實(shí)驗(yàn)運(yùn)用的科學(xué)方法方面(探究實(shí)驗(yàn)中,采用的探究辦法)
1.探究實(shí)驗(yàn)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(duì)比（比較法）：尋找?guī)讉€(gè)事物共同點(diǎn)或不同點(diǎn)的研究方法叫對(duì)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(yīng)用控制變量的同時(shí)，也采用了對(duì)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(xí)中的幾個(gè)研究實(shí)例： （1）在學(xué)習(xí)汽化現(xiàn)象時(shí)，研究蒸發(fā)與沸騰的異同點(diǎn) （2）根據(jù)熔化過程的不同，將固體分為晶體和非晶體兩類 （3）比較電流表與電壓表在使用過程中的相同點(diǎn)與不同點(diǎn) （4）在研究磁場(chǎng)時(shí)，引入磁感線對(duì)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(dāng)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(qiáng)和壓力、受力面積的關(guān)系；液體壓強(qiáng)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(shì)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、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(chǔ)上得出牛頓第一定律③電流產(chǎn)生的熱量與哪些因數(shù)有關(guān)④研究磁場(chǎng)時(shí)，引入磁感線應(yīng)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(jù)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(xiàn)象時(shí).用磁感線來描述看不見、摸不著的磁場(chǎng)B.在研究電現(xiàn)象時(shí)，用電流產(chǎn)生的磁效應(yīng)來研究看不見，摸不著的電流C.兩個(gè)電阻并聯(lián)時(shí)，可用并聯(lián)的總電阻來代替兩個(gè)電阻D.在研究電流的變化規(guī)律時(shí)，用水壓和水流來類比電壓和電流例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，說明一個(gè)7Ω的電阻與阻值為2Ω和5Ω串聯(lián)的電阻對(duì)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(cè)量未知電阻的實(shí)驗(yàn)中，用的就是等效替代法。
其中Rx只是待測(cè)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(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖把下列主要實(shí)驗(yàn)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(diào)至最大。②閉合開關(guān)S1前，滑片P置于 端（填“a”或“b”）。
③閉合開關(guān)S1。④閉合開關(guān) ，調(diào)節(jié)滑片戶，使電流表指針指在適當(dāng)?shù)奈恢?，記下此時(shí)電流表的示數(shù)I。
⑤先斷開開關(guān)______，再閉合開關(guān)______，保持______的電阻不變.調(diào)節(jié)______，使電流表的示數(shù)仍為I。⑥實(shí)驗(yàn)結(jié)果，待測(cè)電阻Rx的大小為 。
四.實(shí)驗(yàn)推理法（理想化實(shí)驗(yàn)）人們常用推理的方法研究物理問題。在研究物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與力的關(guān)系時(shí)，伽利略通過如圖（甲）所示的實(shí)驗(yàn)和對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的推理得到如下結(jié)論：運(yùn)動(dòng)著的物體，如果不受外力作用，它的速度將保持不變，并且一直運(yùn)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(yàn)中。如圖（乙）所示的實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有的抽氣設(shè)備總是很難將玻璃罩內(nèi)抽成真空狀態(tài)，在這種情況下，你是怎樣通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推理得出“聲音不能在真空中傳播”這下結(jié)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(nèi)，用抽所機(jī)逐漸抽出罩內(nèi)空氣，聽到鈴聲逐漸減小，實(shí)驗(yàn)中無法達(dá)到絕對(duì)真空，但可以通過鈴聲的變化趨勢(shì)，推測(cè)出聲音不能在真空中傳播，這種方法稱為“理想化實(shí)驗(yàn)”。
英國(guó)的物理學(xué)家牛頓曾經(jīng)研究過這樣一個(gè)問題：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(yuǎn)，當(dāng)速度越來越大時(shí)，物體將如何運(yùn)動(dòng)呢？當(dāng)時(shí)他無法使物體達(dá)到很大的速度，但他通過科學(xué)的推測(cè)得出了一個(gè)重要的結(jié)論。請(qǐng)你根據(jù)以上提示及牛頓當(dāng)年所繪制的草圖推測(cè)出這個(gè)結(jié)論： 。
