首先呢我们要先确定一下你的四维是哪四维：
通常情况下人们的理解是“四维时空”。注意此处我的表述是“时空”，而非时间和空间。准确的来说是闵可夫斯基空间~
在讨论时空之前我们先来看看另一个理解“四空间维度”，这个是人们经常和之前那个理解搞混的，事实上这里的四个维度都是空间维度，如果你要加上时间，不管是牛顿经典时空观下的时间轴还是相对论时间轴，这个空间就不能叫做“四维空间”了，应该叫“五维时空”了。
而所谓的四空间维度解释，各位可能都见过超立方体的动图了，而我在这里想要说明的是维度的定义：空间中最大线性无关组的向量个数。另一个等价的方法是最多多少两两垂直的向量~
那么这种四维空间能不能画出来呢？完全可以！只不过画出来的结果很难理解：你需要把四维实体映射到三维当中，然后用三维的二维映射表现四维实体~中间少了两个维度，当然比平时只少了一个维度少了不少信息量，况且我们并不具备直接观测第四维的能力，没有经验肯定难以想象！
而前者？看你画不画时间轴了~

科学探究的基本方法：观察法。常用方法：调查法，实验法，测量法。
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。
常见的观察方法有：核对清单法；级别量表法；记叙性描述。观察一般利用眼睛、耳朵等感觉器官去感知观察对象。由于人的感觉器官具有一定的局限性，观察者往往要借助各种现代化的仪器和手段，如照相机、录音机、显微录像机等来辅助观察。
常用方法：
调查法
调查是科学探究常用的方法之一，是了解生物种类、生存环境和外部形态等常用的研究方法。调查者以正确的理论与思想作指导，通过访谈、问卷、测验等手段．有计划地，广泛了解．掌握相关资料．在此基础上进行分析、综合、得出结论。
科学调查的步骤：明确调在的目的和调查对象一制订合理有序的调查方案实施实验调查方案。并如实做好记录对调查情况和结果进行整理和分析写出调查报告。
生物调查活动的注意事项：调查是一项科学工作。对于所看到的生物，你不管是否喜欢它，都要认真观察，如实记录；不要损伤植物和伤害动物，不要破坏其生活环境；注意安全，集体行动。
实验法
生物学是在实验的基础上建立和发展起来的一门自然科学。利用实验的方法进行科学探究是现代生物学的重要方法。实验法就是利用特定的器具和材料，通过有目的、有步骤的实验操作和观察，记录、分析，发现或验证科学结论。

经过整理，总结了以下方法以及大量干货，都很实用和重要，希望能给你带来帮助😊
1.科学探究的方法主要有哪些

科学探究的一般方法：

1.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.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。

5.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

例：声音是由发声体振动产生的，有些发声体的振动是人眼不易观察的，如用手敲打桌面时听到了声音，但看不到桌面的振动，对于这种问题该采用什么方法来解决呢？

答：.（许多人眼不易观察的振动，我们可以通过它振动引起其他物体的变化来“看”它、“认识”它），如敲打桌面发声时，可在桌面上放一些泡沫塑料粒子，通过观察塑料粒子的运动情况就可说明桌面在振动。其他类似方法的还有许多。（研究分子的无规则运动，研究磁体周围的磁声，研究电流的效应。）

6.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、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

……………………等等。

希望我的回答对您有帮助

不同体系或者书本中对科学研究的方法总结也有所不同。

2.科学实验是科学探究的主要方法

科学实验是科学探究的主要方法：

科学实验，是人们为实现预定目的，在人工控制条件下，通过干预和控制科研对象而观察和探索科研对象有关规律和机制的一种研究方法。它是人类获得知识、检验知识的一种实践形式。

科学实验和科学观察一样，也是搜集科学事实、获得感性材料的基本方法，同时也是检验科学假说，形成科学理论的实践基础，二者互相联系、互为补充。但实验是在变革自然中认识自然，因而有着独特的认识功能。原因是科学实验中多种仪器的使用，使获得的感性材料更丰富、更精确 ，且能排除次要因素的干扰，更快揭示出研究对象的本质。

3.有哪些实验方法

一、比较法 将待测物理量与选做标准单位的物理量进行比较的方法叫比较法。

如测量物体长度，用天平称量质量，用电桥测电阻等。有时光有标准量具还不够，还需要配置比较系统，使被测量量与标准量实现比较。

如：测量金属在某温度下的比热容。因为金属的比热容随温度的升高而变大，可以找一个在该温度下比热容的金属材料，用比较法测，把两者做成形状相同的样品，加热到一定温度让其自然冷却，作降温曲线（T-t曲线）由牛顿冷却定律即可得解。

比较法是物理实验中最普通、最基本的实验方法，也是实验设计中设计对照实验的基础。 二、替代法 用已知的标准量去代替未知的待测量，以保持状态和效果相同，从而推出待测量的方法叫替代法。

如用合力替代各个分力，用总电阻替代各部分电阻，浮力替代液体对物体的各个压力等。 三、累积法 又称叠加法。

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。

如在《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，于是采用测定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)。 四、控制法 在中学许多物理实验中，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。

如通过导体的电流I受到导体电阻R和它两端电压U的影响，在研究电流I与电阻R的关系时，需要保持电压U不变；在研究电流I与电压U的关系时，需要保持电阻R不变。 五、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，用留迹法记录下来，以便从容地测量、比较和研究。

如在《测定匀变速直线运动的加速度》、《验证牛顿第不运动定律》、《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；利用闪光照相记录自由落体运动的轨迹等实验都采用了留迹法。 六、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》实验中所使用的螺旋测微器：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。

七、补偿法 补偿法是找一种效应与之相抵消，从而对被测物理量进行测量的方法。由于被测量的作用在测量中被抵消，故表示标准量与被测量作用之差的仪表示数为0，所以又称零示法。

八、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。如卡文迪许《利用扭秤装置测定万有引力恒量实验》：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。又如转换法还应用于石英丝扭转角度的测量、根据电流的热效应来认识电流大小、根据磁场对磁体有力的作用来认识磁场等上。

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。 九、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。

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的理想电流表等实验都采用了理想化法。 十、模型法 有时受客观条件限制，不能对某些物理现象进行直接实验和测量，于是就人为地创造一定的模型，在模型的条件下进行实验。

但要求模型和原型必须具有一定的相似性。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。

如用太阳系模型代表原子结构，用简单的线条代表杠杆等。以上仅是中学物理实验中常用的方法，有时在一个实验中同时会用到多种方法。

同时，具体用运中还会遇到实验设计的方法、实验结果的处理方法等，在此不再赘述。

4.物理主要的科学实验方法有哪些

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。

5.科学实验的主要步骤

科学的方法应该包括六个重要步骤： 科学实验具有纯化观察对象的条件的作用。

自然界的对象和现象是处在错综复杂的普遍联系中的，其内部又包含着各种各样的因素。因此，任何一个具体的对象，都是多祥性的统一。这种情况带来了认识上的困难，因为对象的某些特性或者是被掩盖了起来，或者受到其他因素的干扰，以致对象的某些特性，或者是人们不容易认识清楚，或者是通常情况下根本就不能察觉到。而在科学实验中，人们则可以利用各种实验手段，对研究对象进行各种的人工变革和控制，使其摆脱各种偶然因素的干扰，这样被研究对象的特性就能以纯粹的本来面目而暴露出来。人们就能获得被研究对象在自然状态下难以被观察到的特性。

例如，肉汤腐败这个常见的现象究竟是什么原因引起的？巴斯德认为煮沸的肉汤后来又变质，这是由于空气中的微生物进入肉汤造成的结果。但是，在自然的条件下，肉汤总要接触空气，而空气中又必然会有无数尘埃，尘埃上则携着微生物。所以在自然条件下，要使空气中的微生物不进入肉汤里是不可能的。于是，巴斯德就求助于实验的纯化作用。他设计了一种曲颈瓶，把肉汤注入瓶内并加热杀菌。由于瓶子是曲颈的，它使外界空气中的尘埃很不容易进入瓶内。结果肉汤并不腐败。这就是通过一定的实验手段，排除了空气中的微生物对肉汤的作用，观察到了肉汤在比较纯粹的状态下是不会腐败的。 科学实验具有强化观察对象的条件的作用。在科学实验中，人们可以利用各种实验手段，创造出在地球表面的自然状态下无法出现的或几乎无法出现的特殊条件，如超高温、超高压、超低温、超真空等等。在这种强化了的特殊条件下，人们遇到了许多前所未知的在自然状态中不不能或不易遇到的新现象，使人们发现了许多具有重大意义的新事实。

例如，人们能通过一定实验手段，造成接近绝对零度的超低温，从而使我们能把几乎所有的气体液化。在这种超低温下，人们也能发现某些材料具有特殊优良的导电性能，即具有无电阻、抗磁等超导态特性。 科学实验具有可重复的性质。

在自然条件下发生的现象，往往是一去不复返的，因此无法对其反复地观察。在科学实验中，人们可以通过一定实验手段使被观察对象重复出现，这样，既有利于人们长期进行观察研究，又有利于人们进行反复比较观察，对以往的实验结果加以核对。

例如，英国化学家普利斯特列在1774 年用聚光镜加热汞的氧化物而分解出一种气体，它比空气的助燃性要强好多倍。普利斯特列把这种气体称之为失燃气体。当普利斯特列把这个消息告诉法国科学家拉瓦锡后，拉瓦锡马上动手重复了这个实验，使他终于发现加热氧化汞而分解出来的能助燃的气体不是别的而是氧气。

正是由于科学实验具有这些特点，因此科学实验越来越广泛地被应用，并且在现代科学中占有越来越重要的地位。在现代科学中，人们需要解决的研究课题日益复杂，日益多样，使得科学实验的形式也不断丰富和多样。

6.科学研究中的基本方法有哪些

现代自然

科学

研究方法

自然科学方法论实质上是哲学上的方法论原理在各门具体的自然科学中的应用。作为科学，它本身又构成了一门软科学，它是为各门具体自然科学提供方法、原则、手段、途径的最一般的科学。自然科学作为一种高级复杂的知识形态和认识形式，是在人类已有知识的基础上，利用正确的思维方法、研究手段和一定的实践活动而获得的，它是人类智慧和创造性劳动的结晶。因此，在科学研究、科学发明和发现的过程中，是否拥有正确的科学研究方法，是能否对科学事业作出贡献的关键。正确的科学方法可以使研究者根据科学发展的客观规律，确定正确的研究方向；可以为研究者提供研究的具体方法；可以为科学的新发现、新发明提供启示和借鉴。因此现代科学研究中尤其需要注重科学方法论的研究和利用，这也就是我们要强调指出的一个问题。

