1. Método de variable controlada
El método de variable controlada es uno de los métodos científicos comúnmente utilizados en experimentos de física de la escuela secundaria para explorar problemas, analizar y resolver problemas. El llamado método de variable controlada significa que para estudiar la relación entre una cantidad física y uno de los factores que la afectan, se pueden controlar artificialmente otros factores distintos de este factor para mantenerlos sin cambios, y luego la cantidad física y la relación entre los factores, sacar conclusiones y luego combinarlas para dibujar un método regular.
Este método se utiliza comúnmente en experimentos de física en escuelas secundarias. Por ejemplo, en la primera sección del primer capítulo del libro de texto experimental "Física" (volumen 1 para octavo grado) publicado por People's Education Press, la idea de controlar variables comenzó a penetrar en el experimento sobre cómo se transmite el sonido. . Debido a que los sólidos, líquidos y gases son todos medios transmisores de sonido, cuando estudiamos cómo pueden transmitir el sonido uno por uno, debemos controlar los otros dos factores. Si a los estudiantes se les dan los diales apropiados al realizar este experimento y se les pregunta: "Pon los dos escritorios muy juntos, un estudiante golpea la mesa y el otro estudiante acerca su oído al otro escritorio, y lo que escucha ¿Por qué podemos pensar que el ¿El sonido de los golpes proviene de la mesa en lugar del aire? "Guiar a los estudiantes para que analicen y comparen puede permitirles experimentar la idea de controlar variables. En los experimentos posteriores que exploran factores que afectan el tono, el volumen, etc., brindar a los estudiantes una breve introducción a la idea de variables controladas los ayudará a comprender gradualmente los conceptos básicos del método de variables controladas y preparar los preparativos metodológicos para futuros experimentos exploratorios. .
En física de la escuela secundaria, explore los factores que afectan la resistencia de los conductores, la relación entre la resistencia de corriente y voltaje, los factores que afectan la potencia de calefacción eléctrica, los factores que afectan la fuerza magnética de los electroimanes, y los factores que afectan la fricción por deslizamiento, factores que determinan el efecto de la presión, y otros experimentos, se utilizó el método de variable controlada.
2. Método de sustitución equivalente
El método de sustitución equivalente significa que al estudiar un determinado fenómeno físico y una ley, debido a las limitaciones especiales del experimento en sí o a las limitaciones del equipo experimental, etc. Puede que sea posible o no revelar directamente la esencia física, sino adoptar fenómenos equivalentes que sean similares o tengan las mismas características. Si este método se utiliza correctamente, no sólo podrá sacar conclusiones sin problemas, sino que también será fácilmente aceptado y comprendido por los estudiantes.
3. Método de conversión
Algunas cantidades físicas no son fáciles de medir directamente y algunos fenómenos físicos no son fáciles de observar directamente convirtiéndolos en valores que sean fáciles de medir. medida, pueden ser iguales o relacionados con ellos, fenómenos físicos y métodos para obtener conclusiones. Por ejemplo, en un experimento para estudiar la relación entre la potencia y la resistencia de la calefacción eléctrica, el calor generado por la corriente que pasa a través de dos cables de resistencia con diferentes resistencias no se puede observar ni comparar directamente. Sin embargo, lo convertimos en queroseno para absorber calor. y observado los cambios de temperatura del queroseno se puede deducir qué resistencia libera más calor. Al enseñar, también se podría diseñar una pregunta: ¿Por qué se utiliza queroseno, que parece no tener nada que ver con el experimento, al estudiar la relación entre la potencia de calentamiento eléctrico y la resistencia? Desencadene el pensamiento y la discusión de los estudiantes. Después de resumir el papel del queroseno en este experimento, preguntamos: ¿Puede este experimento utilizar otros métodos para observar el calentamiento de la resistencia después de energizarla sin usar queroseno? De esta manera, se puede diversificar el pensamiento de los estudiantes, entrenar sus métodos de pensamiento cambiantes y también mejorar su capacidad para diseñar experimentos.
4. Analogía
La analogía es un método de razonamiento. Para explicar los problemas físicos que se deben expresar con claridad, a menudo se utilizan cosas concretas, tangibles y bien conocidas para hacer analogías con las cosas abstractas, intangibles y desconocidas que se deben explicar para comprender y dominar ciertas características de otro objeto similar. Por ejemplo: al estudiar el papel del voltaje, utilizamos el experimento visible y familiar "la presión del agua forma el flujo de agua" como analogía para revelar que el voltaje es la causa del flujo de corriente. Para otro ejemplo, en un experimento para estudiar el campo magnético de un solenoide energizado, para recordar con precisión la relación entre el polo norte del solenoide energizado y la dirección de la corriente, el puño derecho cerrado se utiliza como analogía con el solenoide, y los cuatro dedos son bobinas que apuntan en la dirección de la corriente, entonces el extremo señalado por el pulgar es el Polo Norte. Esta imagen es intuitiva y fácil de entender y recordar para los estudiantes.
5. Método de la imagen
La imagen es un concepto matemático que se utiliza para expresar la relación entre una cantidad y otra cantidad. Dado que en física a menudo es necesario estudiar el cambio de una cantidad física con otra cantidad física, las imágenes se utilizan ampliamente en física. En los experimentos, las imágenes se utilizan para procesar datos experimentales y explorar las leyes físicas subyacentes, lo cual es único.
Por ejemplo, en experimentos para explorar los cambios de temperatura durante la fusión de sólidos y la ebullición del agua, se utilizan métodos de imágenes para procesar datos. Representa intuitivamente los cambios en la temperatura de una sustancia. Con base en los datos obtenidos de forma independiente a través de experimentos personales, los estudiantes pueden captar con precisión las características de fusión de cristales y cristales amorfos y la ebullición de líquidos dibujando puntos y conectando líneas.
6. Método de idealización
El método de idealización se refiere a un método científico de construir modelos y realizar experimentos a través de la imaginación en la enseñanza de la física. Se puede dividir en modelos idealizados y experimentos idealizados.
Un modelo idealizado se refiere a algo que simplifica problemas complejos, descarta algunos factores secundarios del objeto de investigación, capta los factores principales e idealiza los problemas reales para reproducir la esencia del prototipo. . Este es un importante método de investigación física. Por ejemplo, en un experimento para explorar las condiciones de equilibrio de una palanca, la palanca es un modelo idealizado. Cuando se usa la palanca, causará más o menos deformación debido a la acción de la fuerza. Sin embargo, la deformación en este momento se ignora en el estudio. Aquí idealizamos la palanca y pensamos que no tiene deformación y se considera como A. palo duro, para que los estudiantes no se vean afectados por factores minuciosos durante la investigación y obtengan con éxito el principio del equilibrio de apalancamiento.