浙江省宁波市初中科学教育教学评比获奖论文浅谈初中科学探究中的思维方法

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1、浅谈初中科学探究中的思维方法摘要：科学探究的过程充满了理性思维的火花,许多的思维方法凝聚着科学家的智慧和创造。在初屮科学教学过程中，展示探究过程屮的思维方法，能增进学生对科学探究的理解,提扁学牛的科学素养。关键词：思维方法探究当今社会是学习化的社会，人们要在社会上立足就必须更多的学习必备的科学知识，以顺应时代的要求。学校教育应觅视学牛的终身能力的培养，在诸多的能力培养中，创造能力是核心，而创造能力的关键是突出科学探究。在科学课程屮，学生体验科学探究的过程，学会一定的科学思维方法，以解决自身学习、牛活、工作和社会决策中遇到的问题，为学牛的终身

2、发展奠定基础。科学探究屮的思维方法有许多，常见的有模拟法、转换法、变量控制法、比较法、累积法、守恒法、放大法、极限法、替代法等。下血就几种觅要的思维方法进行一下分析。一、模拟法模拟法是通过设计与原型（口然现彖或过程）相似的模型，并利用该模型来间接的研究丿京型规律的方法。此法可使事过境迁或稍纵即逝的口然现彖或过程在实验室重现，可使不能一育接进行实验观测的对象在模拟的条件下“实在化”。例如，《昼夜的成因》一节里的活动“昼夜交替的演示”：用一个台灯代表太阳，用一个乒乓球代表地球，用-•个长而粗的针沿乒乓球的一条直径穿过乒乓球代表地球自转轴。在乒乓

3、球上画一红点并在离台灯稍远处对准灯泡，将粗针与水平线倾斜成66.5°,缓慢转动乒乓球，每当乒乓球转过一周，就形成红点的明暗交替一次。这个现彖就模拟了昼夜交替的成因。乂比如，在研究磁体周围的磁感线分布吋，因为磁感线实际不存在，在磁体周围均匀地散布细铁屑，通过细铁屑的规则排列形象地模拟磁体周用的磁感线。二、转换法2000多年前，希腊学者阿基米徳在思考如何鉴別王冠的含金量时，从洗澡时浴缸向外溢水的现象屮受到启发，归纳液体中物体受到浮力的规律时，把物体受到的浮力转换为物体排开水的重力。（《阿基米徳原理》——活动：“探究浮力的大小”）从阿基米德的思维

4、方法屮，我们可以领悟出一个解决问题的方法，如果直接处理或解决某一问题而感到困难时，可以将问题等价地变换为我们熟悉的另一个问题去解决，我们把这种方法叫转换法。例如，HC1和NaOH溶液反应时，没有明显的实验现象,如何用实验证明确实反应了?可以根据反应物与牛•成物的不同化学性质，借助酸碱指示剂来显示反应的进行。可将酚故滴入NaOH溶液中（溶液变成红色），再滴入HC1至红色褪去。乂例如，分子的热运动肉眼看不见，摸不着，不便于研究，但我们可以通过研究墨水的扩散现象來认识它。（《物体的内能》一一活动：“观察墨水滴在清水中的扩散”）再如，测不规则小石块

5、的体积我们转换成测排开水的体积，测曲线的长短时转换成细棉线的长度等等，均应用了转换法。三、变量控制法所谓变量控制法，就是在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制，使其中的一些条件按照特定的要求发牛变化或不发牛变化，最终解决所研究的问题。它是科学探究中常用的思维方法之一。例如，探究影响压力作用效果的因索，我们可以保持压力大小不变，改变受力而积，从而得出压力的作用效果（压强）大小与受力而积的大小成反比的关系。（《压强》——活动:“压力的作用效果”）又例如，探究电流和电阻的关系，我们可以保持电压不变，控制电阻的大小，再

6、测出各个电阻值所对应的电流人小，从而可以得知电压一定时，经过导体的电流与导体的电阻成反比。（《欧姆定律》一一活动：“研究相同电压下不同导体中电流与它的电阻的关系”）再如，探究种子萌发的条件，假设种子萌发的外界条件是水分、氧气和适宜温度，在对实验方案进行设计时，可以设置一对照组和三实验组，每种处理用3粒种子（种子饱满，无病虫害，大小基本一致），增加实验成功的把握。四、比较法比较是人们常用的思维方法，是找出事物Z间的差异点和共同点的思维方法，通过事物间相同特征或相异特征的比较，揭示事物的木质和区别。例如，电流的形成、电压的作川通过以熟悉的水流的

7、形成，水压使水管中形成了水流进行类比，学生在教师的引导下，联想到：水压迫使水沿着一定的方向流动，使水管中形成了水流；类似的，电压迫使自由电荷做定向移动使电路中形成了电流，从而得出电压是形成电流的原因的结论。水泵是提供水压的装置；类似的，电源是提供电压的装置。（《电流、电压》——思考与讨论：“电源电压”）乂例如，物质的变化，就其木质而言，分为两类：物理变化和化学变化。为帮助学生正确且形象地建立起新概念，教师设计两组实验活动，并通过记录比较变化前后的物质得出：有无新物质产生是两者的本质区別。（《物质的变化与性质》一一活动：“探索物理变化与化学变

8、化”）五、累积法科学探究中，由于偶然因素的影响，对某些暈进行一次测量具有不确定性或不可靠性，则采川累积后求平均值的方法，称为累积法。该思维方法主要是为了减少测量的偶然误差而设计的