現(xiàn)代科技領(lǐng)域中應(yīng)用這個(gè)結(jié)論制成了： 。伽利略等人利用相似的推理方法對(duì)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系進(jìn)行了研究，牛頓在此基礎(chǔ)上總結(jié)出了著名的 定律。
五.轉(zhuǎn)換法對(duì)于看不見，摸不著的東西或不易直接觀察認(rèn)識(shí)的問題，我們可以通過它所產(chǎn)生的作用或其他途徑來認(rèn)識(shí)它，這是物理學(xué)中常用的一種方法—轉(zhuǎn)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)是人眼不易觀察的，如用手敲打桌面時(shí)聽到了聲音，但看不到桌面的振動(dòng)，對(duì)于這種問題該采用什么方法來解決呢？答：例7：下面幾個(gè)研究實(shí)例，其中運(yùn)用的方法跟運(yùn)用電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的效應(yīng)的大小來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(rèn)識(shí)自然界只有兩種電荷C用擴(kuò)散現(xiàn)象認(rèn)識(shí)分子的運(yùn)動(dòng)例8：愛因斯坦曾說過：“磁場(chǎng)大物理學(xué)家看來正如他坐的。
2.科學(xué)原理有哪些
現(xiàn)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具體的自然科學(xué)中的應(yīng)用。
作為科學(xué)，它本身又構(gòu)成了一門軟科學(xué)，它是為各門具體自然科學(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(jí)復(fù)雜的知識(shí)形態(tài)和認(rèn)識(shí)形式，是在人類已有知識(shí)的基礎(chǔ)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，它是人類智慧和創(chuàng)造性勞動(dòng)的結(jié)晶。
因此，在科學(xué)研究、科學(xué)發(fā)明和發(fā)現(xiàn)的過程中，是否擁有正確的科學(xué)研究方法，是能否對(duì)科學(xué)事業(yè)作出貢獻(xiàn)的關(guān)鍵。正確的科學(xué)方法可以使研究者根據(jù)科學(xué)發(fā)展的客觀規(guī)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(xiàn)、新發(fā)明提供啟示和借鑒。
因此現(xiàn)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(qiáng)調(diào)指出的一個(gè)問題。 一、科學(xué)實(shí)驗(yàn)法 科學(xué)實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)實(shí)踐和社會(huì)實(shí)踐并稱為人類的三大實(shí)踐活動(dòng)。
實(shí)踐不僅是理論的源泉，而且也是檢驗(yàn)理論正確與否的惟一標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)實(shí)驗(yàn)就是自然科學(xué)理論的源泉和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。特別是現(xiàn)代自然科學(xué)研究中，任何新的發(fā)現(xiàn)、新的發(fā)明、新的理論的提出都必須以能夠重現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)，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(duì)他所關(guān)注的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，甚至實(shí)驗(yàn)過程有相當(dāng)深入的了解才行。因此，可以說，科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(yàn)的種類 科學(xué)實(shí)驗(yàn)有兩種含義：一是指探索性實(shí)驗(yàn)，即探索自然規(guī)律與創(chuàng)造發(fā)明或發(fā)現(xiàn)新東西的實(shí)驗(yàn)，這類實(shí)驗(yàn)往往是前人或他人從未做過或還未完成的研究工作所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)；二是指人們?yōu)榱藢W(xué)習(xí)、掌握或教授他人已有科學(xué)技術(shù)知識(shí)所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，如學(xué)校中安排的實(shí)驗(yàn)課中的實(shí)驗(yàn)等。實(shí)際上兩類實(shí)驗(yàn)是沒有嚴(yán)格界限的，因?yàn)橛袝r(shí)重復(fù)他人的實(shí)驗(yàn)，也可能會(huì)發(fā)現(xiàn)新問題，從而通過解決新問題而實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新。
但是探索性實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新目的明確，因此科技創(chuàng)新主要由這類實(shí)驗(yàn)獲得。 從另一個(gè)角度，又可把科學(xué)實(shí)驗(yàn)分為以下類型。
