物理教學中的“觀察”和“比較”

李軍軍

（江蘇省常州市金壇區(qū)第四中學）

觀察是用一切感覺器官去接受各種信息，從而了解事物并用腦進行積極思考、理解、分析。比較是在思考分析基礎上進行比較歸納，得出結論。在物理新課程中修改和增添了很多演示實驗，增加了自主探究活動。通過這些實驗、探究活動以及物理現(xiàn)象和物理規(guī)律的了解，要能對學生學好物理起到較大作用的話，那么我們在平時的物理教學活動中必須注意培養(yǎng)學生的觀察和比較能力。

一、人們認識自然，總是從觀察開始

在教學中往往通過觀察現(xiàn)象和各種實驗活動，了解一些物理現(xiàn)象，接受相關的物理信息。觀察對激發(fā)學生學習興趣，培養(yǎng)學生科學的思維方法和實事求是的科學態(tài)度等科學素質(zhì)具有特別重要的意義。

1.比較觀察法

比較就是在觀察中區(qū)分客體，確定客體的異同，從而促進思維活動。由于事物與事物之間、現(xiàn)象與現(xiàn)象之間總是既有聯(lián)系又有區(qū)別，因此總有可比之處。教師在教學過程中，要注意將物理現(xiàn)象分析比較，要善于在相同事物和現(xiàn)象中通過比較找出它們之間的不同點；在不同事物和現(xiàn)象中通過比較找出它們之間的相同點。如觀察“電磁感應”實驗現(xiàn)象中，在條形磁鐵兩次都從同一位置穿過閉合線圈過程中，比較兩次實驗的不同之處及實驗現(xiàn)象的不同之處，再通過實驗現(xiàn)象的不同進行比較分析，最終得出結論。

2.分步觀察法

對于一些復雜的物理現(xiàn)象，應按照所制定的觀察計劃，引導學生按照一定的實驗步驟一步一步地仔細觀察。第一步，先定性觀察電阻變化或電壓變化都能引起的電流變化；第二步，固定電阻，定量觀察電壓變化對電流的影響；第三步，固定電壓，定量觀察電阻變化對電流的影響。

3.整體觀察法

其觀察程序為先由整體到部分，再由部分到整體，即先對整體有一個初步的、一般的、粗略的認識后再分出對象的各部分，對這些部分細致地觀察，從而對整體對象有一個正確的認識。黑箱實驗中，先用電壓表對整體進行測量，看是否有電壓，再一部分一部分測量看是否存在電源。然后用歐姆表按整體到部分檢測是否有二極管，最后確定各部分電阻。

4.歸納觀察法

歸納法是在獲得許多個別事物的知識的基礎上，概括出事物的一般原理的方法，是從個別到一般的推理形式和思維方法。這個方法也可以運用到物理實驗觀察中，即從一個個的現(xiàn)象觀察中先得出一個個結論，然后歸納出一般的規(guī)律，是一種由特殊到一般的認識過程。

二、充分認識“比較”在學習及應用物理知識時的地位及作用

在觀察的基礎上必須進行比較；有比較才會有所認識和理解，才會有歸納、總結，才會有鑒別、揚棄，才會有發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)新。

1.在觀察中進行比較

杰出的物理學家伽利略畢生從事科學研究。他的信條是科學研究“從觀察開始”。他從觀察教堂的吊燈開始，以時間為主線，以吊燈擺動的位移為坐標，比較了吊燈每次往復擺動所需的時間，分析了內(nèi)在的異同，研究出“擺的等時性”規(guī)律，使別人應用這個規(guī)律發(fā)明了鐘表，推算出重力加速度；偉大的物理學家牛頓認定研究物理的成功之道是“運用歸納的方法總結出規(guī)律，進而建立理論”。眾所周知，“比較”是“歸納”的基礎、前提和要素，“歸納”是“比較”的精髓、升華和結晶。

2.在實驗中進行比較

實驗可以使人們認識自然現(xiàn)象，研究自然規(guī)律，揭示自然奧秘，驗證科學結論，可以重現(xiàn)生產(chǎn)、生活中的物理現(xiàn)象，幫助研究者將其掌握的規(guī)律上升為理論，再來指導更高層次的生產(chǎn)和生活。伽利略強調(diào)“從觀察開始”經(jīng)過分析得到的假設，必須“再通過實驗來驗證”。牛頓更是堅持科學研究“離不開實驗”。而杰出的女科學家瑪麗·居里夫人則是他們真知灼見的忠實同道。她在極端困難的條件下，用簡陋的設備和儀器，經(jīng)過多次的艱苦實驗和反復的比較分析，終于提煉出純凈的鐳。比如“用伏安法測量導體的電阻”，這個實驗可以有“內(nèi)接”和“外接”兩種方法，各有各的特點，各有各的結果，孰優(yōu)孰劣就必須通過實驗中的相關比較來作出結論。

3.在思考中進行比較

愛因斯坦是“人類宇宙中有頭等光輝的一顆巨星”，他取得光輝成就的原因之一是“酷愛思考的習慣”。法拉第、奧斯特對于電磁關系的研究、思考和比較使得后人們造出了發(fā)電機和電動機，把化學能、機械能變成了電能，又把電能變成了其他為人們服務的光能、聲能、熱能、磁能……德布羅意正是在對于光的波動性和微粒性的思考中進行了比較而受到啟發(fā)，提出了類同于光子的其他微粒同樣具有波動性，從而使望遠鏡進入了電子化的新時代，給學生講這樣的實例則可以更加激發(fā)他們在思考中進行比較的興趣。

由此可見，在新課程的物理教學中應不斷地滲透觀察方法，培養(yǎng)學生的觀察能力，同時要讓他們學會比較，在比較中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，從而提高思考和分析問題的能力。