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新课程下的学习目标须从多个角度去达成，即知识与技能，科学探究（过程、方法与能力），态度、情感与价值观，科学、技术与社会的关系。这其中就包含科学思想与方法。在学习“电和磁”这一章的过程中，应该认识并掌握以下科学思想与方法。
一、转换法
当在研究过程中无法直接得到某结果时，可将其转化为相似的现象或操作进行间接研究。如：电流是看不见摸不着的，根据电流表指针是否偏转或小灯泡是否发光、小磁针在电路旁是否发生偏转来说明是否有电流通过；根据热胀冷缩的原理，把温度的高低转化为温度计中液柱的升降来研究；分子是看不见摸不着的，通过研究红墨水的扩散现象去认识分子的运动……气压计、电压表等的应用都是转化思想的体现。
例1分子运动是看不见、摸不着的，科学家通过研究墨水的扩散现象来认识分子的运动，这种方法在科学上叫做“转换法”。下面是小春同学在学习中遇到的4个研究实例，其中采取了与研究分子运动相同的方法的是（ ）。
A. 利用磁感线去研究磁场问题
B.电流看不见摸不着，判断电路中是否有电流时，我们可以通过电路中的灯泡是否发光来确定
C.研究电流与电压、电阻的关系时，先使电阻不变，研究电流与电压的关系，然后再使电压不变，研究电流与电阻的关系
D.研究电流时，将它比做水流
分析：A选项运用的是模型法；C选项运用的是控制变量法；D选项运用的是类比法。答案为B。
二、模型法
在探究问题的过程中，可以将某一类具体事物抽象成某个物理概念或物理模型。比如把路灯看成一个“点光源”；用铡刀铡草时，把铡刀看成一个能够绕轴转动的“杠杆”。又比如在研究光时，引入“光线”概念；在研究磁场问题时，引入“磁感线”概念；在研究原子结构时，引入“原子的核式结构模型”等，都是模型法的应用。模型法可忽略与所探究问题无关的因素，使问题变得简单，使重点更加突出。
例2 根据通电螺线管周围存在磁场的实验事实，某同学对地磁场产生的原因提出了一个假说：地磁场是由绕地球的环形电流引起的。下图中符合他的假说的模型是（）。
分析：地磁场模型的建立植根于对地磁场的正确认识。地理的北极是地磁场的S极，地理的南极是地磁场的N极，根据他的假说，我们可以根据通电螺线管周围产生磁场的原理，用右手定则作出判断，从而得到正确答案。答案为A。
三、等效替代法
在探究过程中，可以用一种清楚直观的模型或简单明了的方案替代一种复杂的现象或过程，以一种易于接受的方式揭晓复杂问题的答案。例如我们学过的等效电路、等效电阻等。利用作用效果相同的原理来研究问题，可以使问题简明扼要，从而有效地解决问题。
例3 我们在学习物理知识的过程中也学到了许多科学方法，其中有等效替代法、控制变量法、类比法、实验推理法和建立理想模型法等。例如：①用合力表示作用在一个物体上的两个力；②用磁感线描述磁场；③在实验事实的基础上，经过科学推理得出牛顿第一定律；④用总电阻表示同一段电路上并联的两个电阻；⑤借助水压学习电压。上述方法属于“等效替代法”的是（）。
A.①和②B.①和⑤ C.②和③ D.①和④
分析：本题是对等效替代法的认识和运用的考查，如果对等效替代法的概念有了较为清晰的认识，就可以很轻松地判断：①和④属于等效替代法。 答案为D。
四、控制变量法
客观事物所遵循的物理规律往往涉及许多因素。例如欧姆定律反映了电流强度、电压、电阻之间的关系；物体加热所吸收的热量不仅与物体的质量、升高的温度有关，还与构成物体的物质性质有关等等。在通过实验总结规律时，如果一开始就把所有因素都考虑进去，势必会加大实验的难度。因此在当一个量随其他量的变化而变化时，我们可先单独研究这个量与其他量中某一个量的变化关系，研究时控制其他量中剩余的量不变。然后再依次研究这个量与其他剩余量的变化关系。
例4老师在课堂上演示了电磁感应实验后，小杨同学有了新的想法：如果线圈不动，磁体相对于线圈运动是否也会产生电流？于是他找来线圈、条形磁铁、灵敏电流计和一些导线开始探究。当他把条形磁铁插入线圈的瞬间，电流表指针发生了偏转（如图1所示），实验成功了！小杨又想：在这个实验中，感应电流的大小与哪些因素有关呢？请你针对小杨的问题提出一个猜想，并设计实验验证你的猜想。
分析：本题中影响感应电流大小的因素主要有：插入磁体的速度、磁场的强弱、线圈的匝数、线圈的粗细、线圈的横截面积等等。如果全部、一次性研究将无法得到结论，因此必须控制变量。在文字叙述中应突出控制变量的语句（比如“保持其他条件不变”）。