定性實(shí)驗(yàn)：判定研究對(duì)象是否具有某種成分、性質(zhì)或性能；結(jié)構(gòu)是否存在；它的功效、技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平是否達(dá)到一定等級(jí)的實(shí)驗(yàn)。一般說來，定性實(shí)驗(yàn)要判定的是“有”或“沒有”、“是”或“不是”的，從實(shí)驗(yàn)中給出研究對(duì)象的一般性質(zhì)及其他事物之間的聯(lián)系等初步知識(shí)。
定性實(shí)驗(yàn)多用于某項(xiàng)探索性實(shí)驗(yàn)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(yàn)的基礎(chǔ)和前奏。 定量實(shí)驗(yàn)：研究事物的數(shù)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。
這種實(shí)驗(yàn)側(cè)重于研究事物的數(shù)值，并求出某些因素之間的數(shù)量關(guān)系，甚至要給出相應(yīng)的計(jì)算公式。這種實(shí)驗(yàn)主要是采用物理測(cè)量方法進(jìn)行的，因此可以說，測(cè)量是定量實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)。
定量實(shí)驗(yàn)一般為定性實(shí)驗(yàn)的后續(xù)，是為了對(duì)事物性質(zhì)進(jìn)行深入研究所應(yīng)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(yàn)也往往用于尋找由量變到質(zhì)變關(guān)節(jié)點(diǎn)，即尋找度的問題。
驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)：為掌握或檢驗(yàn)前人或他人的已有成果而重復(fù)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)或驗(yàn)證某種理論假說所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。這種實(shí)驗(yàn)也是把研究的具體問題向更深層次或更廣泛的方面發(fā)展的重要探索環(huán)節(jié)。
結(jié)構(gòu)及成分分析實(shí)驗(yàn)：它是測(cè)定物質(zhì)的化學(xué)組分或化合物的原子或原子團(tuán)的空間結(jié)構(gòu)的一種實(shí)驗(yàn)。實(shí)際上成分分析實(shí)驗(yàn)在醫(yī)學(xué)上也經(jīng)常采用，如血、尿、大便的常規(guī)化驗(yàn)分析和特種化驗(yàn)分析等。
而結(jié)構(gòu)分析則常用于有機(jī)物的同分異構(gòu)現(xiàn)象的分析。 對(duì)照比較實(shí)驗(yàn)：指把所要研究的對(duì)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(jié)果的事物，作為對(duì)照比較的標(biāo)準(zhǔn)，稱為“對(duì)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(yàn)研究對(duì)象，稱為實(shí)驗(yàn)組，通過一定的實(shí)驗(yàn)步驟，判定研究對(duì)象是否具有某種性質(zhì)。
這類實(shí)驗(yàn)在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)研究中是經(jīng)常采用的，如實(shí)驗(yàn)?zāi)撤N新的醫(yī)療方案或藥物及營(yíng)養(yǎng)晶的作用等。 相對(duì)比較實(shí)驗(yàn)：為了尋求兩種或兩種以上研究對(duì)象之間的異同、特性等而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)。
即把兩種或兩種以上的實(shí)驗(yàn)單元同時(shí)進(jìn)行，并作相對(duì)比較。這種方法在農(nóng)作物雜交育種過程中經(jīng)常采用，通過對(duì)比，選擇出優(yōu)良品種。
析因?qū)嶒?yàn)：是指為了由已知的結(jié)果去尋求其產(chǎn)生結(jié)果的原因而設(shè)計(jì)和進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。這種實(shí)驗(yàn)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(yàn)去確定。這就與謀殺案的偵破類似，把懷疑對(duì)象一個(gè)一個(gè)地排除后，逐漸縮小懷疑對(duì)象的范圍，最終找到謀殺者或主犯，即產(chǎn)生結(jié)果的真正原因或主要原因。
判決性實(shí)驗(yàn)：指為驗(yàn)證科學(xué)假設(shè)、科學(xué)理論和設(shè)計(jì)方案等是否正確而設(shè)計(jì)的一種實(shí)驗(yàn)，其目的在于作出最后判決。如真空中的自由落體實(shí)驗(yàn)就是對(duì)亞里士多德錯(cuò)誤的落體原理（重物體比輕物體下落得快）的判決性實(shí)驗(yàn)。
此外，科學(xué)實(shí)驗(yàn)的分類中還包括中間實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)、工藝實(shí)驗(yàn)、模型實(shí)驗(yàn)等類型，這些主要與工業(yè)生產(chǎn)相關(guān)。 （二）科學(xué)實(shí)驗(yàn)的意義和作用 1.科學(xué)實(shí)驗(yàn)在自然科學(xué)中的一般性作用 人類對(duì)自然界認(rèn)識(shí)的不斷深化過程，。
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(duì)比（比較法）尋找?guī)讉€(gè)事物共同點(diǎn)或不同點(diǎn)的研究方法叫對(duì)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(yīng)用控制變量的同時(shí)，也采用了對(duì)比的方法，比較哪一個(gè)蒸發(fā)快。
2.
