
得到。
例如，凱庫勒就是在郵車(chē)上打瞌睡的時(shí)候，突然領(lǐng)悟到
苯的化學(xué)結構的。洛維則在半夜醒來(lái)的時(shí)候，突然得到了關(guān)
于神經(jīng)刺激的化學(xué)傳導問(wèn)題的答案。格拉澤卻由于無(wú)聊地凝
視著(zhù)一杯啤酒，才得到了氣泡室的想法。
然而這是不是說(shuō)，一切都是憑好運氣得來(lái)的，根本不需
要動(dòng)腦筋去思考呢？不，絕對不是的。這樣的“好運氣”只
有那些具有最好領(lǐng)悟力的人才會(huì )碰上，換句話(huà)說(shuō)，有些人之
所以會(huì )碰上這樣的“好運氣”，只是因為他們具有十分敏銳
的直覺(jué)，而這種敏銳的直覺(jué)則是依靠他們豐富的經(jīng)驗、深刻
的理解力和平時(shí)愛(ài)動(dòng)腦筋換來(lái)的。
阿西莫夫《你知道嗎？——現代科學(xué)中的一百個(gè)問(wèn)題》
科學(xué)普及出版社 1984年
5.科學(xué)研究有哪些方法
科學(xué)研究方法是指在研究中發(fā)現新現象、新事物，或提出新理論、新觀(guān)點(diǎn)，揭示事物內在規律的工具和手段。
這是運用智慧進(jìn)行科學(xué)思維的技巧，一般包括文獻調查法、觀(guān)察法、思辨法、行為研究法、歷史研究法、概念分析法、比較研究法等。研究方法是人們在從事科學(xué)研究過(guò)程中不斷總結、提煉出來(lái)的。
由于人們認識問(wèn)題的角度、研究對象的復雜性等因素，而且研究方法本身處于一個(gè)在不斷地相互影響、相互結合、相互轉化的動(dòng)態(tài)發(fā)展過(guò)程中，所以對于研究方法的分類(lèi)目前很難有一個(gè)完全統一的認識。常用的科學(xué)研究方法有：觀(guān)察法、調查法、歷史法、比較法、統計法、實(shí)驗研究法、行動(dòng)研究法等。
一、觀(guān)察法 觀(guān)察法是進(jìn)行教育科學(xué)研究常用的一種方法。研究者依據一定的目的和計劃，在自然條件下，對研究對象進(jìn)行系統的連續的觀(guān)察，并做出準確、具體和詳盡的記錄，以便全面而正確地掌握所要研究的情況。
觀(guān)察法的一般步驟是：（1）事先做好準備，制訂觀(guān)察計劃，先對觀(guān)察的對象作一般的了解，然后根據研究任務(wù)和研究對象的特點(diǎn)，確定觀(guān)察的目的、內容和重點(diǎn)，最后制定整個(gè)觀(guān)察計劃，確定進(jìn)行觀(guān)察全過(guò)程的步驟、次數、時(shí)間、記錄用紙、表格，以及所用的儀器等；（2）按計劃進(jìn)行實(shí)際觀(guān)察，在進(jìn)行觀(guān)察過(guò)程中，一般要嚴格按計劃進(jìn)行，必要時(shí)也可隨機應變，觀(guān)察時(shí)要選擇最適宜的位置，集中注意力并及時(shí)作記錄；（3）及時(shí)整理材料，對大量分散材料進(jìn)行匯總加工，刪去一切錯誤材料，然后對典型材料進(jìn)行分析，如有遺漏，及時(shí)糾正，對反映特殊情況的材料另作處理。二、調查法 調查法是研究者有計劃地通過(guò)親身接觸和廣泛考察了解，掌握大量的第一手材料，并在這一基礎上進(jìn)行分析綜合，研究有關(guān)教育實(shí)際的歷史、現狀及發(fā)展趨勢，找出科學(xué)的結論，以指導教育實(shí)踐的方法。
調查法一般是在自然的過(guò)程中進(jìn)行，通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)、開(kāi)調查會(huì )、發(fā)問(wèn)卷、測驗等方式去搜集反映研究現象的材料。調查法常同觀(guān)察法、歷史研究法、實(shí)驗法等配合使用。
