最基本的科学实验方法
最基本的科学实验方法有6种对比(比较法)寻找几个事物共同点或不同点的研究方法叫对比,这是一种常用的研究方法。例研究不同色光混合及不同颜料混合研究蒸发和沸腾的相同点和不同点研究凸透镜和凹透镜的相同点和不同点。在研究蒸发快慢的决定因素时,在应用控制变量的同时,也采用了对比的方法,比较哪一个蒸发快。2.控制变量法当研究的一个物理量与2个或2个以上的其它物理量有关时,常采用只改变一个物理量,而使其余物理量保持不变,从而得出被研究物理量和改变量的关系。如研究蒸发快慢决定因素;摩擦力大小决定因素;研究压强和压力、受力面积的关系;液体压强和液体密度、深度的关系;浮力大小的决定因素。动能大小和物体质量、速度的关系;重力势能大小和质量、举高高度的关系;物体吸热多少和物质种类、质量、升高温度三者之间的关系;电流和电压及电阻之间的关系;电功和电流、电压、及通电时间的关系。3.等效替代法根据作用效果相同的原理,作用在同一物体上的两个力,我们可以用一个合力来代替它。这种“等效方法”是物理学中常用的研究方法之一,它可使我们将研究的问题得到简化。4.模型法①为了研究的需要,把物理实体或物理过程经过科学抽象转化为一定的模型,这种转化忽略了一些次要因素,突出主要因素,所以这种模型叫“假想模型法”又叫“理想模型”。它是物理教学的基础,可使物理教学简单化,形象直观化,又可使具体问题普遍化,便于学生发挥抽象思维32313133353236313431303231363533e4b893e5b19e31333337396337、形象思维、发散思维。②建立模型可以帮助人们透过现象,忽略次要因素,从本质认识和处理问题;建立模型还可以帮助人们显示复杂事物及过程,帮助人们研究不易甚到无法直接观察的现象。例如:①研究分子、原子结构时,提出一种结构模型的猜想——原子核式模型(行星模型);②研究撬棒撬石块时,把撬棒当做是杠杆模型。5.实验推理法(理想化实验)人们常用推理的方法研究物理问题。在研究物体运动状态与力的关系时,伽利略通过如图(甲)所示的实验和对实验结果的推理得到如下结论:运动着的物体,如果不受外力作用,它的速度将保持不变,并且一直运动下去。6.转换法对于看不见,摸不着的东西或不易直接观察认识的问题,我们可以通过它所产生的作用或其他途径来认识它,这是物理学中常用的一种方法—转换法
有哪些常见的实验方法?
1 控制变量法:这个应该是最常见的实验方法。 例如,在“探究压强与哪些因素有关”、“探究电流与电阻的关系”、“研究弦乐器的音调与弦的松紧、长短和粗细的关系”等实验中都用到了该实验方法。2 类比法:例如,在学习电流时,为了更好地理解,与生活中熟悉的水流作类比。实验+推理法:有些理论只有在理想空间里才能通过实验得出,此时,我们可以在现实条件实验的基础上推导出来这些理论。 例如,在初二我们学过牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。我们知道,物体在运动过程中必定会受到阻力作用,但是我们通过多次实验,可以推出这一结论。3 描述法:例如,在生活中是不存在光线的,我们为了更好地学习光,才引进了“光线”这一词。4 转换法:例如,我们在学习“声音是振动产生的”这一知识时,我们把音叉的微小振动转换为乒乓球的摆动。使实验现象更为明显。5 模型法:我们在学习原子结构时,为了更好地认识原子的内部结构,用太阳系模型代表原子结构。扩展资料:物理实验是初高中阶段物理课程中包含的相关实验,包括电学实验、力学实验、热学实验、光学实验等等,常用于验证物理学科的定理定律。实验物理是相对于理论物理而言,理论物理是从理论上探索自然界未知的物质结构、相互作用和物质运动的基本规律的学科。理论物理的研究领域涉及粒子物理与原子核物理、统计物理、凝聚态物理、宇宙学等,几乎包括物理学所有分支的基本理论问题。