- 相關(guān)推薦
淺談探索問(wèn)題的方法
法國著(zhù)名文學(xué)家巴爾扎克認為：“打開(kāi)一切科學(xué)的鑰匙都毫無(wú)異議的是問(wèn)號，我們大部分的偉大發(fā)現都應該歸功于‘如何’，而生活的智慧大概就在于逢事都要問(wèn)個(gè)為什么�！边@說(shuō)明學(xué)生在學(xué)習中要善于提問(wèn)，提問(wèn)大概有兩個(gè)途徑：
1.目標法。教師根據教學(xué)大綱和教材的要求，向學(xué)生提出學(xué)習目標，然后由學(xué)生自己去研究、探索。例如，在學(xué)習《機械效率》這一課題時(shí)，可以提出下列一連串的問(wèn)題：①為什么要研究機械的效率？②如何定義機械效率？③怎樣計算機械效率？機械效率的數值范圍是多少？④如何提高機械的效率？此外教師還可以利用課外作業(yè)的形式引導學(xué)生研究和探索問(wèn)題。如在學(xué)完《大氣壓強》后，要求學(xué)生解答“如已知大氣的壓強和密度，能否粗略地算出地球表面大氣層的厚度？”
2.質(zhì)疑法。要鼓勵學(xué)生在觀(guān)察、實(shí)驗、閱讀中提出各種疑問(wèn)。我國宋代學(xué)者陸九淵說(shuō)：“小疑則小進(jìn)，大疑則大進(jìn)、”說(shuō)明質(zhì)疑在學(xué)習中有巨大作用。質(zhì)疑從何著(zhù)手呢？①在學(xué)習課文、實(shí)驗、練習時(shí)，有不明白、不理解的地方提出問(wèn)題、②對觀(guān)察到的物理現象有疑惑不解之處可提出疑問(wèn)、③課文的論述與日常生活中的說(shuō)法有不盡相同時(shí)可提出問(wèn)題。如物理的功的概念和平常所說(shuō)的“勞苦功高”、“徒勞無(wú)功”的功的含意是否相同？又如離心干燥器把水甩干時(shí)是否離心力的作用等。①對課文論述或教師講解有不同看法時(shí) 也要鼓勵學(xué)生能大膽地提出問(wèn)題，勇于闡明自己的觀(guān)點(diǎn)。
�。ǘ┯^(guān)察法
俄國生理學(xué)家巴甫洛夫說(shuō)：“應當先學(xué)會(huì )觀(guān)察、觀(guān)察。不學(xué)會(huì )觀(guān)察，你就永遠當不了科學(xué)家�！睂W(xué)生首先要認真觀(guān)察教師演示的圖表、模型和實(shí)驗、其次是通過(guò)參觀(guān)，學(xué)會(huì )對自然現象和科技發(fā)展情況的觀(guān)察。在研究、探索中應如何進(jìn)行觀(guān)察呢？
l.要加強目的性。亦即扣緊問(wèn)題和目標進(jìn)行觀(guān)察。比如，教師演示一個(gè)內燃機模型，究竟要觀(guān)察什么呢？目的就是弄清內燃機怎樣使汽油在汽缸里燃燒使熱能轉化為機械能，而且能使這個(gè)過(guò)程持續不斷地進(jìn)行下去、只有扣緊這個(gè)問(wèn)題，才能理解其工作原理，掌握一循環(huán)，四沖程，飛輪轉二周的要領(lǐng)。
2.抓住特征。現象常常是紛繁復雜、變化萬(wàn)端的，在觀(guān)察時(shí)必須抓住特征、比如觀(guān)察沸騰現象，其主要特征就是液體表面和液體內部同時(shí)汽化。
3.要弄清本質(zhì)。瓦特觀(guān)察煮開(kāi)水時(shí)，蒸汽把鍋蓋沖開(kāi)，說(shuō)明熱能可以轉變?yōu)闄C械能，從而發(fā)明蒸汽機、牛頓觀(guān)察蘋(píng)果落地，發(fā)現物體間有互相吸引的力，總結出萬(wàn)有引力定律。阿基米德浸在浴盆里洗澡覺(jué)察到浮力與排水量的關(guān)系，從而總結出阿基米德定律。因此，學(xué)生在學(xué)習中觀(guān)察各種現象時(shí)，要研究其本質(zhì)，探索其規律。