調查法的步驟是：（1）準備，選定調查對象，確定調查范圍，了解調查對象的基本情況；研究有關(guān)理論和資料，擬定調查計劃、表格、問(wèn)卷和談話(huà)提綱等，規劃調查的程序和方法及各種必要的安排；（2）按計劃進(jìn)行調查，通過(guò)各種手段搜集材料，必要時(shí)可根據實(shí)際情況，對計劃作相應的調整，以保證調查工作的正常開(kāi)展；（3）整理材料，研究情況，包括分類(lèi)、統計、分析、綜合，寫(xiě)出調查報告。三、歷史法 歷史法強調一國的歷史傳統和民族特性對教育的決定性作用，注重廣泛搜集被研究國家教育的歷史文獻資料，鑒別和整理史料，分析比較被研究國家教育的發(fā)生和發(fā)展過(guò)程，最后得出相應的結論。
四、比較法 比較法是對某類(lèi)教育現象在不同時(shí)期、不同社會(huì )制度、不同地點(diǎn)、不同情況下的不同表現，進(jìn)行比較研究，以揭示教育的普遍規律及其特殊表現的方法。采用比較法要注意各個(gè)國家的社會(huì )經(jīng)濟制度、政治制度、歷史傳統、科學(xué)和技術(shù)以及文化發(fā)展的水平、教育理論及其在實(shí)踐中的反映，等等，明確可比較的指標。
從而正確掌握某一國家教育發(fā)展的基本趨勢，明確可以借鑒和學(xué)習什么。 比較法的步驟是：（1）描述，準確、客觀(guān)地描述所要比較的教育現象的外部特征，為進(jìn)一步分析、比較提供必要的資料；（2）整理，把搜集到的有關(guān)資料進(jìn)行整理，如做出統計材料，進(jìn)行解釋、分析、評價(jià)，設立比較的標準等；（3）比較，對資料進(jìn)行比較和對照，找出異同和差距，提出合理運用的意見(jiàn)。
比較法的使用要同其他方法互相配合。五、統計法 統計法是通過(guò)觀(guān)察、測驗、調查、實(shí)驗，把得到的大量數據材料進(jìn)行統計分類(lèi)，以求得對所研究的教育現象作出數量分析的結果的方法。
這是數理統計方法在教育方面的應用。在教育實(shí)際工作中，經(jīng)常使用描述統計研究情況，如整理實(shí)驗或調查來(lái)的大量數據，找出這些數據分布的特征，計算集中趨勢、離中趨勢或相關(guān)系數等，將大量數據簡(jiǎn)縮，找出其中所傳遞的信息。
同時(shí)，還可進(jìn)一步使用推斷統計法，即利用描述統計取得的信息，通過(guò)局部去推斷全局的情況。此外，近幾十年來(lái)隨著(zhù)統計學(xué)的發(fā)展，提出了實(shí)驗設計，要求在較嚴謹的實(shí)驗研究中檢驗設計中所列的自變量和因變量之間的關(guān)系。
統計法一般分為兩大步驟：（1）統計分類(lèi)：整理數據，列成系統，分類(lèi)統計，制統計表或統計圖；（2）數量分析；通過(guò)數據進(jìn)行計算，找出集中趨勢、離中趨勢或相關(guān)系數等，從中找出改進(jìn)工作的措施。使用統計法，必須學(xué)會(huì )科學(xué)的推理方法和掌握統計計算的技術(shù)。
六、實(shí)驗研究法 實(shí)驗研究法是在人工控制教育現象的情況下，有目的有計劃地觀(guān)察教育現象的變化和結果的方法。實(shí)驗法可分為實(shí)驗室實(shí)驗法和自然實(shí)驗法。
前者基本上是在人工設置的條件下進(jìn)行，可借助各種儀器和現代技術(shù)。后者在日常教育工作的正常條件下進(jìn)行。