一、科学实验法

科学实验、生产实践和社会实践并称为人类的三大实践活动。实践不仅是理论的源泉，而且也是检验理论正确与否的惟一标准，科学实验就是自然科学理论的源泉和检验标准。特别是现代自然科学研究中，任何新的发现、新的发明、新的理论的提出都必须以能够重现的实验结果为依据，否则就不能被他人所接受，甚至连发表学术论文的可能性都会被取缔。即便是一个纯粹的理论研究者，他也必须对他所关注的实验结果，甚至实验过程有相当深入的了解才行。因此，可以说，科学实验是自然科学发展中极为重要的活动和研究方法。

（一）科学实验的种类

科学实验有两种含义：一是指探索性实验，即探索自然规律与创造发明或发现新东西的实验，这类实验往往是前人或他人从未做过或还未完成的研究工作所进行的实验；二是指人们为了学习、掌握或教授他人已有科学技术知识所进行的实验，如学校中安排的实验课中的实验等。实际上两类实验是没有严格界限的，因为有时重复他人的实验，也可能会发现新问题，从而通过解决新问题而实现科技创新。但是探索性实验的创新目的明确，因此科技创新主要由这类实验获得。

从另一个角度，又可把科学实验分为以下类型。

定性实验：判定研究对象是否具有某种成分、性质或性能；结构是否存在；它的功效、技术经济水平是否达到一定等级的实验。一般说来，定性实验要判定的是“有”或“没有”、“是”或“不是”的，从实验中给出研究对象的一般性质及其他事物之间的联系等初步知识。定性实验多用于某项探索性实验的初期阶段，把注意力主要集中在了解事物本质特性的方面，它是定量实验的基础和前奏。

定量实验：研究事物的数量关系的实验。这种实验侧重于研究事物的数值，并求出某些因素之间的数量关系，甚至要给出相应的计算公式。这种实验主要是采用物理测量方法进行的，因此可以说，测量是定量实验的重要环节。定量实验一般为定性实验的后续，是为了对事物性质进行深入研究所应该采取的手段。事物的变化总是遵循由量变到质变，定量实验也往往用于寻找由量变到质变关节点，即寻找度的问题。

验证性实验：为掌握或检验前人或他人的已有成果而重复相应的实验或验证某种理论假说所进行的实验。这种实验也是把研究的具体问题向更深层次或更广泛的方面发展的重要探索环节。

结构及成分分析实验：它是测定物质的化学组分或化合物的原子或原子团的空间结构的一种实验。实际上成分分析实验在医学上也经常采用，如血、尿、大便的常规化验分析和特种化验分析等。而结构分析则常用于有机物的同分异构现象的分析。

对照比较实验：指把所要研究的对象分成两个或两个以上的相似组群。其中一个组群是已经确定其结果的事物，作为对照比较的标准，称为“对照组”，让其自然发展。另一组群是未知其奥秘的事物，作为实验研究对象，称为实验组，通过一定的实验步骤，判定研究对象是否具有某种性质。这类实验在生物学和医学研究中是经常采用的，如实验某种新的医疗方案或药物及营养晶的作用等。

相对比较实验：为了寻求两种或两种以上研究对象之间的异同、特性等而设计的实验。即把两种或两种以上的实验单元同时进行，并作相对比较。这种方法在农作物杂交育种过程中经常采用，通过对比，选择出优良品种。

7.物理实验的方法有哪些

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：搜狗百科——物理实验

8.科学探究的常用方法有哪些

一，科学探究的常用方法：

1，观察法 ；2，调查法 ；3，收集和分析资料 ；4，实验探究

二，观察方法：

科学观察可以直接用肉眼，也可以借助放大镜、显微镜等仪器，或利用照相机、录像机、摄像机等工具，有时还需要测量；科学的观察要有明确的目的；观察时要全面、细致、实事求是，并及时记录下来；要有计划、要耐心；要积极思考，及时记录；要交流看法、进行讨论；实验方案的设计要紧紧围绕提出的问题和假设来进行.

三，科学探究的一般步骤：

1，发现并提出问题；2，收集与问题相关的信息；3，作出假设；设计实验方案；4，实施实验并记录；5，分析实验现象；6，得出结论.

课题研究案基本内容
教育科研课题种类种其研究各相同研究案同种类究其结构则同异基本包含几面
⑴课题表述
项研究课题必须名称表述其所研究内容看起问题实际写课题名称往往写准确、恰影响整课题形象质量.课题名要符合准确、规范、简洁、醒目要求
准确课题名称要课题研究问题（研究内容）研究象交待清楚课题名称表述否清晰、否能涵盖所要研究内容定意义说检验与衡量研究者认识程度水平标志课题名称定要研究内容相致能太适宜切口能准确研究象、问题概括规范所用词语、句型规范、科些似非词能用口号式、结论式句型能用培养自主习能力提高课堂教效率作篇经验总结论文题目错作课题名称则课题我要解决问题问题探讨准备进行研究能结论性口气外确定课题名称应慎用疑问句疑问句表述问题论点或假设课题应陈述式句型表述比家庭压力习绩何影响问题般宜用作课题名称要作课题研究则应改家庭压力习绩影响研究或家庭压力与习绩关系研究简洁名称能太能要字尽量要般要超20字醒目课题研究切口适宜、新颖使看课题留深刻印象
⑵研究目意义
作课题案首先应课题研究背景需要达研究目进行阐述答要进行研究问题案课题研究背景通课题提或课题背景式阐述主要介绍所研究课题目、意义要研究、研究价值般先现实需要面论述指现实存问题需要研究解决本课题研究实际作用再写课题理论术价值些都要写具体点针性点能漫边际空喊口号
⑶内外研究现状、水平发展趋势
针课题研究内容要陈述课题范围内没研究哪些面已作研究取哪些些所表达观点否致歧歧存足及向向发展等些内容析面论证本课题研究位价值另面说明课题研究员本课题研究否较握否具定研究基础我某问题进行科研究必须该问题研究现状清醒解
⑷研究理论依据
我教师现进行课题研究基本应用研究要求我研究必须些基本理论依据保证研究科性比我要进行课实验研究我必须课程理论、习理理论、教育理理论试验理论依据我进行教育模式创新实验研究必须教理论、教育实验理论理论依据
⑸研究假设
课题选定根据事实已资料研究课题设想种或几种能答案、结论假设假设根据定科知识新科事实所研究问题规律或原做种推测性论断假定性解释进行研究前预先设想、暂定研究假设要涉及些研究变量研究变量依其相互关系：自变量、变量、控制变量自变量由研究者主操纵变化变量能独立变化并引起变量变化条件、素或条件组合习内容、教式、习式研究者采取变革措施变量由自变量变化引起试行或者关素、特征相应反应变量研究需要观测指标控制变量与某特定研究目标关非研究变量叫关变量由于研究结产影响所需要研究程加控制
⑹研究象与范围
教育研究总指向定象些象往往、由组群体、组织及行特质由于及其行特质极其复杂性所进行研究必须先明确界定避免同同视角理解带混乱
①研究象模糊概念进行界定
些研究象带模糊性例薄弱校、品德良我根据某标准（权威性标准）做划定例根据教育行政部门校评估标准评估数少薄弱校
②研究象总体范围进行界定
总体统计概念指研究象全体研究象范围根据研究目标考虑其范围源范围特征范围源范围域、校、班级；特征范围性别、龄、理特质等例理健康状况调查范围某区某校类别校级或龄段些都要进行明确界定范围同研究结同
③些关键概念进行界定
教育科研究由于派林立、观点各异所许名词术语往往现仁者见仁智者见智现象避免由于些关键性名词概念歧义造科研管理者研究者评审、研究程产认识、观念统避免由于些歧义造研究理解接受歧必要制定研究案研究所涉及重要概念、名词比较明确定义
⑺研究内容
研究内容研究案主体答研究问题问题哪些面课题所提研究问题进步细化若干问题研究内容少与课题关课题越内容越许师确定研究内容候往往考虑具体写研究内容特别笼统、模糊研究目、意义作研究内容整课题研究十利我要课题进行解、细化点点做
⑻研究
研究主要指教育研究答何研究问题教育研究种主要文献研究、调查研究、实验研究、比较研究、行研究、经验总结等根据各种研究所起作用同致两类类收集研究数据资料调查、观察、测量、文献等些旨获象客观资料给予象任何影响另类旨改变影响变量实验、行研究些要通施加某些干预获某些期望结些研究能采用单研究研究则能采用种例采用实验或行研究必要采用第类数据资料收集解实验终结何
⑼研究步骤
课题研究步骤课题研究间顺序安排研究步骤要充考虑研究内容相互关系难易程度般情况都基础问题始阶段进行每阶段要达要求用少间间始至间结束都要规定使研究者始数实施研究环接环、条紊展各项工作保证研究能按预定要求期完步骤基本包括案准备阶段；案实施阶段；专家论证评价总结验收结题三阶段
⑽研究预期形式
形式指研究结形式现教育研究研究论文报告专著教材教具教仪器教软件（包括音像制品计算机软件）等研究周期较课题应该别阶段终阶段按期列课题同研究内容、形式管形式课题研究必须否则课题没完
⑾课题组员及其工
课题组员要根据课题研究需要确定课题组员并越越课题组员必须都承担课题研究某面任务应光挂名干事者课题组各员承担任务性质应与承担者识、能力相适合计划要课题组负责、员名单、工写必要应各专业、能力特曾研究经历列便课题管理者课题组研究力量所解
⑿、经费预算与设备条件要求
经费与设备展教育科研物质条件要本着少花钱办事原则实事求谋划
课题研究案基本内容
教育科研课题种类种其研究各相同研究案同种类究其结构则同异基本包含几面
⑴课题表述
项研究课题必须名称表述其所研究内容看起问题实际写课题名称往往写准确、恰影响整课题形象质量.课题名要符合准确、规范、简洁、醒目要求
准确课题名称要课题研究问题（研究内容）研究象交待清楚课题名称表述否清晰、否能涵盖所要研究内容定意义说检验与衡量研究者认识程度水平标志课题名称定要研究内容相致能太适宜切口能准确研究象、问题概括规范所用词语、句型规范、科些似非词能用口号式、结论式句型能用培养自主习能力提高课堂教效率作篇经验总结论文题目错作课题名称则课题我要解决问题问题探讨准备进行研究能结论性口气外确定课题名称应慎用疑问句疑问句表述问题论点或假设课题应陈述式句型表述比家庭压力习绩何影响问题般宜用作课题名称要作课题研究则应改家庭压力习绩影响研究或家庭压力与习绩关系研究简洁名称能太能要字尽量要般要超20字醒目课题研究切口适宜、新颖使看课题留深刻印象
⑵研究目意义
作课题案首先应课题研究背景需要达研究目进行阐述答要进行研究问题案课题研究背景通课题提或课题背景式阐述主要介绍所研究课题目、意义要研究、研究价值般先现实需要面论述指现实存问题需要研究解决本课题研究实际作用再写课题理论术价值些都要写具体点针性点能漫边际空喊口号
⑶内外研究现状、水平发展趋势
针课题研究内容要陈述课题范围内没研究哪些面已作研究取哪些些所表达观点否致歧歧存足及向向发展等些内容析面论证本课题研究位价值另面说明课题研究员本课题研究否较握否具定研究基础我某问题进行科研究必须该问题研究现状清醒解
⑷研究理论依据
我教师现进行课题研究基本应用研究要求我研究必须些基本理论依据保证研究科性比我要进行课实验研究我必须课程理论、习理理论、教育理理论试验理论依据我进行教育模式创新实验研究必须教理论、教育实验理论理论依据
⑸研究假设
课题选定根据事实已资料研究课题设想种或几种能答案、结论假设假设根据定科知识新科事实所研究问题规律或原做种推测性论断假定性解释进行研究前预先设想、暂定研究假设要涉及些研究变量研究变量依其相互关系：自变量、变量、控制变量自变量由研究者主操纵变化变量能独立变化并引起变量变化条件、素或条件组合习内容、教式、习式研究者采取变革措施变量由自变量变化引起试行或者关素、特征相应反应变量研究需要观测指标控制变量与某特定研究目标关非研究变量叫关变量由于研究结产影响所需要研究程加控制
⑹研究象与范围
教育研究总指向定象些象往往、由组群体、组织及行特质由于及其行特质极其复杂性所进行研究必须先明确界定避免同同视角理解带混乱
①研究象模糊概念进行界定
些研究象带模糊性例薄弱校、品德良我根据某标准（权威性标准）做划定例根据教育行政部门校评估标准评估数少薄弱校
②研究象总体范围进行界定
总体统计概念指研究象全体研究象范围根据研究目标考虑其范围源范围特征范围源范围域、校、班级；特征范围性别、龄、理特质等例理健康状况调查范围某区某校类别校级或龄段些都要进行明确界定范围同研究结同
③些关键概念进行界定
教育科研究由于派林立、观点各异所许名词术语往往现仁者见仁智者见智现象避免由于些关键性名词概念歧义造科研管理者研究者评审、研究程产认识、观念统避免由于些歧义造研究理解接受歧必要制定研究案研究所涉及重要概念、名词比较明确定义
⑺研究内容
研究内容研究案主体答研究问题问题哪些面课题所提研究问题进步细化若干问题研究内容少与课题关课题越内容越许师确定研究内容候往往考虑具体写研究内容特别笼统、模糊研究目、意义作研究内容整课题研究十利我要课题进行解、细化点点做
⑻研究
研究主要指教育研究答何研究问题教育研究种主要文献研究、调查研究、实验研究、比较研究、行研究、经验总结等根据各种研究所起作用同致两类类收集研究数据资料调查、观察、测量、文献等些旨获象客观资料给予象任何影响另类旨改变影响变量实验、行研究些要通施加某些干预获某些期望结些研究能采用单研究研究则能采用种例采用实验或行研究必要采用第类数据资料收集解实验终结何
⑼研究步骤
课题研究步骤课题研究间顺序安排研究步骤要充考虑研究内容相互关系难易程度般情况都基础问题始阶段进行每阶段要达要求用少间间始至间结束都要规定使研究者始数实施研究环接环、条紊展各项工作保证研究能按预定要求期完步骤基本包括案准备阶段；案实施阶段；专家论证评价总结验收结题三阶段
⑽研究预期形式
形式指研究结形式现教育研究研究论文报告专著教材教具教仪器教软件（包括音像制品计算机软件）等研究周期较课题应该别阶段终阶段按期列课题同研究内容、形式管形式课题研究必须否则课题没完
⑾课题组员及其工
课题组员要根据课题研究需要确定课题组员并越越课题组员必须都承担课题研究某面任务应光挂名干事者课题组各员承担任务性质应与承担者识、能力相适合计划要课题组负责、员名单、工写必要应各专业、能力特曾研究经历列便课题管理者课题组研究力量所解
⑿、经费预算与设备条件要求
经费与设备展教育科研物质条件要本着少花钱办事原则实事求谋划