控制變量法
當(dāng)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(qiáng)和壓力、受力面積的關(guān)系；液體壓強(qiáng)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(shì)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、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(jù)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題得到簡(jiǎn)化。
4.實(shí)驗(yàn)推理法（理想化實(shí)驗(yàn)）
人們常用推理的方法研究物理問題。在研究物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與力的關(guān)系時(shí)，伽利略通過如圖（甲）所示的實(shí)驗(yàn)和對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的推理得到如下結(jié)論：運(yùn)動(dòng)著的物體，如果不受外力作用，它的速度將保持不變，并且一直運(yùn)動(dòng)下去。
5.轉(zhuǎn)換法
對(duì)于看不見，摸不著的東西或不易直接觀察認(rèn)識(shí)的問題，我們可以通過它所產(chǎn)生的作用或其他途徑來認(rèn)識(shí)它，這是物理學(xué)中常用的一種方法—轉(zhuǎn)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)是人眼不易觀察的，如用手敲打桌面時(shí)聽到了聲音，但看不到桌面的振動(dòng)，對(duì)于這種問題該采用什么方法來解決呢？
答：.（許多人眼不易觀察的振動(dòng)，我們可以通過它振動(dòng)引起其他物體的變化來“看”它、“認(rèn)識(shí)”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，通過觀察塑料粒子的運(yùn)動(dòng)情況就可說明桌面在振動(dòng)。其他類似方法的還有許多。（研究分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，研究磁體周圍的磁聲，研究電流的效應(yīng)。）
6.模型法
①為了研究的需要，把物理實(shí)體或物理過程經(jīng)過科學(xué)抽象轉(zhuǎn)化為一定的模型，這種轉(zhuǎn)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(chǔ)，可使物理教學(xué)簡(jiǎn)單化，形象直觀化，又可使具體問題普遍化，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現(xiàn)象，忽略次要因素，從本質(zhì)認(rèn)識(shí)和處理問題；建立模型還可以幫助人們顯示復(fù)雜事物及過程，幫助人們研究不易甚到無法直接觀察的現(xiàn)象。例如：①研究分子、原子結(jié)構(gòu)時(shí)，提出一種結(jié)構(gòu)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(dāng)做是杠桿模型
……………………等等。
希望我的回答對(duì)您有幫助
不同體系或者書本中對(duì)科學(xué)研究的方法總結(jié)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(xiàng)科學(xué)發(fā)現(xiàn)時(shí)所采用的方法。但是。這個(gè)過于簡(jiǎn)單的說明對(duì)
我們沒有多大幫助。能不能對(duì)這個(gè)問題作出更詳細(xì)的說明呢？
好吧！我們可以描述一下這個(gè)問題的一個(gè)理想答案。
(1)在進(jìn)行科學(xué)研究時(shí)，應(yīng)當(dāng)首先認(rèn)識(shí)到問題的存在。
例如，在研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)注意到物體為什么會(huì)
像它所發(fā)生的那樣進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，亦即物體為什么在某種條件下
會(huì)運(yùn)動(dòng)得越來越快（加速運(yùn)動(dòng)），而在另一種條件下則會(huì)運(yùn)
行得越來越慢（減速運(yùn)動(dòng)）。
(2)要把問題的非本質(zhì)方面找出來，加以剔除。例如，
一個(gè)物體的味道對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)是不起任何作用的。
(3)要把你能夠找到的、同這個(gè)問題有關(guān)的全部數(shù)據(jù)
都收集起來。在古代和中世紀(jì)，這一點(diǎn)僅僅意味著如實(shí)地對(duì)
自然現(xiàn)象進(jìn)行敏銳觀察。但是進(jìn)入近代以后，情況就有所不
同了，因?yàn)槿藗儚哪菚r(shí)起已經(jīng)學(xué)會(huì)去模仿各種自然現(xiàn)象，也
