朱小東



物理知識的建立與拓展需要通過無數次實驗的總結和歸納,通過對實驗現象的觀察與分析,去偽存真,最終對人們的猜想得出正確的結論.在實驗過程中,觀察能力的培養尤為重要,通過人們的慧眼,讓我們發現更多未知的領域,從而增強人們探究的欲望.物理是一門自然學科,在物理教學中培養學生的觀察能力,對物理知識的教學與理解起到非常重要的作用.
牛頓通過觀察蘋果落地發現了萬有引力;阿基米德通過洗澡時水的溢出發現了浮力;法拉第通過觀察發現了電磁感應現象,為人類走進電器時代做出了巨大貢獻;湯姆生對實驗的仔細觀察發現了電子,從而揭示了原子是可以再分的;奧斯特通過對實驗中小磁針觀察得出了通電導體周圍存在磁場,從而為電磁走進人們的生活做出了重要貢獻.
這些重要理論的形成和建立,都離不開人們對實驗現象的仔細觀察,物理教學中學生觀察能力的培養在整個物理教學中起著非常重要的作用,是學生形成良好的物理素養的重要基礎條件.
1學生觀察能力的培養從觀察生活開始
由于學生的生活閱歷比較膚淺,很多學生對發生在自己身邊的物理現象不感興趣,從而失去了很多的生活體驗,有些物理知識在生活中經常能夠用到,但是就是沒有好好的留意.失去了生活體驗的物理知識對于很多學生來說只有用“生疏”來形容.
(1) 中國人使用的鍋碗瓢盆、筷子、笤帚、撬棒扳手、起重機、剪刀等等在生活中再常見不過的用具,他們應用了很多的物理知識,比如物質的導熱性,省力杠桿與費力杠桿、壓強等等.
(2)鍋蓋周圍的白汽;秋天荷葉上的露珠;冬季草地上的霜、河面上的冰、樹枝上的霧凇等等這些常見的自然現象都與物態變化有著千絲萬縷的聯系,這就是生活體驗.
(3)在電學中,很多學生對路燈的連接方式模糊不清,認為是串聯電路,就是缺少對生活的體驗與觀察.家中有很多家用電器比如電磁爐和微波爐,但是我們放在里面的加熱器皿卻有較大的差別.
2學生觀察能力的培養實驗源自于物理
(1)如圖1所示,這是探究“當電壓一定時,電流與電阻關系”的電路圖,先在 A、B間接入5 Ω的定值電阻R1,移動滑片P,使電壓表示數為2 V,記下電流表的讀數;斷開開關在 A、B間接入15 Ω的定值電阻R2時,閉合開關,應將滑片P往
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(左或右)滑動,使得電壓表示數為2 V.
在學生實驗過程中,學生只是一味地記錄實驗的數據,并沒有仔細觀察電阻變大和變小過程中電壓表的示數變化與滑動變阻器變化大小之間的變化關系,在實驗中我們觀察到,當換成大電阻之后,電壓表的示數會變大,要使得電壓表示
數保持2 V不變,此時滑動變阻器的滑片必須也向阻值變大的方向移動,反之則向阻值變小的方向移動.如果在實驗中學生養成仔細觀察的好習慣,再對所觀察到的現象進行總結歸納即在串聯電路中,串聯分壓,電阻越大分得電壓也越大,電阻變大分得的電壓也變大.這一題很快迎刃而解,滑動變阻器滑片向右滑.
(2)如圖2,蠟燭在光具座上A處向左移動距離s到c點,為在光屏上再次成清晰的像,則他應將光屏向
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移動,移動距離s′
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s.(>、=、<)
凸透鏡成像實驗是光學的重要實驗,通過學生實驗,得出成像規律如表1所示.
學生對成像規律記得滾瓜爛熟,但在實驗過程中缺少的是仔細觀察與分析:當物體在f與2f之間移動時,移動的距離最多只有f,但是像將會從無窮遠處向2f處靠近,很顯然,物體移動的距離小于像移動的距離,答案一目了然.在實驗過程中增強對實驗現象的觀察理解,而不是為了完成實驗任務而實驗.
3學生觀察能力的培養源自嚴謹的科學態度
通過實驗現象,總結出科學的實驗結論,仔細觀察很重要.在實驗過程中,學生通過小組合作,猜想與假設,探究與交流,總結與歸納等學習途徑和學習方法,形成正確的知識結構體系.如果我們沒有嚴謹的科學態度作為鋪墊,我們可能得出的就是不科學的實驗結論,讓學生產生誤導,甚至形成錯誤的知識結構.
圖3是奧斯特發現電流磁效應的實驗剖析圖,他揭示了通電導體周圍存在磁場的現實,而且磁場方向可以由電流方向的改變而改變.在圖3乙說明只有在通電的條件下才具有磁性. 要使得該實驗能成功,我們只有將小磁針沿南北走向進行實驗,才能保證我們看到的實驗現象符合現實,如果我們將小磁針東西方向進行實驗,在不通電的情況下,小磁針將會受到地磁場的影響,發生偏轉,從而不能說明只有在通電條件下才具有磁性,這樣我們看到的現象就會違背實驗結論,對學生造成錯誤的引導.
學生觀察能力的培養,途徑多種多樣,通過對學生觀察能力的培養,讓學生養成良好的物理素養,形成科學的學習態度,拋棄粗枝大葉的陋習.從而引導學生其他能力的形成和發展,最終提高學生整體的學習能力和科學素養.