谈谈怎样学好高中物理
与初中物理相比，高中物理的内容更多，难度更大，能力要求更高，灵活性更强。因此不少同学进入高中之后很不适应，高一进校后，力、物体的运动，暂时还没有什么问题，觉得高中物理不过如此。学到牛顿运动定律问题就开始来了，后面曲线运动、万有引力定律、动量、机械能问题越来越大。如果不及时改变学习态度和学习方法，物理将越来越差劲了，一提及物理就感到头痛，越来越讨厌物理，渐渐就与物理绝缘了。这就使一些初中物理学得很不错的同学，到高中后不能很快地适应而感到困难，以下就怎样学好高中物理谈几点意见和建议。一、首先要改变观念，初中物理好，高中物理并不一定会好。 初中物理知识相对比较浅显，并且内容也不多，更易于掌握。再加上初三后期，通过大量的练习，通过反复强化训练，提高了熟练程度，可使物理成绩有大幅度提高。但分数高并不等于物理学得好、会学物理。如果学习物理的兴趣没有培养起来，再加上没有好的学习方法，那是很难学好高中物理的。所以，首先应该改变观念，初中物理学得好，高中物理并不一定会学得好。所以应降低起点，从头开始。二、应培养学习物理的浓厚兴趣。 兴趣是思维的动因之一，兴趣是强烈而又持久的学习动机，兴趣是学好物理的潜在动力。培养兴趣的途径很多，从学生角度：应注意到物理与日常生活、生产、现代科技密切联系，息息相关。在我们的身边有很多的物理现象，用到了很多的物理知识，如：说话时，声带振动在空气中形成声波，声波传到耳朵，引起鼓膜振动，产生听觉；喝开水时、喝饮料时、钢笔吸墨水时，大气压帮了忙；走路时，脚与地面间的静摩擦力帮了忙，行走过程中就是由一个个倾倒动作连贯而成；淘米时除去米中的杂物，利用了浮力知识；一根直的筷子斜插入水中，看上去筷子在水面处变弯折；闪电的形成等等。有意识地在实际中联系到物理知识，将物理知识应用到实际中去，使我们明确：原来物理与我们联系这样密切，这样有用。可以大大地激发学习物理的兴趣。从老师角度：应通过生动的学生熟悉的实际事例、形象的直观实验，组织学生进行实验操作等引入物理概念、规律，使学生感受到物理与日常生活密切相关；结合教材内容，向学生介绍物理发展史和进展情况以及在现代化建设中的广泛应用，使学生看到物理的用处，明确今天的学习是为了明天的应用；根据教材内容，经常有选择地向学生介绍一些形象生动的物理典故、趣闻轶事和中外物理学家探索物理世界的奥妙的故事； 根据教学需要和学生的智力发展水平提出一些趣味性思考性强的问题等等。老师从这些方面下功夫，也可以使学生被动地对物理产生兴趣，激发学生学习物理的激情。三、在课堂上，提高听课的效率是关键。 学习期间，在课堂中的时间很重要。因此听课的效率如何，决定着学习的基本状况，提高听课效率应注意以下几个方面：1、课前预习能提高听课的针对性。 预习中发现的难点，就是听课的重点；对预习中遇到的没有掌握好的有关的旧知识，可进行补缺，新的知识有所了解，以减少听课过程中的盲目性和被动性，有助于提高课堂效率。预习后把自己理解了的知识与老师的讲解进行比较、分析即可提高自己思维水平，预习还可以培养自己的自学能力。2、听课过程中要聚精会神、全神贯注，不能开小差。 全神贯注就是全身心地投入课堂学习，做到耳到、眼到、心到、口到、手到。若能做到这“五到”，精力便会高度集中，课堂所学的一切重要内容便会在自己头脑中留下深刻的印象。 要保证听课过程中能全神贯注，不开小差。上课前必须注意课间十分钟的休息，不应做过于激烈的体育运动或激烈争论或看小说或做作业等，以免上课后还气喘嘘嘘，想入非非，而不能平静下来，甚至大脑开始休眠。所以应做好课前的物质准备和精神准备。 3、特别注意老师讲课的开头和结尾。 老师讲课开头，一般是概括前节课的要点指出本节课要讲的内容，是把旧知识和新知识联系起来的环节，结尾常常是对一节课所讲知识的归纳总结，具有高度的概括性，是在理解的基础上掌握本节知识方法的纲要。4、作好笔记。 笔记不是记录而是将上述听课中的重点，难点等作出简单扼要的记录，记下讲课的要点以及自己的感受或有创新思维的见解。以便复习，消化。5、要认真审题，理解物理情境、物理过程，注重分析问题的思路和解决问题的方法，坚持下去，就一定能举一反三，提高迁移知识和解决问题的能力。四、做好复习和总结工作。1、做好及时的复习。 上完课的当天，必须做好当天的复习。复习的有效方法不只是一遍遍地看书和笔记，而最好是采取回忆式的复习：先把书、笔记合起来回忆上课时老师讲的内容，例如：分析问题的思路、方法等（也可边想边在草稿本上写一写）尽量想得完整些。然后打开书和笔记本，对照一下还有哪些没记清的，把它补起来，就使得当天上课内容巩固下来了，同时也就检查了当天课堂听课的效果如何，也为改进听课方法及提高听课效果提出必要的改进措施。2、做好章节复习。 学习一章后应进行阶段复习，复习方法也同及时复习一样，采取回忆式复习，而后与书、笔记相对照，使其内容完善，而后应做好章节总节。3、做好章节总结。 章节总结内容应包括以下部分。 本章的知识网络。 主要内容，定理、定律、公式、解题的基本思路和方法、常规典型题型、物理模型等。 自我体会：对本章内，自己做错的典型问题应有记载，分析其原因及正确答案，应记录下来本章觉得最有价值的思路方法或例题，以及还存在的未解决的问题，以便今后将其补上。4、做好全面复习。 为了防止前面所学知识的遗忘，每隔一段时间，最好不要超过十天，将前面学过的所有知识复习一篇，可以通过看书、看笔记、做题、反思等方式。五、正确处理好练习题。 有不少同学把提物理成绩的希望寄托在大量做题上，搞题海战术。这是不妥当的，“不要以做题多少论英雄”，重要的不在做题多，而在于做题的效益要高、目的要达到。做题的目的在于检查学过的知识，方法是否掌握得很好。如果你掌握得不准，甚至有偏差，那么多做题的结果，反而巩固了你的缺欠，因此，要在准确地把握住基本知识和方法的基础上做一定量的练习是必要的。而对于中档题，尢其要讲究做题的效益，即做题后有多大收获，这就需要在做题后进行一定的“反思”，思考一下本题所用的基础知识，主要针对的知识点，选用哪些物理规律，是否还有别的解法，本题的分析方法与解法，在解其它问题时，是否也用到过，把它们联系起来，你就会得到更多的经验和教训，更重要的是养成善于思考的好习惯，这将大大有利于你今后的学习。当然没有一定量（老师布置的作业量）的练习就不能形成技能，也是不行的。 另外，就是无论是作业还是测验，都应把准确性放在第一位，方法放在第一位，而不是一味地去追求速度，也是学好物理的重要方面。六．还要重视观察和实验。 物理知识来源于实践，特别是来源于观察和实验。要认真观察物理现象，分析物理现象产生的条件和原因。要认真做好物理学生实验，学会使用仪器和处理数据，了解用实验研究问题的基本方法。要通过观察和实验，有意识地提高自己的观察能力和实验能力。 总之，只要我们虚心好学，积极主动，踏实认真，在对知识的理解上下功夫，要多思考，多研究，讲求科学的学习方法，多联系生活、生产实际，注重知识的应用，是一定能够学好高中物理的。