而实验物理主要是从实验上来探索物质世界和自然规律。实验室使用守则1、为保护实验仪器和保持环境卫生,学生必须脱鞋进入实验室。2、实验室是全校师生进行实验教学和科研活动的场所,学生进入实验室后要保持肃静,遵守纪律。3、做实验前,认真听教师讲解实验目的、步骤、仪器的性能操作、方法和注意事项,认真检查所需仪器设备是否完好齐全,如有缺损要及时向教师报告。4、实验时要遵守操作规程,按照实验步骤认真操作。5、实验时要注意安全,防止意外发生。6、爱护实验室仪器设备。7、实验完毕要认真清理仪器设备,关闭水源电源。性质1.真理性:物理学的理论和实验揭示了自然界的奥秘,反映出物质运动的客观规律。2.和谐统一性:神秘的太空中天体的运动,在开普勒三定律的描绘下,显出多么的和谐有序。物理学上的几次大统一,也显示出美的感觉。牛顿用三大定律和万有引力定律把天上和地上所有宏观物体统一了。麦克斯韦电磁理论的建立,又使电和磁实现了统一。爱因斯坦质能方程又把质量和能量建立了统一。光的波粒二象性理论把粒子性、波动性实现了统一。爱因斯坦的相对论又把时间、空间统一了。3.简洁性:物理规律的数学语言,体现了物理的简洁明快性。如:牛顿第二定律,爱因斯坦的质能方程,法拉第电磁感应定律。4.对称性:对称一般指物体形状的对称性,深层次的对称表现为事物发展变化或客观规律的对称性。如:物理学中各种晶体的空间点阵结构具有高度的对称性。竖直上抛运动、简谐运动、波动镜像对称、磁电对称、作用力与反作用力对称、正粒子和反粒子、正物质和反物质、正电和负电等。5.预测性:正确的物理理论,不仅能解释当时已发现的物理现象,更能预测当时无法探测到的物理现象。例如麦克斯韦电磁理论预测电磁波存在,卢瑟福预言中子的存在,菲涅尔的衍射理论预言圆盘衍射中央有泊松亮斑,狄拉克预言电子的存在。6.精巧性:物理实验具有精巧性,设计方法的巧妙,使得物理现象更加明显。参考资料:百度百科——物理实验
科学方法有哪些?
一、提出假设科学方法首先需要一个具体的,可检验的观点或预测,这被称为假设(hypothesis),它通常只代表一个更全面、更宏大的解释的一部分。假设必须是可以被检验的,也就是说,假设必须用可以被证明是正确或错误的方式表达出来。但是要注意一点,如果我们只是做出价值判断,那么这条假设是无法检验的。科学的目标不是做出价值判断,也无法回答不能进行实证检验的问题。二、收集客观数据这一步是我们开始实证研究的地方。从字面上看,“实证”意味着基于经验,这与主观论断或者不负责任的推测截然不同,但是,我们要清楚,绝对不能把某个人的经验归为“实证”,无论一个人的经验多么具有说服力,它依然只是轶事或证词,需要在科学研究的受控条件下接受检验。三、分析结果,接受或拒绝假设在我们收集了足够的数据之后,下一步既采用某种数学公式或统计公式分析方法去深入分析这些数据(当然现今已有各种各样的分析工具,傻瓜式操作,不过如果想要深入了解,还需要进一步去休息统计的相关课程,如果只是想要简单知道怎么回事,百度一下,并不困难)。如果经过严格分析,数据足以证实我们的假设,那么我们便可以直布假设得到了证实;如果不是这样,我们会拒绝这个假设。无论是哪种结果,我们都获得了一定的知识,起码知道对,或者不对。四、发表、评论和重复验证结果科学方法的最后一步是在专业期刊上发表论文,或者在专家会议上作报告,偶尔也会把研究内容写成书,让科学界对它进行仔细地检查和评论,然后等待评论者的回应。简单来说就是是骡子是马牵出来溜溜,同行觉得这项研究有趣且重要,或者说侵犯了人家的领域,尤其是如果它对其他研究或对一条广泛被认可的理论提出了挑战。那么同行们会寻找研究设计中的瑕疵,或者他们会自己重新做一遍,看是否能得到相同的结果,即重复验证(replicate)实验,当然了,当假设通过所有障碍后,才会有相关的论文发表出来,被广泛接受。
科学方法有哪些?