兩者都要保證受試者處在正常的狀態(tài)中。 實(shí)驗法一般分三種：（1）單組法：就一個(gè)組或班進(jìn)行實(shí)驗，看施加某一實(shí)驗因子與不施加實(shí)驗因子，或在不同時(shí)期施加另一實(shí)驗因子在效果上有什么不同；（2）等組法：就各方面情況相等的兩個(gè)班或組，分別施以。
6.初二物理題目：物理實(shí)驗有哪些科學(xué)方法
初中物理實(shí)驗中的幾種科學(xué)方法一、控制變量法控制變量法是初中物理實(shí)驗中常用的探索問(wèn)題和分析解決問(wèn)題的科學(xué)方法之一。
所謂控制變量法是指為了研究物理量同影響它的多個(gè)因素中的一個(gè)因素的關(guān)系，可將除了這個(gè)因素以外的其它因素人為地控制起來(lái)，使其保持不變，再比較、研究該物理量與該因素之間的關(guān)系，得出結論，然后再綜合起來(lái)得出規律的方法。這種方法在整個(gè)初中物理實(shí)驗中的應用比較普遍。
例如在人教版實(shí)驗教科書(shū)《物理》（八年級上冊）第一章第一節關(guān)于探究聲是怎樣傳播的實(shí)驗中，就開(kāi)始滲透控制變量的思想。因為固體、液體和氣體都是傳聲的介質(zhì)，我們逐一研究它們分別可以傳聲時(shí)，就必須控制其它兩個(gè)因素。
如果在進(jìn)行該實(shí)驗時(shí)就給學(xué)生恰當地點(diǎn)撥，提出：“把兩張課桌緊緊地挨在一起，一個(gè)同學(xué)輕敲桌面，另一個(gè)同學(xué)把耳朵貼在另一張桌子上，聽(tīng)到的敲擊聲為什么就能認為是桌子傳來(lái)而不是空氣傳來(lái)的？”引導學(xué)生去分析比較，就能使學(xué)生體驗到控制變量的思想。在接著(zhù)的探究影響音調、響度等因素的實(shí)驗中，把控制變量的思想對學(xué)生給予簡(jiǎn)要的介紹，就會(huì )使學(xué)生逐步領(lǐng)悟到控制變量法的實(shí)質(zhì)要領(lǐng)，為以后的探究實(shí)驗作好方法上的準備。
在初中物理中，探究影響導體電阻大小的因素、電流跟電壓電阻的關(guān)系、影響電熱功率大小的因素、影響電磁鐵磁性強弱的因素、影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素、決定壓力作用效果的因素等等實(shí)驗，運用了控制變量法。二、等效替代法等效替代法是指在研究某一個(gè)物理現象和規律中，因實(shí)驗本身的特殊限制或因實(shí)驗器材等限制，不可以或很難直接揭示物理本質(zhì)，而采取與之相似或有共同特征的等效現象來(lái)替代的方法。
這種方法若運用恰當，不僅能順利得出結論，而且容易被學(xué)生接受和理解。例如，在探究平面鏡成像規律的實(shí)驗中，用玻璃板替代了平面鏡，因兩者在成像特征上有共同之處，容易使學(xué)生接受，而玻璃板又是透明的，能通過(guò)它觀(guān)察到玻璃板后面的蠟燭，便于研究像的特點(diǎn)，揭示出規律。
我們在教學(xué)中，在學(xué)生親歷實(shí)驗過(guò)程的基礎上，教師注重引導學(xué)生進(jìn)行方法的總結，在思維方式上受到啟發(fā)，他們以后遇到有關(guān)的實(shí)驗設計時(shí)，就會(huì )自覺(jué)地加以運用。比如在學(xué)習伏安法測電阻之后，要求學(xué)生設計一個(gè)實(shí)驗，在上述實(shí)驗中缺少電壓表或電流表，其它器材不變，另有一個(gè)已知阻值的定值電阻供選用，要求測出未知電阻，應該怎么辦？學(xué)生就可以用等效替代的思想進(jìn)行設計了。