八类物理学习方法

一、观察的几种方法
1、顺序观察法：按一定的顺序进行观察。
2、特征观察法：根据现象的特征进行观察。
3、对比观察法：对前后几次实验现象或实验数据的观察进行比较。
4、全面观察法：对现象进行全面的观察，了解观察对象的全貌。
二、过程的分析方法
1、化解过程层次：一般说来，复杂的物理过程都是由若干个简单的“子过程”构成的。因此，分析物理过程的最基本方法，就是把复杂的问题层次化，把它化解为多个相互关联的“子过程”来研究。
2、探明中间状态：有时阶段的划分并非易事，还必需探明决定物理现象从量变到质变的中间状态（或过程）正确分析物理过程的关键环节。
3、理顺制约关系：有些综合题所述物理现象的发生、发展和变化过程，是诸多因素互相依存，互相制约的“综合效应”。要正确分析，就要全方位、多角度的进行观察和分析，从内在联系上把握规律、理顺关系，寻求解决方法。
4、区分变化条件：物理现象都是在一定条件下发生发展的。条件变化了，物理过程也会随之而发生变化。在分析问题时，要特别注意区分由于条件变化而引起的物理过程的变化，避免把形同质异的问题混为一谈。
三、因果分析法
1、分清因果地位：物理学中有许多物理量是通过比值来定义的。如R=U/R、E=F/q等。在这种定义方法中，物理量之间并非都互为比例关系的。但学生在运用物理公式处理物理习题和问题时，常常不理解公式中物理量本身意义，分不清哪些量之间有因果联系，哪些量之间没有因果联系。 2、注意因果对应：任何结果由一定的原因引起，一定的原因产生一定的结果。因果常是一一对应的，不能混淆。
3、循因导果，执果索因：在物理习题的训练中，从不同的方向用不同的思维方式去进行因果分析，有利于发展多向性思维。
四、原型启发法
原型启发就是通过与假设的事物具有相似性的东西，来启发人们解决新问题的途径。能够起到启发作用的事物叫做原型。原型可来源于生活、生产和实验。如鱼的体型是创造船体的原型。原型启发能否实现取决于头脑中是否存在原型，原型又与头脑中的表象储备有关，增加原型主要有以下三种途径：1、注意观察生活中的各种现象，并争取用学到的知识予以初步解释；2、通过课外书、电视、科教电影的观看来得到；3、要重视实验。
五、概括法
概括是一种由个别到一般的认识方法。它的基本特点是从同类的个别对象中发现它们的共同性，由特定的、较小范围的认识扩展到更普遍性的，较大范围的认识。从心理学的角度来说，概括有两种不同的形式：一种是高级形式的、科学的概括，这种概括的结果得到的往往是概念，这种概括称为概念概括；另一种是初级形式的、经验的概括，又叫相似特征的概括。
相似特征概括是根据事物的外部特征对不同事物进行比较，舍弃它们不相同的特征，而对它们共同的特征加以概括，这是知觉表象阶段的概括，结果往往是感性的，是初级的。要转化为高级形式的概括，必须要在经验概括的基础上，对各种事物和现象作深入的分析、综合，从中抽象出事物和现象的本质属性，舍弃非本质的属性。
六、归纳法
归纳方法是经典物理研究及其理论建构中的一种重要方法。它要解决的主要任务是：第一由因导果或执果索因，理解事物和现象的因果联系，为认识物理规律作辅垫。第二透过现象抓本质，将一定的物理事实（现象、过程）归入某个范畴，并找到支配的规律性。完成这一归纳任务的方法是：在观察和实验的基础上，通过审慎地考察各种事例，并运用比较、分析、综合、抽象、概括以及探究因果关系等一系列逻辑方法，推出一般性猜想或假说，然后再运用演绎对其进行修正和补充，直至最后得到物理学的普遍性结论。比较法返回
比较的方法，是物理学研究中一种常用的思维方法，也是我们经常运用的一种最基本的方法。这种方法的实质，就是辩析物理现象、概念、规律的同中之异，异中之同，以把握其本质属性。
七、类比法
类比是由一种物理现象，想象到另一种物理现象，并对两种物理现象进行比较，由已知物理现象的规律去推出另一种物理现象的规律，或解决另一种物理现象中的问题的思维方法，类比不但可以在物理知识系统内部进行，还可以将许多物理知识与其他知识如数学知识、化学知识、哲学知识、生活常识等进行类比，常能起到点化疑难、开拓思路的作用。
八、假设推理法
假设推理法是一种科学的思维方法，这就要求我们针对研究对象，根据物理过程，灵活运用规律，大胆假设，突破思维方法上的局限性，使问题化繁为简，化难为易。主要有下面几方面内容：
1、物理过程假设
2、物理线路假设
3、推理过程假设
4、临界状态假设
5、矢量方向假设。

状元谈物理学习

一、物理的学习是模块化的，共分四个模块：
1．对概念的理解，不能单纯地去背诵。面对一个新的物理量，重要的是要了解它在实际解题中作用。
2．概念的应用：理解概念之后，对它的应用就没有什么大的问题了。解题是，要抓住，每道题中的每一句话都是在给你条件，只要将条件与物理量相对应，然后代到相应的公式中，就可以解出答案了。
3．衍生
4．综合：物理的各个章节中，除了光学相对独立之外，其它都是联系很紧密的，必须注意将他们之间前呼后应起来。
二、如何做习题：
做习题特别是理科习题时，必须把握量与质的关系。主要抓做题的质量。“我”在高中期间从未买过习题，主要是做完书上以及老师给出的题后，总结出每道题的解题思路。解题的过程分为：
1． 分析物理进程：把过程抽象为物理量
2． 利用数学将题解出来
三、学习习惯：
1）上课应该认真听讲，至于学习方法，应该是让学习方法适应自己，而不是让自己去适应别人用起来好的方法。
2）做题的时候要多思考，多提问题。“我”做题的速度一向很慢的，但是每次做完题后，都看看是怎样得出的，看看对以后有什么可借鉴的，达到举一反三的效果，而不是做完后就置之脑后。这样，“我”考试的时候就快了，不象别人，到了考试的时候又去忙着推导。
3）要即错即问，多与老师、同学讨论问题，不要害羞。
4）复习要一遍一遍地反复复习。
5）对于参考书，成绩不是太好的同学，买的时候要找那些有解析、总结归纳比较好的书，而非是那种单纯给出答案的书。

