实验改善与研究方法问题(试验主要研究方法)
1.试验主要有哪些研究方法
一、控制变量法 指在物理实验中往往存在着多种变化的因素，为了研究它们之间的关系可以先控制一些量不变，依次研究某一个因素的影响。
是在初中物理实验中用的最多的研究方法，如研究影响蒸发快慢的因素实验；探究电流与电压、电阻关系的实验；探究电阻与那些因素有关的实验？；探究动能、重力势能与那些因素有关的实验； 最典型的例子是高中《验证牛顿第二运动定律》的实验，我们研究的方法是：先保持物体的质量一定，研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，最后综合得出物体的加速度与它受到的合外力及物体质量之间的关系。 二、累积法 将微小量累积后测量求平均的方法，能减小相对误差。
实验中也经常涉及这一方法。例如，测一张纸的厚度可测100张纸的厚度再求一张纸的厚度；在《用单摆测定重力加速度》实验中，需要测定单摆周期，用秒表测一次全振动的时间误差很大，于是采用测量30-50次全振动的时间T，从而求出单摆的周期T=t/n(n为全振动次数)。
又如在《测定金属电阻率》的实验中，若没有螺旋测微器时，也可把金属在铅笔上密绕若干圈，由线圈总长度来测出金属丝的直径。 三、转换法 某些物理量不容易直接测量，或某些现象直接显示有困难，可以采取把所要观测的变量转换成其它变量（力、热、声、光、电等物理量）的相互转换进行间接观察和测量，这就是转换法，如磁铁的磁性强弱可以通过吸引大头针的多少来见接显示；风力的大小可以通过树的弯曲成程度来观察；又如卡文迪许《利用扭秤装置测定万有引力恒量实验》为例：其基本的思维方法便是等效转换。
卡文迪许扭秤发生扭转后，引力对T 形架的扭转力矩与石英丝由于弹性形变产主的扭转力矩这就是等效转换，间接地达到了无法达到的目的。本实验中转换法还应用于石英丝扭转角度的测量上，这个角度不是直接测出的，而是利用平面镜反射光在刻度尺上移动的距离间接测出的。
转换法是一种较高层次的思维方法。是对事物本质深刻认识的基础上才产生的一种飞跃。
如变曲为直实际上就是该方法的应用。理想化法：影响物理现象的因素往往复杂多变，实验中常可采用忽略某些次要因素或假设一些理想条件的办法，以突出现象的本质因素，便于深入研究，从而取得实际情况下合理的近似结果（通俗他说就是抓大放小）。
例如在《用单摆测定重力加速度》的实验中，假设悬线不可伸长，悬点的摩擦和小球在摆动过程的空气阻力不计；在电学实验中把电压表变成内阻是无穷大的理想电压表，电流表变成内阻等于0的理想电流表等等实际都采用了理想化法。 四、放大法 在现象、变化、待测物理量十分微小的情况下，往往采用放大法。
根据实验的性质和放大对象的不同，放大所使用的物理方法也各异。例如，在《测定金属电阻率》实验中所便用的螺旋测微器，主尺上前进（或后退）0.5毫米，对应副尺上有5n个等分，实际上是对长度的机械放大；许多电表如电流表、电压表是利用一根较长的指针把通电后线圈的偏转角显示出来。
又比如在《卡文迪许扭实验》，其测定万有引力恒量的思路最后转移到光点的移动（跟“库仑静电力扭枰实验一样），都是将微小形变放大方法的具体应用。 五、平衡法 物理学中常常利用一个量的作用与另一个（或几个）量的作用相同、相当或相反来设计实验，制作仪器，进行测量。
例如测量中的基本工具弹簧秤的设计是利用了力的平衡，天平的设计是根据力矩的平衡；温度计是利用了热的平衡。 六、留迹法 有些物理现象瞬间即逝，如运动物体所处的位置，轨迹或图像等，设法记录下来，以便从容地测量、比较和研究。
例如：在《测定匀变速直线运动的加速度》、《验证牛顿第二运动定律》、《验证机械能守恒定律》等实验中，就是通过纸带上打出的点记录下小车（或重物）在不同时刻的位置，（位移）及所对应的时刻，从而可从容计算小车在各个位置或时刻的速度并求出加速度；对于简谐运动，则是通过摆动的漏斗漏出的细沙落在匀速拉动的硬纸板上而记录下各个时刻摆的位置，从而很方便地研究简谐运动的图像；又如利用闪光照相记录自由落体运动的轨迹等实际。都采用了留迹法。
七、模拟法 有时受客观条件限制，不能对某些物理现象送行直接实验和测量，于是就人为地创造一定的模拟条件，在这样模拟的条件下进行实验。例如在《电场中等势线的描绘》实验中，因为对静电场直接测量很困难，故采用易测量的电流场来模拟。