就是說，人們已經(jīng)能夠有意地設(shè)計(jì)出種種不同的條件來迫使
物體按一定的方式運(yùn)動(dòng)，以便取得與該問題有關(guān)的各種數(shù)據(jù)。
例如，可以有意地讓一些球從一些斜面上滾下來；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(shè)計(jì)出來的情況就是實(shí)
驗(yàn)，而實(shí)驗(yàn)對(duì)近代科學(xué)起的作用是如此之大，以致人們常常
把它稱為“實(shí)驗(yàn)科學(xué)”，以區(qū)別于古希臘的科學(xué)。
(4)有了這些收集起來的數(shù)據(jù)，就可以作出某種初步
的概括，以便盡可能簡(jiǎn)明地對(duì)它們加以說明，亦即用某種簡(jiǎn)
明扼要的語言或者某種數(shù)學(xué)關(guān)系式來加以概括。這也就是假
設(shè)或假說。
(5)有了假說以后，你就可以對(duì)你以前未打算進(jìn)行的
實(shí)驗(yàn)的結(jié)果作出推測(cè)。下一步，你便可以著手進(jìn)行這些實(shí)驗(yàn)，
看看你的假說是否成立。
(6)如果實(shí)驗(yàn)獲得了預(yù)期的結(jié)果，那么，你的假說便
得到了強(qiáng)有力的事實(shí)依據(jù)，并可能成為一種理論，甚至成為
一條“自然定律”。
當(dāng)然，任何理論或自然定律都不是最后定論。這一過程
會(huì)一次又一次地重復(fù)下去。新的數(shù)據(jù)，新的觀察和新的實(shí)驗(yàn)
結(jié)果將不斷出現(xiàn)，舊的自然定律將不斷為更普遍的自然定律
所替代，因?yàn)檫@些新的定律不但能說明舊定律所能解釋的各
種現(xiàn)象，而且還能說明舊定律所不能解釋的一些現(xiàn)象。
以上這些，正如我已經(jīng)說過的，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，像直覺、洞察力甚至運(yùn)氣這一類因素
常常更起作用。在整部科學(xué)史中充滿了這樣的例子。有不少
科學(xué)家僅僅根據(jù)很不充分的數(shù)據(jù)和很少一點(diǎn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果（有時(shí)
甚至一點(diǎn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果也沒有），便突然靈機(jī)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(kù)勒就是在郵車上打瞌睡的時(shí)候，突然領(lǐng)悟到
苯的化學(xué)結(jié)構(gòu)的。洛維則在半夜醒來的時(shí)候，突然得到了關(guān)
于神經(jīng)刺激的化學(xué)傳導(dǎo)問題的答案。格拉澤卻由于無聊地凝
視著一杯啤酒，才得到了氣泡室的想法。
然而這是不是說，一切都是憑好運(yùn)氣得來的，根本不需
要?jiǎng)幽X筋去思考呢？不，絕對(duì)不是的。這樣的“好運(yùn)氣”只
有那些具有最好領(lǐng)悟力的人才會(huì)碰上，換句話說，有些人之
所以會(huì)碰上這樣的“好運(yùn)氣”，只是因?yàn)樗麄兙哂惺置翡J
的直覺，而這種敏銳的直覺則是依靠他們豐富的經(jīng)驗(yàn)、深刻
的理解力和平時(shí)愛動(dòng)腦筋換來的。
阿西莫夫《你知道嗎？——現(xiàn)代科學(xué)中的一百個(gè)問題》
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(xiàn)新現(xiàn)象、新事物，或提出新理論、新觀點(diǎn)，揭示事物內(nèi)在規(guī)律的工具和手段。
這是運(yùn)用智慧進(jìn)行科學(xué)思維的技巧，一般包括文獻(xiàn)調(diào)查法、觀察法、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?cè)趶氖驴茖W(xué)研究過程中不斷總結(jié)、提煉出來的。
由于人們認(rèn)識(shí)問題的角度、研究對(duì)象的復(fù)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(jié)合、相互轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài)發(fā)展過程中，所以對(duì)于研究方法的分類目前很難有一個(gè)完全統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。常用的科學(xué)研究方法有：觀察法、調(diào)查法、歷史法、比較法、統(tǒng)計(jì)法、實(shí)驗(yàn)研究法、行動(dòng)研究法等。
一、觀察法 觀察法是進(jìn)行教育科學(xué)研究常用的一種方法。研究者依據(jù)一定的目的和計(jì)劃，在自然條件下，對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行系統(tǒng)的連續(xù)的觀察，并做出準(zhǔn)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。