高考状元谈物理学习与复习
尹鹏(北京大学生命科学学院生物化学及分子生物学系学生，河北省高考理科状元)
走过一年高三，对物理的学习和复习有不少体会，在这里想谈两点：一是如何读书，一是如何做题，希望能对高三的同学们有所帮助。
物理是一门理论性很强的学科，有众多的概念和规律。在高三复习中，课本应是我们的立足点。读书，一定要读透，不要只是走马观花、浮光掠影地翻一遍；也不要对知识死记硬背，生吞活剥。注意对知识的深入理解和领会：明确各个概念、公式和定律的内涵及外延；对一组相互关连的概念，分清主次，比较其相同点和不同点；对一组定律、公式，搞清其相互联系和前因后果……一方面要深入把握各个知识点、知识块；同时还应站在高处；把握整个物理知识体系，从整体上和相互联系上来掌握知识。整个物理体系，就像一座宏伟的大厦，内部有和谐、完美的结构，每个知识点都有各自的位置，它们背后有相互联系。归纳和总结的工作，对于理清知识脉络，在头脑中建立一个完整而和谐的知识体系是必不可少的，建议高三的同学能有一个总结本，用于知识的归纳和整理，相信这对大家的学习不无裨益。
一方面要立足课本，打好基础；另一方面还要注意进一步的提高，为了锻炼自己的物理思维，也为了提高应试能力，适量的习题是不可缺的。做题，要把握住两个字：一个“精”，一是“思”。“精”，主要对题目的选择而言，现在出版的物理习题、复习书数不胜数，这样多的书，必然是良莠混杂，高下不齐的。如果选了一本不好的习题书，埋头做下去，如同在一块贫瘠的土地上辛勤耕作，汗水洒了许多，收获却甚为廖廖，选择习题时，最好是请教一下老师或往届的学生，参考他们的意见，再根据自己的情况，做出适宜的选择。做题要注意“思”，“思”是贯穿解题的全过程的，在这里特别要谈一下很重要而又常被忽略的“题后思”，每道题都对应着一个或几个知识点，一种或几种解题方法，解完题后要想一想，如果这些知识点或解题方法自己掌握不好，那么在这个题上做一个记号，同时把这个知识点或方法总结到自己的笔记本上，如果这道题自己没能解出来，看过答案之后，自己最好再独立地解一遍，以便更深入的领会和掌握这种方法。选题要“精”，做题要“思”，若能把握住这两点，常能收到事半功倍的效果。
相信大家如果既能立足课本，打牢基础，又能巧妙做题，稳步提高，那么你们付出的努力必会得到相应的回报。
蔡明(北京大学物理系学生)：
我从中学就对物理很感兴趣，高考以物理成绩满分考入北大物理系，下面就向大家介绍一下我对物理的学习方法和体会。其中的不足和错误之处在所难免，恳请广大老师和同学们批评指正。
要取得优异的学习成绩，关键在于有一个行之有效的学习方法。我认为，一个好的学习方法包括四个主要环节：预习、听课、复习、做题。下面分别介绍一下这几个环节。
首先要认识到预习的重要性。通过预习，可以抓住本节的难点，从而在上课听讲时“有的放矢”，主动地获取知识， 而且通过预习，可以培养自己的自学、理解能力和独立思考问题的能力，这也正是学习物理的目的之一。学物理不仅在于学习物理知识本身，更重要的是掌握物理的这一套分析问题、解决问题的能力。
预习并不是简单地看看书就完了，而是应当认真阅读课本，反复琢磨每一句话，仔细推敲各个物理定律，直到弄懂为止。实在不懂的，应当做好标记，这正是你上课听讲的重点。因此通过有目的地预习，可以变被动为主动，为牢固掌握知识打下良好的基础。听课是学习的最关键环节。
听课时，一是要注意教师强调的重点，这往往是各类考试的主要目标；其次要注意预习时标记的不懂之处。当教师讲到该处时，一定要仔细听，积极思考，一般来说是会明白的。如果实在还不懂，则不要思考过多而耽误听课，可以等课后再向教师请教。好记性不如烂笔头。上课除了认真听讲外，还要记好笔记。因为笔记往往是教师在多年的教学实践中总结下来的重点和难点的条理化、具体化，凝聚着教师的心血。此外，记好笔记，也便于复习时抓住重点。
听完课后，大脑中的知识点就像一个个漂亮的珍珠散落在地，必须通过“复习”这根线，把它们连成一串美丽的项链。复习时应当对照笔记上的重点，预习时的难点来仔细咀嚼课本，重要的物理概念、物理定律应牢记在心。复习时就不能像预习时那样只局限于本节，因为物理学中有许多规律是相似的，许多概念、定律都有着内在的联系，例如物体在重力场和电场中的运动，万有引力定律和库仑定律的平方反比性，波动和振动的联系与区别等等。这就要求我们在复习中要注意前后联系与沟通，从而更好地掌握它们的性质。
复习完后，并不是大功告成，你现在只是知道了物理定律，但它在具体情况下如何运用，运用时有何技巧，还有任何一个物理定律都有它的适用范围。超过这个范围，该定律可能就不成立了，就要用更精确的理论来代替它。这些你可能并不知道或不熟悉，这就得通过做题来巩固所学知识，运用物理定律解决实际问题，在做题中积累经验，熟才能生巧。我并不主张搞题海战术，而是应当少而精，多做几种不同类型的题。每次做题前要先认真审题，分清题型，从而找到适合于某类题型的通法，做到举一反三，触类旁通。
除了课本之外，还应当看一些课外参考书，它们对加深对物理定律的理解熟练运用是大有裨益的。在参考书的选择上，不应当选择那些习题集、习题选、题库之类，因为它们只有一个简单的答案，既没有思路分析，又没有定律运用，做对了答案也是食而不知其物，做错了更是不知道为什么。因此，要选择学习辅导，解题指导一类的书，它们往往有详细的解题思路分析和具体的解题步聚。因为同一道物理题，由于思考问题出发点不同，采用的物理定律不同，运用的数学手段不同，往往会导致解题过程繁简程度大相径庭，当你做完题后再看参考书的解法时，往往会发现一种更巧妙的思路、更灵活运用的物理定律、更有效的数学手段、更新颖的解题方法。这样每做一道题就会有很大收获。而且久而久之，总是接触新颖变通、灵活的思路，会使你思维开阔、脑筋更灵活。此外，最好把做题时遇到有关定律应用的类型及技巧和注意事项都补充到笔记上的相应章节，这样会使你在以后的复习中把它们都系统地纳入你的知识网中。
总之，预习是做一个准备，听课是获取知识点，复习则是将知识点联成线，做题是进一步把线复连成网，从而使知识融汇贯通。只有把握好学习的四个环节，才能在学习中得心应手，取得优异的成绩。
马经国(北京大学技术物理系学生)
我们学任何一门课程，既要靠老师“扶着走”，也要主动学会“自己走”。特别对于物理，自学更不可少。我们通常所说的预习，在一定程度上也就是自学。也许有人认为自己不具备自学能力，这不要紧，只要你有了对学习的兴趣，自学自然就有了动力，也就有了良好的开端。
一个人对某一学科的学习兴趣是后天养成的。实际上，我们可以由自学来培养自己的学习兴趣。自学，可以自己精读课本，也可以广泛涉猎课外书籍，扩充知识面。这样，自学既给我们带来了知识，又带来了兴趣。兴趣可以进一步促进学习，学习又为自学提供了基础，自学与学习可以互为补充，共同前进。
自学除了平时挤一点时间外，寒暑假是自学的好时机。一般来说，对比较集中的时间，要注意支配，充分利用；而零散的时间，主要用于搭配日常课程。自学的方法很多。总的来说，首先得要有一个自学计划，这是自学起步的关键。制定计划要讲究科学性：早期要着重于打好基础。注重自学课本；中期重于阅读一定数量的课外书籍，提高自己的能力素质；后期注意教材与参考书的结合，全面发展。一旦制定时间表后，不宜轻易更改，一定要实践一段时间，才能作出改动决策。面对繁重的学习任务，自学计划要有可行性，不要好高骛远，妄想一蹴而就。任何事物都有一个量变到质变的过程，特别注意循序渐进。要有“登山则情满于山，观海则情溢于海”的精神。
面对众多的刊物，一定选几本内容精彩的加以精读，如《中学生数理化》等，力争吃透它，达到触类旁通，举一反三。像那些有关物理学史的书，也可以浏览一下，对于培养兴趣还是有益的。
自学笔记在自学过程中也特别重要，最好物理科的笔记集中在一起，制成卡片，便于查阅、记诵。尤其对那些疑难点应有锲而不舍的精神，仰之弥高，钻之弥坚。记得一位物理学家说过：“遇到疑难既不要止步不前，也不要弃之不管，而应记录下来争取一条条解决。前边发现的问题，也许到后面就迎刃而解了，当大部分问题被你解决了之后，带给你的将是无穷的喜悦和信心。”对自学中发现不懂的东西要持乐观态度，学习上从没有平坦的大道，必要时可以向别人求助，脚踏实地地去解决每一个遇到的难题。
人生有涯，学海无边。只有自学才使我们真正懂得了学习的含义。自学与学习没有绝对的分界线，它们是事物联系的两个方面。因此，我们在注重搞好学习的同时，也应看到自学的能动作用。
吕志鹏(北京大学技术物理系学生)：
有人曾说，优秀的物理学家同时也是数学家。这种说法有一定的道理，物理中有许多知识是需要严谨的数学来推理验证的。如果读者具备了一定的数学功底，学起物理来一定很容易。
物理的学习依靠记忆和理解，记忆是理解的基础，完全否定记忆是毫无理由的，也是学物理的弊端，当记忆牢固之后，必须要求理解，当对一个问题理解深刻后，今后遇到这类问题就会立即反应过来，不至于茫茫不知所措。
学好物理关键之一是画好示意图。文字总是比较抽象的，当解题者将对文字的理解转化为图表并体现出在整个物理环境中物体之间的关系，这样就等于解决了问题的一半。有人将受力图称为题眼实不为过，也无怪乎在高考之中受力图也有分的。画受力图的同时不能孤立图与的关系，要仔细分析全题，不能以偏概全，要深刻理解整体与个体的关系。
关键之二是做一定数量的习题。有人不提倡题海战术，我也不提倡，但做一定数量的习题对学好物理大有好处。多做习题不是重复上十几遍地做几道题，而是从题的本身发掘它的内涵，充分理解题所描述的物理环境是和什么定理、定律有关，应用什么样的方法来解决。解决物理问题的最好的方法是运用能量的观点(包括动量观点)，因为自然界中几乎全部的物理现象都与能量或动量有关，用能量或动量的观点来解决物理习题会比其它方法简捷一些。但具体问题要具体分析，不能一味地追求能量或动量，能有什么方法解题就用什么方法，这样可能会省很多时间的。
关键之三要注重物理与数学的结合点。这一结合点往往是不等式、二次函数等。将这两个工具巧妙地用于解物理题上，可将一些毫无头绪的题目解得简单明了。
最后，学好物理要善于猜想。爱因斯坦曾说过：“想像力比知识更重要，知识是有限的，想像力是无限的，是社会进步的源泉。”其实，说得明确一些，猜想就是“蒙”，但不是瞎“蒙”，而是根据一些信息(能从题中得到，或由逻辑分析得出)来判断，这种方法主要是用于选择题的解答上。
胡湛智(北京大学技术物理系学生)
很多同学头疼物理，这多半是因为给了自己“物理难学”的心理暗示所致。说句实在话，物理在高中阶段不能说有多难，甚至可以说有点呆板记忆的味道。总结起来说也是几个板块：一是力学板块，二是电磁学板块，三是气体板块，四是光学、声学、原子理论初步等板块。前两个板块尤其重要，考题大多数出自这两块，第三板块常出现在把关题中也要充分重视，而第四板块的题常较容易，可以拣不少分，不应忽视。解物理题比较重要的是程序问题，做题时即使不明确写出程序，也应遵循“分析、列示、计算”的步骤，切莫乱了方寸。这么做的好处是使解题变得容易明白。复习物理的要点首要的是充分重视课本知识，除了跟上老师的步调外，自己一定要多钻研课本，课本上的思考题是复习的纲，再找一些考点解析，认真搞清每个概念、每个要求，并相应做一定数量的习题；其次也要特别重视画图的作用，画图有直观、简捷、明了等特点，常常是解题的好工具。物理图的直观性更强，更重要的是有些关系式必须通过图象来得到。
另外，老师讲解的综合性例题非常重要，要作详细的笔记并加以揣摩，因为这些题除了经过老师挑选具有一定的代表性外，常常是综合运用并考查了许多知识点，能起到一题覆盖一片的作用。平时可不断地做一些这类综合性强的题目，作为对自己一个阶段以来复习成果的检验。同数学一样，物理复习做题也要以基础题为主，难题适量。
伍天宇(北京大学物理系学生)
这一阶段，通常是各种练习、试卷纷至沓来，大量的习题令人眼花缭乱。面对“无边题海”何去何从?通常各人方法各异而效果也相距甚远。如果一味追求速度、题量，经常会陷得很深，成效却很浅，因此做题切不可一味贪多，以免“贪多嚼不烂”。一方面，人的精力有限，题海却无边，以有限对无边显然是不可取的；另一方面也没有那个必要，如果做了许多题，有做错的改过答案就扔到一边，匆匆赶做其它题，给自己造成了极大的心理压力，而且不能保证下次见到类似的题能迎刃而解不重犯错。做好了一些难题，花费九牛二虎之力后又放置一边，用不了多久自然会忘却，那些原来得到的巧解妙答也会失去应有的意义，因此，单纯追求数量，立志阅尽天下题是不可取的。我想，做100道类似的题的效用并不一定强于用100种方法解决同一道题(如果可能的话)；做许多意义不大的题并不强于做几道有价值的题。做题的真正高效率应该是有所筛选，选取有价值有典型意义的题目，反复捉摸，选取不同的角度思考，从中提炼出一些思想方法，举一反三，有所联想，熟练掌握一些重要解题思想。
当然，必须补充的一点是理科的学习务必心到手到，放弃题海战术并不意味着不作适量的练习，因为不做适量的练习就无法提高运算能力和速度，无法锻炼人的思维的快速应变，如果以为光凭看就可以心领神会，取得好成绩，那可真是对理科学习的误会，那样只会有一个结果，就是对一个具体的问题感到似曾相识，甚至心下庆幸见过这道题却算不出准确的答案，缺乏规范的描述，追悔莫及。
既然明确了以上两点，我想把刚上高三时学校向我们推荐的经验之一，即建立错题本，现借花献佛推荐给大家。做法是将自己每次考试或自测中做错的题摘出，记录在一个专门的本子上以备复习之用。我觉得这条经验的确不错，我自己受益匪浅。反复研究自己的错误，可以发现自己知识结构的薄弱之处和思维方法的偏执不周全的地方，警钟长鸣，更能督促人不断进步。因此值得借鉴。但在实施过程中需要坚持不懈。另外，我认为要将全部错题摘录下来实在费不少精力，在紧张的复习中有时很难做到，因此我建议有选择的摘抄，只须选出确实有价值、值得日后再看的精品即可。“精”字非常重要。
楚 军(北京大学技术物理系学生)：
物理同化学一样也是一门实验学科，但同化学相比，它的理论部分所占的比例要大出很多。所以学习物理也要从最基础的概念、理论着手，对物理概念尤其马虎不得，要仔细抠到每个字的含义，一丝一毫的错误都有可能导出完全相反的结果。但物理不同于数学，它毕竟是一门实验学科，对实际情况的想像有时对解题很有帮助。如果脑子中已有了正确的物理场景，那么解起题来就会事半功倍。所以明确的草图有时就成了解题的关键。物理是实验学科的特点决定了它不必每步都要有严密的数学分析，有时直接从物理学的角度反而更容易得出正确的解答。中学物理分为力热光电几大部分，每一部分都有自己的重点和思维方法，但其根本都是不变的，只要掌握了其中的要点，物理题其实很好解决。相比之下，我认为几部分中最重要的就是力学部分。因为在中学物理中，我认为力学是其它几部分的基础，不论解哪部分题，差不多都离不开力学，一些比较难的综合题也都是其它部分和力学的综合题。所以我认为，学好力学是学好中学物理的关键。老师总结的解力学题的步骤“先物体、查受力、分析运动、列方程，检验”，极其精辟，我用它解题几乎都是迎刃而解。我的物理成绩在各科中算是最好的，也是因为当初在学习力学时打下了良好的基础，以致于以后的学习都感到很轻松。实验也是很重要的。做物理实验前应认真预习，实验时要胆大心细，实验后独立完成实验报告。这一过程可以帮助自己更深刻地理解物理概念，以达到事半功倍的效果。物理学既有数学严谨的推导，又有实验学科来自实验的特点，两种思维方式在这里融汇贯通，很能开阔眼界，锻炼人的思维。这也可能是我喜爱物理的最大原因吧!