三、轉換法有的物理量不便于直接測量，有的物理現象不便于直接觀(guān)察，通過(guò)轉換為容易測量到與之相等或與之相關(guān)聯(lián)的物理現象，從而獲得結論的方法。譬如，在研究電熱的功率與電阻關(guān)系的實(shí)驗中，電流通過(guò)阻值不等的兩根電阻絲產(chǎn)生的熱量無(wú)法直接觀(guān)測和比較，而我們通過(guò)轉換為讓煤油吸熱，觀(guān)察煤油溫度變化情況，從而推導出那個(gè)電阻放熱多。
教學(xué)時(shí)不妨設計一問(wèn)：為什么研究電熱的功率與電阻大小的關(guān)系時(shí)，還用到似乎與實(shí)驗無(wú)關(guān)的煤油呢？引發(fā)學(xué)生的思考和討論，在小結出該實(shí)驗中煤油的作用的基礎上，進(jìn)而再問(wèn)：該實(shí)驗能否不用煤油而改用其它方式來(lái)觀(guān)察電阻通電后的發(fā)熱情況？這樣促使學(xué)生思維得以發(fā)散，轉換的思維方法得到訓練，設計實(shí)驗的能力也隨著(zhù)提高了。在初中物理實(shí)驗中，利用軟細繩測量地圖上鐵路線(xiàn)上的長(cháng)度、刻度尺和三角板配合測量硬幣的直徑、圓錐的高等，都運用了轉換法的思想。
四、類(lèi)比法類(lèi)比法是一種推理方法。為了把要表達的物理問(wèn)題說(shuō)清楚明白，往往用具體的、有形的、人們所熟知的事物來(lái)類(lèi)比要說(shuō)明的那些抽象的、無(wú)形的、陌生的事物，通過(guò)借助于一個(gè)比較熟悉的對象的某些特征，去理解和掌握另一個(gè)有相似性的對象的某些特征。
如：在研究電壓的作用時(shí)，借助于看得見(jiàn)而學(xué)生比較熟悉的“水壓形成水流”的實(shí)驗作類(lèi)比，來(lái)揭示電壓是形成電流的原因。又比如在研究通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)的實(shí)驗中，為準確記憶通電螺線(xiàn)管的北極與電流方向的關(guān)系，以緊握的右拳頭類(lèi)比為螺線(xiàn)管，四指為線(xiàn)圈并指向電流的方向，則大拇指所指的一端為北極。
這樣形象直觀(guān)很容易被學(xué)生理解記憶牢固。當然，這里還可以用其他方式來(lái)類(lèi)比，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，還可以找到更符合學(xué)生實(shí)際的類(lèi)比方法。
人教版實(shí)驗教科書(shū)《物理》（八年級下冊）P64圖9.3—6就給人很好的啟示。五、圖象法圖象是一個(gè)數學(xué)概念，用來(lái)表示一個(gè)量隨另一個(gè)量的變化關(guān)系，很直觀(guān)。
由于物理學(xué)中經(jīng)常要研究一個(gè)物理量隨另一個(gè)物理量的變化情況，因此圖象在物理中有著(zhù)廣泛的應用。在實(shí)驗中，運用圖象來(lái)處理實(shí)驗數據，探究?jì)仍诘奈锢硪幝桑哂歇毺刂帯?/p>
如：在探究固體熔化時(shí)溫度的變化規律和水的沸騰情況的實(shí)驗中，就是運用圖象法來(lái)處理數據的。它形象直觀(guān)地表示了物質(zhì)溫度的變化情況，學(xué)生在親歷實(shí)驗自主得出數據的基礎上，通過(guò)描點(diǎn)、連線(xiàn)繪出圖象就能準確地把握住晶體和非晶體的熔化特點(diǎn)、液體的沸騰特點(diǎn)了。
在其他的實(shí)驗中，教師也可以有意識地引導學(xué)生采用圖象來(lái)處理數據。例如在探究串聯(lián)電路中電流規律實(shí)驗中，把各點(diǎn)作為橫軸、電流為縱軸，作出的圖象為水平直線(xiàn)，很直觀(guān)表示出串聯(lián)。