又如在确定磁场中磁感线的分布，因为磁感线实际不存在。我们就用铁屑的分布来模拟磁感线的存在。
此外在中学物理实验中还有比较法、替代法、补偿法等。物理作为一门建立在实验基础之上的学科，由于中考和高考内容日趋拓宽，知识交叉部分（特别实行理综考试）越来越多，能力要求也就更加突出。
所以迫切需要摒弃“实验无关紧要”、“讲比做好”等错误观念，认真领悟实验中的研究方法，只有这样，才能切实抓好实验教学工作，另外对学生整体物理水平的提高有极大的帮助。所以，我们在平时的教学中一定要重视物理实验的研究方法，加强对学生的引导，使他们真正领会物理实验方法。
2.试验主要有哪些研究方法
一、控制变量法
控制变量法是初中物理实验中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。所谓控制变量法是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系，可将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起来，使其保持不变，再比较、研究该物理量与该因素之间的关系，得出结论，然后再综合起来得出规律的方法。
这种方法在整个初中物理实验中的应用比较普遍。例如在人教版实验教科书《物理》（八年级上册）第一章第一节关于探究声是怎样传播的实验中，就开始渗透控制变量的思想。因为固体、液体和气体都是传声的介质，我们逐一研究它们分别可以传声时，就必须控制其它两个因素。如果在进行该实验时就给学生恰当地点拨，提出：“把两张课桌紧紧地挨在一起，一个同学轻敲桌面，另一个同学把耳朵贴在另一张桌子上，听到的敲击声为什么就能认为是桌子传来而不是空气传来的？”引导学生去分析比较，就能使学生体验到控制变量的思想。在接着的探究影响音调、响度等因素的实验中，把控制变量的思想对学生给予简要的介绍，就会使学生逐步领悟到控制变量法的实质要领，为以后的探究实验作好方法上的准备。
在初中物理中，探究影响导体电阻大小的因素、电流跟电压电阻的关系、影响电热功率大小的因素、影响电磁铁磁性强弱的因素、影响滑动摩擦力大小的因素、决定压力作用效果的因素等等实验，运用了控制变量法。
二、等效替代法
等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中，因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制，不可以或很难直接揭示物理本质，而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。这种方法若运用恰当，不仅能顺利得出结论，而且容易被学生接受和理解。
三、转换法
有的物理量不便于直接测量，有的物理现象不便于直接观察，通过转换为容易测量到与之相等或与之相关联的物理现象，从而获得结论的方法。譬如，在研究电热的功率与电阻关系的实验中，电流通过阻值不等的两根电阻丝产生的热量无法直接观测和比较，而我们通过转换为让煤油吸热，观察煤油温度变化情况，从而推导出那个电阻放热多。教学时不妨设计一问：为什么研究电热的功率与电阻大小的关系时，还用到似乎与实验无关的煤油呢？引发学生的思考和讨论，在小结出该实验中煤油的作用的基础上，进而再问：该实验能否不用煤油而改用其它方式来观察电阻通电后的发热情况？这样促使学生思维得以发散，转换的思维方法得到训练，设计实验的能力也随着提高了。
四、类比法
类比法是一种推理方法。为了把要表达的物理问题说清楚明白，往往用具体的、有形的、人们所熟知的事物来类比要说明的那些抽象的、无形的、陌生的事物，通过借助于一个比较熟悉的对象的某些特征，去理解和掌握另一个有相似性的对象的某些特征。如：在研究电压的作用时，借助于看得见而学生比较熟悉的“水压形成水流”的实验作类比，来揭示电压是形成电流的原因。又比如在研究通电螺线管的磁场的实验中，为准确记忆通电螺线管的北极与电流方向的关系，以紧握的右拳头类比为螺线管，四指为线圈并指向电流的方向，则大拇指所指的一端为北极。这样形象直观很容易被学生理解记忆牢固。
五、图象法