4.要善于運用現代科技手段。有些現象過(guò)于微小或過(guò)于遙遠，有些變化過(guò)于快捷，或瞬息即逝，光靠人的五官難于觀(guān)察清楚、準確，因此，必須借助顯微鏡、望遠鏡、幻燈、電影、電視和計算機等等。日本出版了一套物理實(shí)驗的錄像，圖像清晰，實(shí)驗準確、生動(dòng)、講解明白，富于啟發(fā)，還留有思考問(wèn)題讓觀(guān)眾研究、探索，可以收到很好效果。
（三）實(shí)驗法
某些自然科學(xué)是以實(shí)驗為基礎的，研究、探索的基本手段是實(shí)驗、偉大的發(fā)明家愛(ài)迪生說(shuō)：“我平生從來(lái)沒(méi)有做過(guò)一次偶然的發(fā)明、我的一切發(fā)明都是經(jīng)過(guò)深思熟慮，嚴格試驗的結果�！睈�(ài)迪生一生的發(fā)明，在專(zhuān)利局登記過(guò)的就有1328種。就拿其中一種電燈泡來(lái)說(shuō)吧，為了解決燈泡里的燈絲材料，他就做了近2千次試驗。法拉第研究電磁感應現象，主要也是通過(guò)實(shí)驗，經(jīng)過(guò)10多年的頑強奮戰，終于在1831年發(fā)現了電磁感應規律，為人類(lèi)進(jìn)入電的世界開(kāi)辟了一條康莊大道。
要掌握實(shí)驗法，一要有熟練的實(shí)驗技能，二要理論與實(shí)踐相結合、實(shí)驗一般可分為下列三種：
1.驗證性實(shí)驗。實(shí)踐是檢驗真理的標準，用實(shí)驗可以檢驗原理、定律、公式的正確性。如果實(shí)驗結果與原理推算的理想數據相差甚遠時(shí)，一種可能是實(shí)驗有問(wèn)題，要分析誤差，改進(jìn)實(shí)驗；另一種可能是原理有問(wèn)題，可根據實(shí)驗的結果對原理進(jìn)行修正，甚至推翻這個(gè)“原理”。
2.探索性實(shí)驗。有些實(shí)驗結論雖然是前人已經(jīng)發(fā)現的，但對學(xué)生來(lái)說(shuō)，從頭開(kāi)始進(jìn)行探索性的實(shí)驗就是再發(fā)現。
3.應用性實(shí)驗。就是用理論指導實(shí)踐，把所學(xué)原理應用于解決實(shí)際問(wèn)題，為了提高學(xué)生的創(chuàng )造能力，還可以不受課本方法的約束，自己設計實(shí)驗。
�。ㄋ模┩评矸�
在研究、探索中，常常需要從一個(gè)或幾個(gè)判斷推出一個(gè)新判斷，這就叫推理。常用的推理方法有下列幾種
1.歸納法。由一些個(gè)別的特殊事例推出同類(lèi)事物的一般性結論。比如做探索波--馬定律實(shí)驗，取定量氣體做五次實(shí)驗 發(fā)現當溫度不變時(shí)P1V1=P2V2=P3V3=P4V4=P5V5，從這些實(shí)驗可以推出一般性結論：在溫度不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體的壓強跟它的體積成反比。
2.演繹法。從普遍性前提推出特殊結論。比如說(shuō)要解釋?zhuān)簽槭裁醋诖系娜擞脴瓢稌r(shí)，船就會(huì )離岸而去?用演繹法推理，大前提（一般性原理）：兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反的（牛頓第三定律）。小前提（特殊事例）：坐在船上的人用槳推岸時(shí)，槳對岸施加一個(gè)作用力。那么岸也會(huì )同時(shí)給槳一個(gè)等值反向的反作用力，這個(gè)反作用力通過(guò)槳和人的傳遞，就使船離岸而去。
3.類(lèi)比推理。抓住事物之間的相同點(diǎn)和相似點(diǎn)進(jìn)行推理，如人們可以設想從兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間的相互作用力所遵循的牛頓萬(wàn)有引力定律：
能推出兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的相互作用力所遵循的庫倫定律： 當然這種類(lèi)比推理是否正確，有待于用實(shí)驗驗證。（五）數學(xué)法