觀察法的一般步驟是：（1）事先做好準(zhǔn)備，制訂觀察計(jì)劃，先對(duì)觀察的對(duì)象作一般的了解，然后根據(jù)研究任務(wù)和研究對(duì)象的特點(diǎn)，確定觀察的目的、內(nèi)容和重點(diǎn)，最后制定整個(gè)觀察計(jì)劃，確定進(jìn)行觀察全過程的步驟、次數(shù)、時(shí)間、記錄用紙、表格，以及所用的儀器等；（2）按計(jì)劃進(jìn)行實(shí)際觀察，在進(jìn)行觀察過程中，一般要嚴(yán)格按計(jì)劃進(jìn)行，必要時(shí)也可隨機(jī)應(yīng)變，觀察時(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(duì)大量分散材料進(jìn)行匯總加工，刪去一切錯(cuò)誤材料，然后對(duì)典型材料進(jìn)行分析，如有遺漏，及時(shí)糾正，對(duì)反映特殊情況的材料另作處理。二、調(diào)查法 調(diào)查法是研究者有計(jì)劃地通過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(chǔ)上進(jìn)行分析綜合，研究有關(guān)教育實(shí)際的歷史、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，找出科學(xué)的結(jié)論，以指導(dǎo)教育實(shí)踐的方法。
調(diào)查法一般是在自然的過程中進(jìn)行，通過訪問、開調(diào)查會(huì)、發(fā)問卷、測(cè)驗(yàn)等方式去搜集反映研究現(xiàn)象的材料。調(diào)查法常同觀察法、歷史研究法、實(shí)驗(yàn)法等配合使用。
調(diào)查法的步驟是：（1）準(zhǔn)備，選定調(diào)查對(duì)象，確定調(diào)查范圍，了解調(diào)查對(duì)象的基本情況；研究有關(guān)理論和資料，擬定調(diào)查計(jì)劃、表格、問卷和談話提綱等，規(guī)劃調(diào)查的程序和方法及各種必要的安排；（2）按計(jì)劃進(jìn)行調(diào)查，通過各種手段搜集材料，必要時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)計(jì)劃作相應(yīng)的調(diào)整，以保證調(diào)查工作的正常開展；（3）整理材料，研究情況，包括分類、統(tǒng)計(jì)、分析、綜合，寫出調(diào)查報(bào)告。三、歷史法 歷史法強(qiáng)調(diào)一國(guó)的歷史傳統(tǒng)和民族特性對(duì)教育的決定性作用，注重廣泛搜集被研究國(guó)家教育的歷史文獻(xiàn)資料，鑒別和整理史料，分析比較被研究國(guó)家教育的發(fā)生和發(fā)展過程，最后得出相應(yīng)的結(jié)論。
四、比較法 比較法是對(duì)某類教育現(xiàn)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(xiàn)，進(jìn)行比較研究，以揭示教育的普遍規(guī)律及其特殊表現(xiàn)的方法。采用比較法要注意各個(gè)國(guó)家的社會(huì)經(jīng)濟(jì)制度、政治制度、歷史傳統(tǒng)、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(biāo)。
從而正確掌握某一國(guó)家教育發(fā)展的基本趨勢(shì)，明確可以借鑒和學(xué)習(xí)什么。 比較法的步驟是：（1）描述，準(zhǔn)確、客觀地描述所要比較的教育現(xiàn)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(tǒng)計(jì)材料，進(jìn)行解釋、分析、評(píng)價(jià)，設(shè)立比較的標(biāo)準(zhǔn)等；（3）比較，對(duì)資料進(jìn)行比較和對(duì)照，找出異同和差距，提出合理運(yùn)用的意見。
比較法的使用要同其他方法互相配合。五、統(tǒng)計(jì)法 統(tǒng)計(jì)法是通過觀察、測(cè)驗(yàn)、調(diào)查、實(shí)驗(yàn)，把得到的大量數(shù)據(jù)材料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分類，以求得對(duì)所研究的教育現(xiàn)象作出數(shù)量分析的結(jié)果的方法。
這是數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法在教育方面的應(yīng)用。在教育實(shí)際工作中，經(jīng)常使用描述統(tǒng)計(jì)研究情況，如整理實(shí)驗(yàn)或調(diào)查來的大量數(shù)據(jù)，找出這些數(shù)據(jù)分布的特征，計(jì)算集中趨勢(shì)、離中趨勢(shì)或相關(guān)系數(shù)等，將大量數(shù)據(jù)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(tǒng)計(jì)法，即利用描述統(tǒng)計(jì)取得的信息，通過局部去推斷全局的情況。此外，近幾十年來隨著統(tǒng)計(jì)學(xué)的發(fā)展，提出了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，要求在較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)研究中檢驗(yàn)設(shè)計(jì)中所列的自變量和因變量之間的關(guān)系。