答案：猜想：与磁体插入的速度（磁场的强弱、线圈的匝数、线圈的粗细、线圈的横截面积等）有关。
实验设计：将电流表和线圈连接成闭合电路，保持其他条件不变，用不同的速度先后几次将条形磁铁插入线圈，观察电流表的示数，进行比较。
五、探究法
科学探究是一种重要的思想方法，包括提出问题、进行猜想与假设、制订计划与设计实验、开展实验与收集证据、分析与论证、评估交流与合作等环节。
例5 为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小晖同学提出了以下猜想，并通过吸引大头针的多少来判断磁性的强弱。吸引大头针越多，表明磁性越强。
猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性。
猜想B：通过电磁铁的电流越大，磁性越强。
猜想C：外形相同的电磁铁，线圈的匝数越多，磁性越强。
为验证上述猜想，小晖所在的实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案：
用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁，图2所示的a、b、c、d为实验观察到的4种情况：
依据小晖的猜想和实验，完成下面填空：
（1）通过观察电磁铁吸引大头针数目的不同，来判断 的不同。
（2）通过比较两种情况，可以验证猜想A是正确的。
（3）通过比较两种情况，可以验证猜想B是正确的。
（4）通过比较d中甲、乙两电磁铁的情况，发现猜想C不全面，应补充。
分析：本题是对科学探究过程中分析与论证环节的考查，须结合猜想来开展。其中涉及到很多其他研究方法，如猜想验证法、控制变量法、转换法等，综合性较强。
电磁铁的磁性强弱无法直接观察，故可转换为对吸引大头针数量的观察，同样情况下，吸引大头针越多，表明电磁铁的磁性越强。
验证猜想A，须比较通电和没通电的情况；验证猜想B，须比较电流不同的情况；验证猜想C，须比较线圈匝数不同的情况。而其他环境因素应保持相同。
除了猜想C，猜想B同样也不全面，应补充：对于同一电磁铁而言。
答案：（1）磁性强弱；（2）a、b(或a、c，a、d)；（3）b、c；（4）电流相同时。
一、转换法
当在研究过程中无法直接得到某结果时，可将其转化为相似的现象或操作进行间接研究。如：电流是看不见摸不着的，根据电流表指针是否偏转或小灯泡是否发光、小磁针在电路旁是否发生偏转来说明是否有电流通过；根据热胀冷缩的原理，把温度的高低转化为温度计中液柱的升降来研究；分子是看不见摸不着的，通过研究红墨水的扩散现象去认识分子的运动……气压计、电压表等的应用都是转化思想的体现。
例1分子运动是看不见、摸不着的，科学家通过研究墨水的扩散现象来认识分子的运动，这种方法在科学上叫做“转换法”。下面是小春同学在学习中遇到的4个研究实例，其中采取了与研究分子运动相同的方法的是（ ）。
A. 利用磁感线去研究磁场问题
B.电流看不见摸不着，判断电路中是否有电流时，我们可以通过电路中的灯泡是否发光来确定
C.研究电流与电压、电阻的关系时，先使电阻不变，研究电流与电压的关系，然后再使电压不变，研究电流与电阻的关系
D.研究电流时，将它比做水流
分析：A选项运用的是模型法；C选项运用的是控制变量法；D选项运用的是类比法。答案为B。
二、模型法
在探究问题的过程中，可以将某一类具体事物抽象成某个物理概念或物理模型。比如把路灯看成一个“点光源”；用铡刀铡草时，把铡刀看成一个能够绕轴转动的“杠杆”。又比如在研究光时，引入“光线”概念；在研究磁场问题时，引入“磁感线”概念；在研究原子结构时，引入“原子的核式结构模型”等，都是模型法的应用。模型法可忽略与所探究问题无关的因素，使问题变得简单，使重点更加突出。
例2 根据通电螺线管周围存在磁场的实验事实，某同学对地磁场产生的原因提出了一个假说：地磁场是由绕地球的环形电流引起的。下图中符合他的假说的模型是（）。
分析：地磁场模型的建立植根于对地磁场的正确认识。地理的北极是地磁场的S极，地理的南极是地磁场的N极，根据他的假说，我们可以根据通电螺线管周围产生磁场的原理，用右手定则作出判断，从而得到正确答案。答案为A。
三、等效替代法