图象是一个数学概念，用来表示一个量随另一个量的变化关系，很直观。由于物理学中经常要研究一个物理量随另一个物理量的变化情况，因此图象在物理中有着广泛的应用。在实验中，运用图象来处理实验数据，探究内在的物理规律，具有独特之处。如：在探究固体熔化时温度的变化规律和水的沸腾情况的实验中，就是运用图象法来处理数据的。它形象直观地表示了物质温度的变化情况，学生在亲历实验自主得出数据的基础上，通过描点、连线绘出图象就能准确地把握住晶体和非晶体的熔化特点、液体的沸腾特点了。
六、理想化方法
理想化方法是指在物理教学中通过想象建立模型和进行实验的一种科学方法。可分为理想化模型和理想化实验。
理想化模型就是指把复杂的问题简单化，把研究对象的一些次要因素舍去，抓住主要因素，对实际问题进行理想化处理去再现原形的本质的东西，构成理想化的物理模型。这是一种重要的物理研究方法。例如探究杠杆平衡条件的实验，杠杆就是一种理想化的模型。杠杆在使用时，由于受到力的作用，都会引起或多或少的形变，然而在研究中把此时的形变忽略不计，这里我们就把杠杆经过理想化的处理，认为它无形变，视为一个硬棒，从而使学生在研究时不被细枝末节的因素影响，顺利地得出杠杆平衡原理。
3.课题研究中常用的研究方法有哪些
1、教育观察法
教育研究中的观察法即人们有目的、有计划地借助于感官或辅助仪器，对处于自然状态下的客观事物进行系统感知，从而获取经验事实的一种方法。
教育观察法的分类：自然观察法与实验观察法，直接观察法与间接观察法。
自然观察法是在自然发生的条件下，在对观察对象不加变革和控制的状态下进行的观察；实验观察法是在控制条件的情形下进行的观察。
直接观察法是指直接通过感官考察研究对象的方法；而间接观察法是人的感官通过仪器观察研究对象的方法
2、调查研究法
调查研究法是有目的、有计划、有系统的搜集有关研究对象的现实状况或历史状况的材料，发现问题、揭示事物的规律，找出解决问题的办法。调查研究法一般和其他研究法配合使用。按调查对象的性质和调查工作的方式，可以分为访问调查、问卷调查、个案调查和文献调查等。
调查研究法的步骤
第一步，做好调查的准备工作。首先要根据科研课题确定调查的题目是什么，比如对“高村温泉呼雷汤”的研究。首先要确定调查对象，拟定调查研究的提纲，确定调查研究的具体方案，如调查的方式方法，调查的组织安排、人员分工，所需要的经费等等。
第二步：具体实施调查。这是调查研究最关键的环节，科研工作是否取得成功，在多大程度上取得成功，具有多大的理论和应用价值，往往都取决于这一步。最大限度地获得第一手真实的资料，是这一阶段的根本目的。
第三步：对材料进行研究分析。通过对所搜集到的资料进行科学的整理，定性和定量相结合的分析，推断出结论，找出问题的症结所在，思考解决问题的办法。
第四步：总结阶段。根据资料分析研究所得出的结论，撰写调查报告，进行课题总结。
3、文献法
就是用书中的理论作为依据，推断或验证一个观点的正确与否。也就是我们要站在历史的角度，站在前人的肩膀上进行深入的研究。从中抽取出有规律性的东西为我所用，并在此基础上，进一步调查或者比较分析，展开深层次的研究，从中总结出经验，寻找出规律。但一定要避免重复别人的东西。
4、教育实验法
它是根据研究目的，人为地改变或创设条件，让一种因素发挥作用，从而引起或产生某种现象，揭示事实之间的必然联系和客观规律的一种科学研究方法。教育实验主要采用自然实验法，也就是在自然的、正常的教育、教学活动中进行实验，使学生保持常态。这样的实验结果才是可靠的、可信的、真实的，才具有科学价值。按实验对象的分配方法把教育实验分为单组实验、等组实验和循环实验等。
单组实验：比如说一个地区、一个学校、一个年级或者一个班的学生，分期实施不同的实验因素，每次对一个实验因素的效果加以测量和分析。比如，“分层教学法在教学中的作用”的研究，就可以采用单组实验法，通过对某个班级学生前后行为的变化，我们可以分析出分层教学法对教学质量产生了多大的影响。
等组实验：是选择两个条件相同或相似的组进行实验，一组施加实验因素，另一组不施加这种实验因素，通过两组间的比较，来看实验因素的效果。比如，“新型**训练法对提高运动成绩的实验研究”，我们就可以安排一个以传统方法进行训练的对照组，来对照分析这种新型的训练方法对提高运动成绩到底有多大的作用。