怎样才能学好物理
----要想学好物理，要有兴趣，要靠自己。可是，棒着新课本，物理知识还一无所知，兴趣从何谈起？的确如此，没有了解就没有兴趣。事实上，在刚接触物理的时候，没有必要细究怎样才能学好物理的问题，那些听起来很有道理的大道理，其实并不管用。
万事开头难，好的开头等于成功的一半。对于初学物理的同学而言，怎样学好物理的问题，可以转化为初学物理时应该注意什么的问题。简而言之，要注意两个改变。
一是要改变思维习惯。不同的学科知识有不同的特点，有不同的逻辑体系，因而学习物理时要改变原有的思维习惯，要注意按物理学的规则和要求去思考去判断，不要凭想当然，不要跟着感觉走，否则，就走不出疑惑的泥沼。
例如，要求测量一段金属丝的直径。具体办法是将这段金属丝紧密地绕在一支圆铅笔上，并设在铅笔上绕的匝数 n 是 30 匝，用毫米刻度尺测得 30 匝线圈的总 “ 宽 ” 度 1 为 70.0 毫米，最后计算出金属丝的直径 D 是多少。
我班上有的同学写出了这样的算式： D ＝ 1 ／ n ＝ 70 ． 0 毫米／ 30 ＝ 2 ． 33 毫米。
老师说这个结果是错的，正确的结果应是 2 ． 3 毫米。有的同学就感到想不通，凭想当然，认为小数点后面的位数越多越好。
结果不能脱离最基本的实验事实，因为测量的所使用的工具是毫米刻度尺，所以得出的结论就只允许在毫米位后出现一位估测数。若毫米位后出现两位数，则反映测量的工具精确到了丝米位，而实际上毫米刻度尺只能精确到毫米位。
二是要改变学习方法。学习的内容不同、目标不同，与之相适应的方法也就不同。物理是一门以观察、实验为基础的科学，它与以前所接触的思辨性较强的知识有区别，所以，要注意多观察，要认真做实验，并要记住一句话：智慧出在手上。
当然，谈到改变学习方法，对于初学物理的同学，免不了有些抽象。万事都有一个过程，要想找到好的学习物理的方法，不可操之过急，其有效的步骤是：先要认真学习和掌握物理老师所介绍的方法，接下来就是通过一段时间的学习，总结和摸索自己行之有效的方法。

首先公式要牢记，然后还要活用公式的单位，浮力那块一定要会那种冰块里有气泡和两种密度不同物体混合的题型，剩下的我认为就是电学的串并联，力学到没什么难点，实验题就是实验报告上面的类型。

可以很负责任的告诉你,学习物理没什么好的办法!
就是多做题,通过做题来熟练掌握公式!

科学实验
scientific experiment
包含步骤
科学的方法应该包括六个重要步骤：
1.观察：观察即对事实和事件的详细记录
2.对问题进行定义：定义是有确切程序可操作的
3.提出假设：对一种事物或一种关系的暂时性解释
4.收集证据和检验假设：一方面要能提供假设所需的客观条件，一方面要找到方法来测量相关参数
5.发表研究结果：科学信息必须公开，真正的科学关注的是解决问题
6.建构理论。孤立的问题无法建立理论，科学的理论是可以被证伪的
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科学实验

一、科学实验及其特点
科学实验是观察的一种形式。由于科学实验在经验自然科学研究中具有特殊重要的地位，因此，需要对科学实验单独加以论述。
当人们不满足在自然条件下去观察对象，要求对被研究对象进行积极的干预时，这就导致科学实验的产生。
在古代社会，科学实验就已在人们探索自然界奥秘的过程中逐步酝酿产生。但是那时的实验还只是以原始朴素形式出现，它还没有成为一种独立的社会实践活动形式。严格意义上的科学实验是从近代开始的。实验方法的运用成为近代自然科学的主要特点。这种情况之所以在近代出现，根本原因在于工业生产在这时得到了长足的发展。恩格斯说：“从十字军远征以来，工业有了巨大的发展，并产生了很多力学上的（纺织、钟表制造、磨坊）、化学上的（染色、冶金、酿酒）、以及物理学上的（眼镜）新事实，这些事实不但提供了大量可供观察的材料，而且自身也提供了和已往完全不同的实验手段，并使新的工具的制造成为可能。可以说，真正有系统的实验科学，这时候才第一次成为可能。”（《马克思恩格斯选集》 第3 卷人民出版社1972年版，第523-524页）从近代到现代，科学实验经历了很大发展，科学实验的社会性也逐步提高。到了1940年代以后，科学实验的规模愈来愈大。科学实验再也不是科学家个人的事业，而成为整个社会事业的一个有机部分。
科学实验之所以受到人们的重视，之所以能比自然观察优越，这是和科学实验本身的特点密切相关的。
具有纯化观察对象的条件的作用
自然界的对象和现象是处在错综复杂的普遍联系中的，其内部又包含着各种各样的因素。因此，任何一个具体的对象，都是多祥性的统一。这种情况带来了认识上的困难，因为对象的某些特性或者是被掩盖了起来，或者受到其他因素的干扰，以致对象的某些特性，或者是人们不容易认识清楚，或者是通常情况下根本就不能察觉到。而在科学实验中，人们则可以利用各种实验手段，对研究对象进行各种的人工变革和控制，使其摆脱各种偶然因素的干扰，这样被研究对象的特性就能以纯粹的本来面目而暴露出来。人们就能获得被研究对象在自然状态下难以被观察到的特性。例如，肉汤腐败这个常见的现象究竟是什么原因引起的？巴斯德认为煮沸的肉汤后来又变质，这是由于空气中的微生物进入肉汤造成的结果。但是，在自然的条件下，肉汤总要接触空气，而空气中又必然会有无数尘埃，尘埃上则携着微生物。所以在自然条件下，要使空气中的微生物不进入肉汤里是不可能的。于是，巴斯德就求助于实验的纯化作用。他设计了一种曲颈瓶，把肉汤注入瓶内并加热杀菌。由于瓶子是曲颈的，它使外界空气中的尘埃很不容易进入瓶内。结果肉汤并不腐败。这就是通过一定的实验手段，排除了空气中的微生物对肉汤的作用，观察到了肉汤在比较纯粹的状态下是不会腐败的。
具有强化观察对象的条件的作用
在科学实验中，人们可以利用各种实验手段，创造出在地球表面的自然状态下无法出现的或几乎无法出现的特殊条件，如超高温、超高压、超低温、超真空等等。在这种强化了的特殊条件下，人们遇到了许多前所未知的在自然状态中不不能或不易遇到的新现象，使人们发现了许多具有重大意义的新事实。例如，人们能通过一定实验手段，造成接近绝对零度的超低温，从而使我们能把几乎所有的气体液化。在这种超低温下，人们也能发现某些材料具有特殊优良的导电性能，即具有无电阻、抗磁等超导态特性。
具有可重复的性质
在自然条件下发生的现象，往往是一去不复返的，因此无法对其反复地观察。在科学实验中，人们可以通过一定实验手段使被观察对象重复出现，这样，既有利于人们长期进行观察研究，又有利于人们进行反复比较观察，对以往的实验结果加以核对。例如，英国化学家普利斯特列在1774 年用聚光镜加热汞的化物而分解出一种气体，它比空气的助燃性要强好多倍。普利斯特列把这种气体称之为失燃气体。当普利斯特列把这个消息告诉法国科学家拉瓦锡后，拉瓦锡马上动手重复了这个实验，使他终于发现加热氧化汞而分解出来的能助燃的气体不是别的，而是氧气。
正是由于科学实验具有这些特点，因此科学实验越来越广泛地被应用，并且在现代科学中占有越来越重要的地位。在现代科学中，人们需要解决的研究课题日益复杂，日益多样，使得科学实验的形式也不断丰富和多样。
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科学实验的分类和构成