在探究过程中，可以用一种清楚直观的模型或简单明了的方案替代一种复杂的现象或过程，以一种易于接受的方式揭晓复杂问题的答案。例如我们学过的等效电路、等效电阻等。利用作用效果相同的原理来研究问题，可以使问题简明扼要，从而有效地解决问题。
例3 我们在学习物理知识的过程中也学到了许多科学方法，其中有等效替代法、控制变量法、类比法、实验推理法和建立理想模型法等。例如：①用合力表示作用在一个物体上的两个力；②用磁感线描述磁场；③在实验事实的基础上，经过科学推理得出牛顿第一定律；④用总电阻表示同一段电路上并联的两个电阻；⑤借助水压学习电压。上述方法属于“等效替代法”的是（）。
A.①和②B.①和⑤ C.②和③ D.①和④
分析：本题是对等效替代法的认识和运用的考查，如果对等效替代法的概念有了较为清晰的认识，就可以很轻松地判断：①和④属于等效替代法。 答案为D。
四、控制变量法
客观事物所遵循的物理规律往往涉及许多因素。例如欧姆定律反映了电流强度、电压、电阻之间的关系；物体加热所吸收的热量不仅与物体的质量、升高的温度有关，还与构成物体的物质性质有关等等。在通过实验总结规律时，如果一开始就把所有因素都考虑进去，势必会加大实验的难度。因此在当一个量随其他量的变化而变化时，我们可先单独研究这个量与其他量中某一个量的变化关系，研究时控制其他量中剩余的量不变。然后再依次研究这个量与其他剩余量的变化关系。
例4老师在课堂上演示了电磁感应实验后，小杨同学有了新的想法：如果线圈不动，磁体相对于线圈运动是否也会产生电流？于是他找来线圈、条形磁铁、灵敏电流计和一些导线开始探究。当他把条形磁铁插入线圈的瞬间，电流表指针发生了偏转（如图1所示），实验成功了！小杨又想：在这个实验中，感应电流的大小与哪些因素有关呢？请你针对小杨的问题提出一个猜想，并设计实验验证你的猜想。
分析：本题中影响感应电流大小的因素主要有：插入磁体的速度、磁场的强弱、线圈的匝数、线圈的粗细、线圈的横截面积等等。如果全部、一次性研究将无法得到结论，因此必须控制变量。在文字叙述中应突出控制变量的语句（比如“保持其他条件不变”）。
答案：猜想：与磁体插入的速度（磁场的强弱、线圈的匝数、线圈的粗细、线圈的横截面积等）有关。
实验设计：将电流表和线圈连接成闭合电路，保持其他条件不变，用不同的速度先后几次将条形磁铁插入线圈，观察电流表的示数，进行比较。
五、探究法
科学探究是一种重要的思想方法，包括提出问题、进行猜想与假设、制订计划与设计实验、开展实验与收集证据、分析与论证、评估交流与合作等环节。
例5 为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小晖同学提出了以下猜想，并通过吸引大头针的多少来判断磁性的强弱。吸引大头针越多，表明磁性越强。
猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性。
猜想B：通过电磁铁的电流越大，磁性越强。
猜想C：外形相同的电磁铁，线圈的匝数越多，磁性越强。
为验证上述猜想，小晖所在的实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案：
用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁，图2所示的a、b、c、d为实验观察到的4种情况：
依据小晖的猜想和实验，完成下面填空：
（1）通过观察电磁铁吸引大头针数目的不同，来判断 的不同。
（2）通过比较两种情况，可以验证猜想A是正确的。
（3）通过比较两种情况，可以验证猜想B是正确的。
（4）通过比较d中甲、乙两电磁铁的情况，发现猜想C不全面，应补充。
分析：本题是对科学探究过程中分析与论证环节的考查，须结合猜想来开展。其中涉及到很多其他研究方法，如猜想验证法、控制变量法、转换法等，综合性较强。
电磁铁的磁性强弱无法直接观察，故可转换为对吸引大头针数量的观察，同样情况下，吸引大头针越多，表明电磁铁的磁性越强。
验证猜想A，须比较通电和没通电的情况；验证猜想B，须比较电流不同的情况；验证猜想C，须比较线圈匝数不同的情况。而其他环境因素应保持相同。
除了猜想C，猜想B同样也不全面，应补充：对于同一电磁铁而言。
答案：（1）磁性强弱；（2）a、b(或a、c，a、d)；（3）b、c；（4）电流相同时。