循环实验：是把几个实验因素循环施加于几个不同的实验组，按照各实验因素变化的总和来判定实验结果。比如对“和谐教学法在英语教学中的作用”的研究，就可以通过循环实验，轮流对不同的实验班施测，通过最后的结果，综合分析和谐教学法对学生学习行为改变的影响程度。
4.研究方法包括哪些
研究方法，一般包括文献调查法、观察法、文献研究法、跨学科研究法、个案研究法等等。
1、调查法
调查法是科学研究中最常用的方法之一。调查法中最常用的是问卷调查法，它是以书面提出问题的方式搜集资料的一种研究方法，即调查者就调查项目编制成表式，分发或邮寄给有关人员，请示填写答案，然后回收整理、统计和研究。
2、观察法
观察法是指研究者根据一定的研究目的、研究提纲或观察表，用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象，从而获得资料的一种方法。科学的观察具有目的性和计划性、系统性和可重复性。
3、文献研究法
文献研究法是根据一定的研究目的或课题，通过调查文献来获得资料，从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题的一种方法。文献研究法被广泛用于各种学科研究中。
4、跨学科研究法
运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行综合研究的方法，也称“交叉研究法”。科学发展运动的规律表明，科学在高度分化中又高度综合，形成一个统一的整体。
据有关专家统计，现在世界上有2000多种学科，而学科分化的趋势还在加剧，但同时各学科间的联系愈来愈紧密，在语言、方法和某些概念方面，有日益统一化的趋势。
5、个案研究法
个案研究法是认定研究对象中的某一特定对象，加以调查分析，弄清其特点及其形成过程的一种研究方法。
参考资料来源：搜狗百科——研究方法
5.课题研究方法有哪些
课题研究的基本方法主要有以下几种：一、观察法 1.观察法：为了了解事实真相，从而发现某种现象的本质和规律。
2.观察法的步骤：观察法的实施分为以下三个步骤，步骤之一就是进行观察研究的设计，此步骤可分为如下几个方面： （1）作大略调查和试探性观察。 这一步工作的目的不在于搜集材料，而在于掌握基本情况，以便能正确地计划整个观察过程。
例如：要观察某一教师的教学工作，便应当预先到学校大致了解这位教师的工作情况，学生的情况，有关的环境和条件等等。这可以通过跟教师和学校领导人谈话，查阅一些有关的材料，如教案、教学日记、学生作业等，以及听课等方式进行。
（2）确定观察的目的和中心。 根据研究任务和研究对象的特点，考虑弄清楚什么问题，需要什么材料和条件，然后作明确的规定。
如果这规定不明确，观察便不能集中，结果就不能深入。观察不能有几个中心，范围不能太广，全部观察要围绕一个中心进行。
如果必须要观察几个中心，那就采取小组观察，分工合作。 （3）确定观察对象 一是确定拟观察的的总体范围； 二是确定拟观察的个案对象； 三是确定拟观察的具体项目。
比如，要研究新分配到小学任教的中师或大专毕业生在课余时间进行业务、文化进修的情况，那么，拟观察总体就是教师工作年限达一年或两年的新教师。在这一总体范围内，再定下具体观察哪几所小学，哪几个教研组中的哪些教师。
具体观察名单确定以后，再把拟观察的时间、场合、具体观察项目确定下来。（4）制定观察计划 观察计划除了明确规定观察的目的、中心、范围，以及要了解什么问题、搜集什么材料之外，还应当安排观察过程：观察次数、密度、每次观察持续的时间，如何保证观察现象的常态等。
（5）策划和准备观察手段 观察手段一般包括两种： 一种是获得观察资料的手段；一种是保存观察资料的手段。 获得观察资料的手段主要是人的感觉器官，但有时需要一些专门设置的仪器来帮助观察，如观察屏、计算机终端装置、更高级的如动作反应器等。
这些仪器主要起两方面作用：保证观察的客观性与提高观察的精确性。 在保存资料的手段中，人脑是天然器官。
但这种与观察主体连在一起的保存手段缺乏精确性和持久性，也不能实现资料的客体化。因此，人们先利用文字、图形等符号手段，进而又利用摄影、录音、录像等技术手段，把观察时瞬间发生的事、物、状况以永久的方式，准确地、全面地记录下来，供研究地反复观察资料和分析资料所用。
无论哪一类手段，都应在观察开始前就准备好，对观察中使用的种仪器也须事先作好功能检查，以保证在使用过程中不出现障碍。对于观察人员来说，必须掌握使用仪器的基本方法，并知道在观察中应做些什么。