目前，人们对利实验类型的分类，还缺少较系统的研究。我们也只是粗略地介绍以下两种分类：
按照实验的目的不同，可以把科学实验分为定性实验、定量实验和结构分析实验。定性实验是用以判定某种因素、性质是否存在的实验。定量实验是用以测定某种数值或数量间关系的实验。结构分析实验是用以了解被研究对象内部各种成份之间空间结构的实验。
根据实脸手段（仪器、设备工具等）是否直接作用于被研究为标准，实验可分为直接实验和模型实验。直接实脸就是实验手段直接作用于被研究对象的实验。模型实验就是根据相似原理，用模型来代替被研究对象，即代替原型，实验手段则直接作用于模型而不是原型的一种实验。在现代自然科学中，模型已不限于与原型具有同样物理性质的物理模型，而是又发展出数学模型、控制论模型等等。数学摸型是建立在模型和原型的数学形式相似的基础上。控制论模型是建立在控制功能的相似性基础上的。因此，人们就可以在具有不同运动形式的对象之间进行模拟实验。
无论何种类型的科学实验，它们都是由三个部分构成的。
第一，实验者。这是组织、设计和进行科学实验的人。实验目的的确定，实验方案的设计、实验步骤的制定、实验过程的操作、实验结果的处理解释等，没有一个环节可以脱离实验者。实验者是实验活动的主体。实验者从事科学实验是为了取得对自然界特定对象的认识。因此，从认识论上看，实验者又是认识的主体。没有实验者这个认识主体，科学实验就不会发生。不过在此需要指出的是，不能把实验者理解为孤立的个人。在任何情况下。实验者都不是作为孤立的个人在活动，而是作为社会的人在活动。实验者继承着前辈们所已经建树起来的积极成果，也借鉴着同时代的成功经验与失败教训，同时还依赖着人们之间进行的各方面的协作劳动。因此，实验者所取得的任何一点有益成果，都将融汇到社会精神财富的总体中去。这样说，并不是要否认实验者个人的创造能力，而是说这种创造能力只有不脱离社会这个基础时才能得到发挥。
第二，实验对象。这是实验者所要认识的对象。实验对象可以是自然界的物体及其现象，例如太阳光，也可以是人们生产出来的物体及其现象，例如机床、布匹。但是，不管何种种实验对象，它既是实验者进行变革和控制的对象，又是实验者的认识对象。因此，从认识论上看。实验对象是处于认识客体的地位。
第三，实验手段。实验手段是由实验的仪器、工具、设备等客观物质条件组成，实验仪器是其中的主要成分。实验手段的作用主要表现在两个方面：一方面是实验者通过实验手段把自己变革和控制实验对象的意图传递给实验对象，使实验者的意图得到物化。另一方面，实验手段又显示实验对象的特性，而把实验对象在经受变革与控制后呈现的状态传递给实验者，使实验者能够获得关于实验对象的有关认识。所以，实验手段是实验者和实验对象之间的中介环节。没有适当的实验手段，实验对象的某些特性就不能暴露出来，人们就不能获得对这些特性的认识。在这个意义上，实验手段的状况，决定着科学实验所能达到的认识水平。实验手段的每一步改进，都意味着人们对实验对象的可观察量的增加，意味着科学实验水平的提高。从科学史上可以看出，新的实验手段的采用，往往会带来科学理论上的重大突破和发展。因此，有意识地改进实验手段是一项具有战略意义的措施。但是，一个时代的实验手段又是那个时代生产力水平的具体表现，为当时的生产力发展状况所制约。因此，实验手段的改进，新实验手段的装备，只有伴随着整个社会生产力水平的提高才能实现。
模型实验产生以后，人们用模型来代替原型进行实验。那么模型在科学实验的结构中是属于哪一部分?在科学实验中，模型具有双重的性质。就模型是实验者运用实验手段而对之进行实际的变革和控制的对象来说，模型是实验对象。实验者是对模型进行各种实验，从而取得关于模型的各种认识。但就模型只是原型的替代物，实验者的真正目的是要获取关于原型的认识这一点来说，实验的真正认识对象是原型，而模型则不过仍然是实验者所运用的实验手段。这是一种扩展了的手段。也许正是由于模型的这种双重性质，使它在科学实验中占有特殊重要的地位。
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科学实验的程序

如何从事科学实验呢？科学实验的程序是怎么样呢？
科学实验的准备阶段
（一）科学实验过[1]程的第一个阶段，可以叫做实验的准备阶段。
一项科学实验的价值，它的成功或失败，很大程度上取决于科学实验的准备阶段。在这一阶段，人们需要进行四项工作。其中的每项工作，都不能离开理论的运用，不能离开逻辑思维活动。
1．确立实验目的。这是为了明确我们为什么而进行实验。例如，迈克尔逊和莫雷关于光的干涉实验，其目的就在于检验当时流行的以太理论是否正确。这个目的的实现，对于推动物理学的发展有着十分重要的作用。确定实验目的是一个理论的逻辑演绎的过程。
2.明确指导实验设计的理论。在确立实验目的之后，并不能马上着手设计实验，而是要先明确以什么理论来指导实验的设计。这种指导性理论，就是启发实验者应采用什么方法并从什么方向上去实现已确立的目的。没有这一步骤，就不能从实验目的过渡到具体的实际设计上去。例如，恩格斯早就提出生命是通过化学进化的途径产生的。在恩格斯之后，很多科学家都想用实验来检验恩格斯的论断。但在很长一段时间里，人们始终不能进入具体的实验设计。其原因就在于实验设计所依据的指导性理论还不具备，人们还不知从何处着手去设计这种实验。也就是说，在实验目的和具体实验设计之间还缺少一个把两者联系起来的中间环节。进入20世纪后，人们才提出了一个理论：在原始的不同于今天的大气条件下，在漫长的岁月里，非生命物质可以转化为生命。以后，海登又提出了原始大气和原始汤液的概念。这些理论相继提出之后，实验设计就有了依据，有了方向。人们就可以根据这些理论进一步作出逻辑推理：假定我们模拟了原始地球的大气成分，并创造相应的条件，那么就可以进行模拟原始地球时期使无机物转化为生命所必需的有机物的实验。1953 年米勒的实验就是依据这种指导性理论而进行设计并取得成功的。指导性理论不仅关系到一个实验目的应从何处着手实现的问题，而且还直接影响到实验设计的成效。
3．着手实验设计。马克思说：“蜜蜂建筑蜂房的本领使人间的许多建筑师感到渐愧。但是，最蹩脚的建筑师从一开始就比最灵巧的蜜蜂高明的地方，是他在用蜂蜡建筑蜂房以前，已经在自己的头脑中把它建成了。劳动过程结束时得到的结果，在这个过程开始时就已经在劳动者的表象中存在着，即已经观念地存在着。”（《马克思恩格斯全集》第23 卷，人民出版社1972年版，第202 页）这就是说，人们在实际行动之前，要先考虑到自己在未来应如何行动，采取哪些步骤，每步行动可能带来什么结果，假如某些条件突然改变了，将发生什么影响等等问题。科学实验是人们为了认识自然界而进行的一种变革自然界对象的社会实践活动。人们当然更要在采取具体实验行动之前，先在思维中以观念形态大致完成这个变革的行动过程。哪些干扰因素应设法排除，哪些次要因素要暂时撇开，这一切都应在实验设计中给以考虑。实验设计的任务，就是为了在实施实验之前，先把这个实验在自己的观念中完成。
实验设计是运用一定理论进行逻辑推论的过程。实验设计的优劣很大程度上取决于设计过程中的逻辑思维是否严密。比如，在实验设计中，要细致思考到，在实验的实施中可能会有哪些偶然性因素发生，这些偶然性因素会对实验效应带来什么影响。拿某种药物效应的实验来说，在实验设计时就要考虑到，如果病人知道了是在做药物效应的实验，那么他的心理反映就可能影响到生理上，从而使实验发生偏差，如果某医生知道了哪些病人属实验组，哪些病人属对照组，那么他的心理反应也可能会影响到诊断上，从而使实验发生偏差。因此，在实验设计中就要采取相应的严格措施，以消除这种偶然因素对实验效应的影响。这些思考过程，都是运用一定理论而进行的逻辑分析和逻辑推理的过程。
当然，在实验设计中还有许多具体的工艺和技术方面的问题。但是贯穿实验设计的一根主线，则是运用一定理论而进行的逻辑推论。相应的工艺和技术问题也只有在一定逻辑思维基础上，才能联结成为一个完整的设计。
4．实验仪器、设备、材料的准备。人们往住把实验仪器、设备、材料的准备，当作是一种纯物质的活动。其实，每一种仪器都是以某种或某些理论为依据而进行设计和制造的。例如，伽利略、托里拆里等人使用的温度计，就是根据液体和气体与“受热程度”按比例膨胀的假定而制作的。1878 年国际度量衡委员会关于标准温度计的决议则作如下规定：“温度应当用化学上纯的氢在定容情况下的压力来测量，它在冰的熔解点时的压力为1000 毫米水银柱高”。所以，每采取一种仪器，实际上就意味着引进了一些理论。材料的选用也是根据一定的理论进行的。例如，孟德尔选择豌豆作为实验材料，就是因为豌豆有严格的自花授粉，易于栽培，生长期短，有明显的可区分性状等特点。离开了一定的理论和逻辑思维，实验仪器、设备、材料的准备工作就无法进行。
科学实验的实施阶段
（二）科学实验的第二个阶段，可以叫做实验的实施阶段。这个阶段就是实验者操作一定的仪器设备使其作用于实验对象，以取得某种实验效应和数据。仪器设备与实验对象的相互作用是不依人的意志为转移的合乎规律的表现。因此，这个阶段的活动是—种客观的物质活动。作为客观的感性物质活动的实验实施过程正是对人们已有认识的检验，也是提供了给人们认识的新事实。
科学实验的试验结果处理阶段
（三）科学实验的第三个阶段，可以叫做实验结果的处理阶段。
在这—阶段上，人们对实验结果进行分析。因为尽管人们在实验设计中作了周密考虑，但在实验的实施过程，仍会有一些事前没估计到的主客观因素影响到实验结果。所谓客观因素主要是指实验仪器设备的偶然变化，实验初始条件、环境条件的偶然变化、实验材料在品种规格上的某些差异等等。所谓主观因素主要是指，在实验设计时，遗漏了对一些可能产生的系统误差的考虑，在读取数据时，感官上造成的偏差，等等。这些因素造成的影响是混合在一起的。因此，人们就必须对实验最初所呈现出来的结果作出分析，以区分什么是应该消除的误差，什么是实验应有的结果。
在科学实验中，人们变革着客观的物质对象，这就使它和人们的生产活动有相同的方面。因为生产活动作为人们能动地改造客观世界的活动，也是一种变革物质对象的活动。正是由于这一点，科学实验也和生产活动一样，属于改造客观世界的实践活动的范畴，成为实践的一种基本形式。但是科学实验和生产活动又有区别。首先，它们的直接目的不同。科学实验的直接目的在于解决一定的科学研究任务。生产活动的直接目的在于提供人们生活和再生产所需要的物质财富。其次，它们产生的结果不同。科学实验产生的结果是人们获得了对事实的认识，是检验一定的理论。而生产活动产生的结果，则是使人们获得了所需要的产品。当然，这种区别不是绝对的。尤其是在现代，科学实验和生产活动已经明显地互相渗透。生产的发展为科学实验提供了前提和条件，科学实验则为发展生产指明方向、开辟道路。不仅如此，很多科学实验直接解决生产中的问题，成为生产活动的一部分，而很多生产活动又带有科学实验的性质，它在生产物质产品的同时矛也解答了某些科学研究的课题。关于科学实验与生产活动的互相关系问题，这是科学社会学研究的一个重要课题。
实验法是指经过特别安排，在人为控制下确定事物相互关系的研究方法。实验法是自然科学研究领域最早被人们普遍使用的研究方法之一，是近代自然科学建立的基础，以致国外有的学者竟认为，研究(research)就是实验、实验、再实验，反复(re)寻找(search)的过程。达·芬奇、伽利略、牛顿等人都充分利用实验方法做出了巨大的科学成就。
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实验方法的特点