統(tǒng)計(jì)法一般分為兩大步驟：（1）統(tǒng)計(jì)分類：整理數(shù)據(jù)，列成系統(tǒng)，分類統(tǒng)計(jì)，制統(tǒng)計(jì)表或統(tǒng)計(jì)圖；（2）數(shù)量分析；通過數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，找出集中趨勢(shì)、離中趨勢(shì)或相關(guān)系數(shù)等，從中找出改進(jìn)工作的措施。使用統(tǒng)計(jì)法，必須學(xué)會(huì)科學(xué)的推理方法和掌握統(tǒng)計(jì)計(jì)算的技術(shù)。
六、實(shí)驗(yàn)研究法 實(shí)驗(yàn)研究法是在人工控制教育現(xiàn)象的情況下，有目的有計(jì)劃地觀察教育現(xiàn)象的變化和結(jié)果的方法。實(shí)驗(yàn)法可分為實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)法和自然實(shí)驗(yàn)法。
前者基本上是在人工設(shè)置的條件下進(jìn)行，可借助各種儀器和現(xiàn)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(yàn)法一般分三種：（1）單組法：就一個(gè)組或班進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，看施加某一實(shí)驗(yàn)因子與不施加實(shí)驗(yàn)因子，或在不同時(shí)期施加另一實(shí)驗(yàn)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(yàn)有哪些科學(xué)方法
初中物理實(shí)驗(yàn)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(yàn)中常用的探索問題和分析解決問題的科學(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，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(jié)論，然后再綜合起來得出規(guī)律的方法。這種方法在整個(gè)初中物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用比較普遍。
例如在人教版實(shí)驗(yàn)教科書《物理》（八年級(jí)上冊(cè)）第一章第一節(jié)關(guān)于探究聲是怎樣傳播的實(shí)驗(yàn)中，就開始滲透控制變量的思想。因?yàn)楣腆w、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(yàn)時(shí)就給學(xué)生恰當(dāng)?shù)攸c(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，聽到的敲擊聲為什么就能認(rèn)為是桌子傳來而不是空氣傳來的？”引導(dǎo)學(xué)生去分析比較，就能使學(xué)生體驗(yàn)到控制變量的思想。在接著的探究影響音調(diào)、響度等因素的實(shí)驗(yàn)中，把控制變量的思想對(duì)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(yàn)作好方法上的準(zhǔn)備。
在初中物理中，探究影響導(dǎo)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(qiáng)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(yàn)，運(yùn)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(xiàn)象和規(guī)律中，因?qū)嶒?yàn)本身的特殊限制或因?qū)嶒?yàn)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(xiàn)象來替代的方法。
這種方法若運(yùn)用恰當(dāng)，不僅能順利得出結(jié)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(guī)律的實(shí)驗(yàn)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，能通過它觀察到玻璃板后面的蠟燭，便于研究像的特點(diǎn)，揭示出規(guī)律。