數學(xué)是研究物理問(wèn)題的重要工具、許多物理問(wèn)題可以轉化為數學(xué)問(wèn)題來(lái)研究。主要方式如下：用數學(xué)語(yǔ)言來(lái)表達物理規律。2.用數學(xué)方法推導，如從波--馬定律和查理定律，可以推導出氣態(tài)方程。3.用函數觀(guān)點(diǎn)研究物理過(guò)程和規律。4.用數學(xué)方程求解物理問(wèn)題。5.用圖線(xiàn)描述物理的變化規律。
�。├硐牖�
在理論研究中，因為現實(shí)世界的事物錯綜復雜，常常需要把研究的對象理想化。如力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)，在研究物體的位置及變化時(shí)，在某些情況下，可以不考慮物體的大小和形狀，而用一個(gè)具有確定質(zhì)量的教學(xué)點(diǎn)來(lái)代替整個(gè)物體，這個(gè)點(diǎn)叫做質(zhì)點(diǎn)。又如理想氣體，也是把現實(shí)氣體理想化了。
（七）模湖法
模糊法的理論根據是美國扎德的不相容原理：欲求精確，必求嚴格；欲求嚴格，必愈復雜。而當復雜性增大到一定限度時(shí)，復雜性與精確性就會(huì )相互排斥。因此，在實(shí)際研究中，為了避免過(guò)于復雜，只能用模糊法，求得相對精確。模糊法的具體應用于下：
1.忽略不計。如提到光滑平面時(shí)，表示摩擦力可以忽略不計；在研究拋物體運動(dòng)時(shí)，一般都把空氣阻力忽略不計。
2.取近似值。如圓周率π是一個(gè)無(wú)理數，通常取它的近似值3.14；重力加速度在不同地區不同高度有所不同，一般在地面計算時(shí)取9.8米／秒2等。
3.取平均值。當一個(gè)物體的某一物理量時(shí)刻在變化無(wú)法精確計算時(shí)，常常取這一過(guò)程中變量的平均值。如當物體運動(dòng)時(shí)所受摩擦阻力不是恒力時(shí)，通常從機械能的減少量，用功能關(guān)系計算其所受平均阻力；又如研究氣體分子運動(dòng)時(shí)，我們不可能對每一分子的運動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行研究，因為構成物質(zhì)的分子是永不停息地無(wú)規則地運動(dòng)著(zhù)的，我們只能用統計規律計算氣體分子的平均速率；對理想氣體的微觀(guān)解釋?zhuān)欢ㄙ|(zhì)量的氣體，溫度保持不變，也就意味著(zhù)分子的總數和分子的平均速度不變，當溫度升高或降低時(shí)，也就表示分子的平均速度相應地增大或減少。
�。ò耍┠娣捶�
一切事物都充滿(mǎn)著(zhù)矛盾，有順必有逆，有正必有反。在研究、探索一事物的發(fā)展變化時(shí)，不妨倒過(guò)來(lái)想一想，往相反的方向想一想：有作用必有反作用，有正電荷就有負電荷，磁鐵有N極就必有S極。
1820年奧斯特發(fā)現了電流的磁效應后，法拉第認為，既然利用電流可以產(chǎn)生磁場(chǎng)，那么倒過(guò)來(lái)，利用磁場(chǎng)也必然可以產(chǎn)生電流，經(jīng)過(guò)十多年的研究，終于在1831年發(fā)現了電磁感應規律：變化的磁力線(xiàn)能使導體中產(chǎn)生感應電流。在進(jìn)一步研究感應電流的方向時(shí)；還發(fā)現了另一種逆反現象，這就是楞次定律。
（九）比較法
比較是指把有關(guān)的事物放在一起，找出它們之間的相同點(diǎn)相似點(diǎn)和不同點(diǎn)，弄清它們之間的關(guān)系，并通過(guò)分析綜合，概括出其中規律。
1.概念比較。如功率和效率是兩個(gè)完全不同的概念，功率的定義式是P=w／t；效率的定義式為η=W有用/W總，但它們之間有關(guān)系，效率也可以由功率來(lái)計算，η=P有用/P總。
2.性質(zhì)比較。如不同的電介質(zhì)有不同的介電常數ε，當其他因素都相同時(shí)，不同的電介質(zhì)將影響：（1）點(diǎn)電荷之間的作用力是與介電常數ε成反比。（2）平行板電容器的電容與介電常數ε成正比。