如要详细、全面拍摄一堂课，一部摄像机是不够的。观察者应准备几部摄像机，并事先作好分工。
即使是作观察记录，也需要事先作好设计。在记录纸上印好以一定的格式排列的必须记录的项目，还可以约定一些记录符号，以尽量减少现场记录时书写文字的时间。
我们以中学生课堂行为记录为例，见表5-1。在下面表格中，研究人员根据研究需要，列出他认为在课堂上学生可能发生的行为。
但估计所列不会完全，所以留出一些空格，让观察员在需要时使用。研究者如果要请别人帮助观察，必须事先和观察人员讲清楚每一个项目的具体所指，遇到意外情况的处理方法，要求他们熟悉每一个项目的所在位置。
为了稳妥起见，还可以在正式观察前先作几次观察练习，帮助观察人员熟悉表格的内容；如发现表格的缺陷，可在正式观察前作出调整。（6）规定统一性标准 为了增加观察的客观性，为了便于衡量和评价各种现象，为了易于用数量来表达观察的现象，为了使观察结果可以核对、比较、统计和综合，必须事先考虑自己的观察可能涉及到的各种因素，并对每一因素规定出统一的标准。
每次观察或观察同一现象的不同观察者，要坚持采用统一的标准去衡量。这主要在于，不同的研究项目常会涉及到不同性质的标准。
如：有的涉及到单位问题，如怎样衡量学生表现的知识质量；有的涉及到定义问题，如怎样才算违反纪律；有的涉及计算方式问题，如怎样登记和表达学生之间产生的矛盾的频率，等等。对类似问题，都应事先做好统一规定。
（7）逐段提出观察提纲 在观察计划的基础上，应对每次或每段（几次同一性质上一内容的观察组成一段）观察提出具体提纲，以便使观察者对每一次观察的目的、任务和要获得什么材料非常明确。观察提纲可以包括本次观察要解决的具体问题，并且应当在前一次观察的基础上，经过深思熟虑之后提出来。
亦可采用表格的方式，以便于分类统计。 观察实际过程，加以分析研究，得出某种结论。
也许可以形成某个研究课题。 二、调查法 同样是为了了解事实情况，分析事实情况，得出结论，证实某种问题，以便改进工作（包括改进研究方法）或形成新的研究课题。
包括问卷调查、访问调查等。了解事实情况、分析情况、认真研究，得出结论，寻找解决办法或进一步研究的方案。
举例说明调查法的操作过程： 抽样调查的主要步骤 在实际的抽样操作中，整个过程可大致分为如。
6.物理实验探究方法都有哪些
控制变量法 探究电阻大小与材料、长度、粗细的关系；探究琴弦音调的高低与弦的材料、长度、粗细、松紧的关系。
转换法 通过灯光的亮、暗判断电流的大小 通过乒乓球被弹起的幅度判断音叉振幅的大小
等效替换法 曹冲称象 用电阻箱测未知电阻阻值
类比法 用水流来研究电流
注：转换法与等效替换法的区别，转换法是用一个物理量的现象来判断另一个物理量，如亮暗判断电流；而等效替换法相互替换的是同一个物理量，石块的浮力替换象的浮力
类比法与转换法的区别：转换法有因果关系，即电流大，灯泡亮；而类比法之间没有因果联系，如水流的大小与电流的大小没有关系。
7.怎样改进生物课实验存在的问题,怎样提高实验操作效果
生物学是一门突出实验的自然科学，实验是生物学基本的研究方法。
各种生物体的结构必须通过实验才能观察清楚，生物学的理论也是人们通过实验总结出来的。实验课的效果直接影响着生物课的教学效果。
那么，怎样才能提高实验课的教学效果呢？笔者就此问题谈谈自己的几点做法。一、激发兴趣，引导学生主动实验好奇与探索是人类固有的天性，中学生更是如此，总想了解某些现象的原因和因果联系，学生的这种好奇心、探究欲和创造力如果得不到教师的有效保护，很可能就会慢慢地枯萎。
如在学习鸟卵的结构时，我是这样处理的，让学生打开鸡蛋，观察其内部结构，并以小组为单位展开讨论。结果，有一部分学生找到了“白点”——胚盘，然而，有一部分学生却怎么也找不到“白点”。
老师作为引导者、促进者，准备好一些自然科学之类的书籍，随时和学生一起研究、查阅，就会激励孩子永远带着那种好奇心、进取心，去探求未知世界。实验不仅可提高学生的学习兴趣，也培养了学生的动手能力、观察能力及分析问题和解决问题的能力，形成严谨的科学态度。
如在“洋葱头鳞片叶的临时玻片标本的制作”中，有些学生制作的标本在显微镜下竟然看不见，而同样的标本在一些同学的操作下却能观察得到，经过。