我們?cè)诮虒W(xué)中，在學(xué)生親歷實(shí)驗(yàn)過程的基礎(chǔ)上，教師注重引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行方法的總結(jié)，在思維方式上受到啟發(fā)，他們以后遇到有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，就會(huì)自覺地加以運(yùn)用。比如在學(xué)習(xí)伏安法測(cè)電阻之后，要求學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，在上述實(shí)驗(yàn)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(cè)出未知電阻，應(yīng)該怎么辦？學(xué)生就可以用等效替代的思想進(jìn)行設(shè)計(jì)了。
三、轉(zhuǎn)換法有的物理量不便于直接測(cè)量，有的物理現(xiàn)象不便于直接觀察，通過轉(zhuǎn)換為容易測(cè)量到與之相等或與之相關(guān)聯(lián)的物理現(xiàn)象，從而獲得結(jié)論的方法。譬如，在研究電熱的功率與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，電流通過阻值不等的兩根電阻絲產(chǎn)生的熱量無法直接觀測(cè)和比較，而我們通過轉(zhuǎn)換為讓煤油吸熱，觀察煤油溫度變化情況，從而推導(dǎo)出那個(gè)電阻放熱多。
教學(xué)時(shí)不妨設(shè)計(jì)一問：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(yàn)無關(guān)的煤油呢？引發(fā)學(xué)生的思考和討論，在小結(jié)出該實(shí)驗(yàn)中煤油的作用的基礎(chǔ)上，進(jìn)而再問：該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癫挥妹河投挠闷渌绞絹碛^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(zhuǎn)換的思維方法得到訓(xùn)練，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力也隨著提高了。在初中物理實(shí)驗(yàn)中，利用軟細(xì)繩測(cè)量地圖上鐵路線上的長(zhǎng)度、刻度尺和三角板配合測(cè)量硬幣的直徑、圓錐的高等，都運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法的思想。
四、類比法類比法是一種推理方法。為了把要表達(dá)的物理問題說清楚明白，往往用具體的、有形的、人們所熟知的事物來類比要說明的那些抽象的、無形的、陌生的事物，通過借助于一個(gè)比較熟悉的對(duì)象的某些特征，去理解和掌握另一個(gè)有相似性的對(duì)象的某些特征。
如：在研究電壓的作用時(shí)，借助于看得見而學(xué)生比較熟悉的“水壓形成水流”的實(shí)驗(yàn)作類比，來揭示電壓是形成電流的原因。又比如在研究通電螺線管的磁場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)中，為準(zhǔn)確記憶通電螺線管的北極與電流方向的關(guān)系，以緊握的右拳頭類比為螺線管，四指為線圈并指向電流的方向，則大拇指所指的一端為北極。
這樣形象直觀很容易被學(xué)生理解記憶牢固。當(dāng)然，這里還可以用其他方式來類比，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，還可以找到更符合學(xué)生實(shí)際的類比方法。
人教版實(shí)驗(yàn)教科書《物理》（八年級(jí)下冊(cè)）P64圖9.3—6就給人很好的啟示。五、圖象法圖象是一個(gè)數(shù)學(xué)概念，用來表示一個(gè)量隨另一個(gè)量的變化關(guān)系，很直觀。
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廣泛的應(yīng)用。在實(shí)驗(yàn)中，運(yùn)用圖象來處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，探究?jī)?nèi)在的物理規(guī)律，具有獨(dú)特之處。
如：在探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律和水的沸騰情況的實(shí)驗(yàn)中，就是運(yùn)用圖象法來處理數(shù)據(jù)的。它形象直觀地表示了物質(zhì)溫度的變化情況，學(xué)生在親歷實(shí)驗(yàn)自主得出數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過描點(diǎn)、連線繪出圖象就能準(zhǔn)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(yàn)中，教師也可以有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生采用圖象來處理數(shù)據(jù)。例如在探究串聯(lián)電路中電流規(guī)律實(shí)驗(yàn)中，把各點(diǎn)作為橫軸、電流為縱軸，作出的圖象為水平直線，很直觀表示出串聯(lián)。