1、历史法为了全面而深人地把握研究对象的本质,科学研究不仅要考察对象的现状,而且要考察其历史。历史法以文献资料记载的关于对象的历史形态及其运动形式为依据,通过对历史形态及其运动形式的分析,发现规律,总结经验教训,用以指导现行的实践和预测未来的趋势。历史法也用以确定研究对象在历史发展中的位置,以帮助确立发展的策略。一般而言,历史法在社会科学学科和一些学科的基础理论的研究中应用较多,因此在用历史法做研究时,应注意同这些学科研究中应用较多的逻辑方法和其他研究方法相结合。2、比较法有比较才有鉴别,比较法很早就成为人们认识事物的一种逻辑方法,后来逐渐成为常见的科学研究方法。比较法是将两个或两个以上的对象加以对比,从而加深对被研究对象的认识的方法。比较法有三种:有对研究对象的相同点的比较,有对它们的相异点的比较,以及同异综合比较。通常,一篇学术性论文采用比较法做研究,三种比较方法都可能用到。例如《法国大革命、俄国的十月革命和中国的长期革命》,是黄仁宇《资本主义与二十-世纪》书中的一章,也可以作为一篇单独的论文看待,文中即应用了上述三种比较方法。文中对地域遥远,时间跨度达二百年之久,“地理环境各不相同,社会背景也千头万绪,其成果当然极不一致”的三个国家的二种革命做了相同点的比较,即三种革命“皆发生于具有大陆性格的国家,也都被强迫放弃过去以农业为国民经济本位的体制,而采取以数目字管理的趋向”。“这三个国家在改革的过程中所遭遇重重困难,由于过去农业体制积习过深,政治上中央集权牵涉过广,所以不容易脱胎换骨,’等等。文中也有对三个国家、三种革命背景的不同点的比较,从而说明三种革命为何存在各自的历程。而文中综合异同的比较,则详细阐明了三个国家、三种革命同资本主义的关系。20世纪以来,比较法不仅在科学研究中被广泛应用,而且在社会学、历史学、文学、民族学、法学等许多学科中,形成了比较学的分支,如:比较文学、比较法学研究等。比较法的应用须注意是有条件的,即被比较的对象之间要有一定的可比性:或类型相同,或性质相近,或本身就是同一类事物,等等。此外,比较需要遵循相同的标准,要从本质和全局对对象进行比较,避免流于表面或片面的比较。3、分类法分类的方法是认识事物的一种逻辑方法。它依据一组事物相同的属性(共性)把它们归为一类,又依据事物各自不同的属性(特殊性)把它同其他事物区分为若干类。例如:若干动物依据身体构造、功能、外观、生活习性等区分为鸟类、昆虫、鱼、爬行动物、两栖动物、哺乳动物等;而某一部分具有毛皮、具有四肢(大多数)、用肺呼吸、智力较尚、用乳汁喂养幼仔的动物则可归入哺乳动物类。分类法应用于科学研究工作,有助于使大量繁复的材料条理化,使研究工作具有针对性。同时,分类的结果也使研究者具有专业预测的依据。例如:门捷列夫用分类的方法发现了尚未发现的物种;达尔文通过生物分类预测了当时尚未发现的物种,以后得到了证实。应用分类方法,应注意一定要把握研究对象的本质属性和多种属性,分类时一次只能米用一个标准(即一种属性),以避免造成分类体系和层次的混乱。4、观察法观察,是一种广泛适用的感知活动和认识方法,它被应用于科学研究,也成为科学研究活动的一种重要方法。以天文观察为例,人类几千年来,正是通过不懈地对天空和星星的观察而获得和扩大了关于宇宙的知识,从而推动天文学的不断进步。