3．原理比較。（1）相似關(guān)系。如靜電感應與磁感應；電場(chǎng)與磁場(chǎng)；萬(wàn)有引力定律與庫侖定律；彈簧振子的周期、單擺周期與電磁振蕩的周期等等，名自都有相類(lèi)似的地方，通過(guò)比較，有助于類(lèi)比推理，有助于記憶。（2）逆反關(guān)系：如機械能可以轉變?yōu)殡娔�，反過(guò)來(lái)，電能也可以轉變?yōu)闄C械能；在電子技術(shù)中，既然有辦法“通直流，阻交流”（利用低頻扼流圈），反過(guò)來(lái)，也必然有辦法“阻直流，通交流”（利用隔直電容器）。
（十）假設法
假設是發(fā)揮想象力的極好方法，而想象力是研究、探索中必不可少的素質(zhì)、愛(ài)因斯坦說(shuō)：“想象力概括著(zhù)世界上的一切，推動(dòng)著(zhù)進(jìn)步，并且是知識的泉源。嚴格地說(shuō)，想象力是科學(xué)研究中的實(shí)在因素�！奔僭O有下列幾種：
l.反常假設。比如說(shuō)現實(shí)世界是有摩擦力的，如果沒(méi)有摩擦力，世界上的事物將變成什么樣子呢？又比如說(shuō)，人是有重量的，如果人失去重量或者重量突然加大幾倍將會(huì )怎樣呢？粗看起來(lái)這種假設沒(méi)有什么現實(shí)意義，其實(shí)不然，人們在電梯的加速或減速運動(dòng)過(guò)程中就會(huì )遇到這個(gè)問(wèn)題，宇航員在宇航中會(huì )碰到失重和超重問(wèn)題就更明顯了。
2.條件假設。假如能夠創(chuàng )設某種條件，在實(shí)現某種計劃時(shí)，將發(fā)生什么現象，這是一種條件假設。比如，設在低空飛機上水平發(fā)射一導彈，問(wèn)導彈的速度最少要多大才能繞地球飛行而不至于掉落地面？又比如，已知月球表面的重力加速度大約是地球表面重力加速度的1／6，在地球表面能跳2米高的運動(dòng)員，如果到月球表面能以多少高？像這類(lèi)問(wèn)題，并非無(wú)法創(chuàng )設這些條件，人造衛星、登月探險已經(jīng)成為現實(shí)。
3．幻想假設。有一種想象是無(wú)法實(shí)現的，叫幻想�；孟朐谘芯恐幸灿幸欢ǖ膯l(fā)作用，科學(xué)的幻想也有可能以某種形式實(shí)現。阿基米德曾經(jīng)說(shuō)過(guò)，給他一根足夠長(cháng)的杠桿和立足點(diǎn)，他可以把地球橇動(dòng)、神話(huà)小說(shuō)中的千里眼、順風(fēng)耳，在現實(shí)生活中已由電視技術(shù)實(shí)現了，很難說(shuō)，將來(lái)有一天人類(lèi)是否能改變地球的運動(dòng)。
4.理論假設。人們對客觀(guān)事物的本質(zhì)和規律的認識往往要有一個(gè)過(guò)程。在理論建設方面也是這樣，如果一時(shí)還沒(méi)有足夠的事實(shí)根據或理論推證時(shí)，不妨大膽假設。從對光的本性的認識發(fā)展史來(lái)看，到17世紀形成兩種學(xué)說(shuō)，一種是牛頓主張的微粒說(shuō)，另一種是惠更斯提出的波動(dòng)說(shuō)；到19世紀60年代，麥克斯韋又提出光的電磁說(shuō)；到本世紀初愛(ài)因斯坦又提出了光子說(shuō)。這些學(xué)說(shuō)在當時(shí)都是一種假設，在提高認識中都起過(guò)一定的作用。經(jīng)過(guò)曲折的發(fā)展，現在人們認識到，光既有波動(dòng)性，又具有粒子性，也就是說(shuō)，光具有波粒二象性。
論文關(guān)鍵字：
【淺談探索問(wèn)題的方法】相關(guān)文章：
淺談我國管理會(huì )計存在的問(wèn)題及探索06-13
淺談初中物理教學(xué)的探索研究07-23
淺談對科室發(fā)展護理文化的探索09-03
方法、思路與問(wèn)題08-12
淺談受力分析的方法10-05
淺談數學(xué)活動(dòng)在主題探索中的整合07-10