一是实验法可以简化和纯化研究对象
实验方法可以利用科学仪器和设备所造成的条件，根据研究目的，突出研究对象的主要因素，排除次要因素、偶然因素以及外界的干扰，使要认识的事物的某些属性在特定的状态下显示出来，从而能更准确地认识事物的本质和规律。如1799年英国物理学家亨利·戴维把实验仪器保持在水的冰点，排除了实验物品和周围环境的热交换，证明冰融化所需要的热来自于磨擦，否定了当时占统治地位的“热素说”。
二是实验法可以强化、弱化研究对象
许多事物在常态下并不能充分暴露其本质，利用实验可以创造出自然界中不可能出现的环境，从而更好地认识研究对象。如1911年荷兰科学家昂尼斯把汞的温度降到O'C以下时，发现汞的电阻突然消失，变成了所谓的超导体，并由此打开了超导研究的大门。美籍科学家吴健雄让钴-60处于超低温这一极端状态，成功地验证了弱相互作用下宇称不守恒这一假设。
三是实验方法可以加速、延缓、再现、模拟自然过程 自然界中许多事物有的转瞬即逝，有的旷日持久，有的事过境迁，给人们认识某些事物带来了困难。而实验方法可以在人为的控制下，根据研究的需要来改变自然界中事物的状态。1953年美国科学家米勒进行地球大气及闪电的实验，他仿照地球雷电交加的自然条件，对放入真空管中的各种气体进行火花放电。经过八天的反复作用，最后得到了五种构成蛋白质和重要氨基酸，而这个过程在自然状态下要经过上亿年。
任何一个实验都包括实验者、实验仪器和实验对象三个基本的组成部分。但是，从不同的角度可以把实验方法分为不同的类型：根据实验对象性质的多样性，可以分为物理实验、化学实验、生命实验、人体实验等；从实验手段和条件，可以分为直接实验和间接实验、野外实验和实验室实验等；根据实验者的预定目的，可分为定性实验、定量实验、测量实验、析因实验、对照实验、验证性实验、判定性实验、中间实验等；根据实验对象的透明度，可以分为黑箱实验、灰箱实验、白箱实验等。
研究者应充分利用实验方法来研究特定的事物，但是必须懂得实验方法的局限性，如实验不能代替理论研究；实验总是特殊的，特殊的结果与普遍的理论之间总是有距离的；实验只能是在有限的范围内进行，许多问题是无法通过实验进行研究的。
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实验方法有以下的使用原则

(1)应熟练掌握与实验课题有关的理论和经验。 实验方法是在人为的控制下对研究对象进行研究的一个过程，所以要精心设计实验方案。在设计实验方案和进行具体实验的过程中，离不开理论的指导和前人经验的积累。实验者只有具备必要的理论知识和实验技能，才能对实验中出现的新事物有敏锐的观察力，当事物表现超出原来的理论框架时，能够及时加以捕捉，并发现其本质。
(2)应事先提出假说或需要检验的观点、理论等。 实验在科学研究中主要有两种目的：一是探索和发现新现象或新规律；二是检验已有知识或理论的正确性。
1902年到1907年，德国化学家费舍尔对蛋白质的化学结论进行深入研究，提出了蛋白质的肽键理论，然后在实验中合成了18个氨基酸的多肽长链，从而验证了其反映蛋白质结构理论的正确性。
(3)应精心设计，严密组织。
俗话说，“知己知彼才能百战不殆”。对所要做的实验，必须精心设计，严密组织，做到心中有数，这样才能使成功率更大。根据一定的理论，结合具体的研究对象，可以采取不同的研究方式。如泰勒通过精心设计和严密组织，利用搬运铁块实验、铁砂和煤炭的挖掘实验、金属切削实验等，提出了科学管理的方法。
(4)应选择好实验环境，准备好实验工具。
实验环境对于实验的成功与否有很大关系，如在对天体进行观察时，要选择天气很好的时候，才能取得理想的效果。
俗话说“磨刀不误砍柴工”，实验工具是实验取得成效很关键的一个方面。它的状况决定着实验能达到的认识水平。如没有高分辨率的光谱食品，就无法认识原子光谱的精细结构。丁肇中正是由于不断把实验的精度提高，最终发现了丁粒子。
(5)应保持受实验者的常规状态。
不论研究对象是自然界中的事物，还是人类自己，为了保持实验结果的客观性，要尽量保持受验者的常规状态。只有在常态下，事物或人所表现出来的才是其真实的情况。在保持正常状态下，通过改善工作条件和环境等因素，梅奥通过照明实验、福利实验、电话线圈装配实验、访谈实验等提出了以人为本的管理思想。
(6)应能有效地控制影响实验的各种因素。
在实验过程中，要根据研究目的来尽量控制实验中的各种因素。要突出主要因素，排除次要因素、偶然因素以及外界的干扰，从而能更准确地认识事物的本质规律。伽利略的落体实验、斜面实验和单摆实验都是在突出主要因素、排除次要因素的条件下获得成功的。
(7)应仔细观察，尽可能得到精确的数据。
在科技史上，当某些重大发现公布之后，经常使一些科学家后悔莫及，因为他们也曾见到过类似现象，但由于未加注意而失去了发现的大好良机。法国的约里奥·居里在用。粒子轰击铍时打出了中子，但他没有留心而误认为是Y粒子，让它溜走了。后来，查德威克证明了不是γ射线而是中子，获得了诺贝尔物理学奖。可见，在科学实验过程中只有仔细观察，才能得到理想的结果。
(8)应从小到大、反复多次进行实验。
一般说来，在做深入的大规模的实验前，先要做一些探索性的试实验，先简单后复杂，这样可以为以后的实验工作积累相关的信息和思路。实验要注意其可重复性。只有多次重复，才能表明其成果是可以让大家认可的。1959年美国物理学家韦伯曾宣布，他的实验装置已直接收到了从银河系一天体发出的引力辐射，直接验证了爱因斯坦关于引力波的预言。但是，它的实验在世界上十几个实验室都未能重复，因而也就没有被科学界承认。
(9)应仔细核对实验后所得出的结论。
实验结束后，要对实验中获得的数据作进一步的加工、整理，从中提取出科学事实或某种规律性的理论。在分析过程中，要利用统计分析的方法，借助于计算机等手段来从数据之间的因果关系、起源关系、功能关系、结构关系等多角度、多层次地进行处理。

1.有孔纸片托水
大家知道，凡是有孔的东西，都是会漏水的。可是，现在你将看到一张满纸都是小孔的薄纸片，居然能托起一斤重，甚至两斤重的水，而滴水不漏。
1．器材
大空瓶一个，用大针穿许多小孔的纸片一张，有色水一大杯。
2．表演过程
在大空瓶内盛满有色水；把有孔纸片盖住瓶口，并用手压着纸片，将瓶倒转，使瓶口朝下，如图，然后将手轻轻移开。纸片纹丝不动地盖住瓶口，而且水也未从孔中流出来。
表演时要注意，瓶子用小口瓶（如用大口瓶时、纸片要用硬一些的），瓶内装水越满效果越好。倒转瓶口后，手要慢慢地轻轻地移开，以免纸未盖平而漏水，甚至使水倒出来。
3．解释
薄纸片能托起瓶中的水，是因为大气压强作用于纸片上，产生了向上的托力。小孔不会漏出水来，是因为水有表面张力，水在纸的表面形成水的薄膜，使水不会漏出来。这如同布做的雨伞，布虽然有很多小孔，仍然不会漏雨一样。

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