希腊人通过观察发现了一些不同于遍布^空的那些恒久不动的星星的行星,称它们为“漫游者”。16世纪前期,哥白尼继续这些观察,创立了“日心说”。当然,这些成果的取得并不排除还有一些其他的研究方法被应用。观察分为直接观察和间接观察。直接观察指直接以人的感官(尤其是耳目)获取来自被观察对象的数据和信息,间接观察则需要借助科学仪器和其它技术手段。无论直接观察还是间接观察,在科学研究中提供的都是第-手资料。自然科学范畴的生物学、临床医学、天文学、气象学、物理学和化学,社会科学范畴的心理学、民俗学和文学或新闻的写作等,都是应用观察法较多的学科。研究者从观察中获得的数据和信息,可以补充以前资料的不足,也能对以前的错误数据和理论起到纠谬的作用。观察要力求避免由感官产生的错误。这就要求以理性的思维和仪器来弥补感官之不足。理性思维尤其重要,如果没有敏锐的思考能力和探索能力,观察得到的有用数据也可能变得无用。此外,观察时间较长或次数较多时,应该做好记录,以免遗忘造成误差。5、实验法实验,最初是一种自然科学领域的研究方法,现在也在语言学、教育学和心理学等社会科学领域被采用。实验的目的,是为了观察未知的事实或知识,或者验证某种假说。它人为地设置条件或模拟环境,借助一定的方式和设备,探求某种结论或规律。它是在实验者的监控下进行的,如有需要可在同—条件下反复再现某一过程。它使研究客体从各种复杂的环境和偶然性的影响中脱离出来,成为纯化环境下的研究对象。1953年,美国年轻的科学家史坦利•米勒以人工的方法营造出原始大气层的状态,是一个极好的说明实验法例子。他让容器内充满氨气氢气、水蒸气及甲烷,然后混合的气体被加热,热量以水蒸气的方式产生,目的是要产生很高的温度,如同生命最初发生时^球上的高温-样。米勒假设在当时的状态下,原始大气层种必定有惊人的雷电风暴持续发生,因此他也造出一部分电荷通过容器。实验持续几周后,原来澄清的溶液慢慢地变成了橘红色。最后,米勒分析实验后所得的溶液,发现一个令人惊异的事实:实验一开始仅含有初级简单的无机分子的溶液中,实验后竟然含有一些有机化合物,它们是蛋白质的基本构造单位,而蛋白质是生命细胞主要的组成物。毫无疑问,这类实验,对我们了解生命的起源有很好的启发作用。实验法因研究对象和课题要求不同,可以有多种模式。但是对初涉研究领域的人来讲,它大致有这样几个步骤供参考:提出科学假说;选择研究对象;完成实验场地和材料的准备;选定最佳实验方式;观察、测试和记录数据;描述观察对象及其规律;概括成果,得出结论。6、数学方法数学具有鲜明的抽象特征、逻辑特征和应用特征,在对有关对象做定性分析时,是一种重要的研究方法。定性分析和定量分析最初应用于化学研究,随后逐渐在较多的学科(从自然科学到社会科学)研究中被广泛应用。定性分析探求事物性质及其形,定量分析探求事物的数量以及其变化,后者是前者的精确化。数学则是定性分析和定量分析的工具。数学方法应用于社会科学有若干分支,优选法、统筹法、规划法和统计分析方法是较常用的方法。7、系统法系统法是基于系统论的一种方法,也是一种较新的研究方法。它不同于传统的分析、综合方法,而是强调从整体与局部及整体与外部环境的有序联系上展开研究,把对象置于所在的整体系统中加以考察,以获取最优化抉择。在宏观课题的研究上,系统法是避免孤立地、片面地看问题的有效方法。