科學(xué)驗(yàn)證起于“收集證據(jù)”

朱德明

“收集證據(jù)”是科學(xué)探究的要素之一，在物理課程中常表現(xiàn)為收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，認(rèn)知科學(xué)事實(shí)。物理教學(xué)中要讓學(xué)生逐步體會(huì)到，科學(xué)事實(shí)是檢驗(yàn)科學(xué)結(jié)論的唯一標(biāo)準(zhǔn)。培養(yǎng)學(xué)生手腦并用、仔細(xì)觀察的學(xué)習(xí)習(xí)慣，尊重科學(xué)事實(shí)的精神，認(rèn)識(shí)到“收集證據(jù)”的重要性。

人教版八年級(jí)物理上冊(cè)光的折射一節(jié)中，解釋了“折射斷筷”的現(xiàn)象。如圖1所示，筷子端頭A的光從水中斜射向空氣時(shí)會(huì)發(fā)生折射，逆著折射光看去，就感覺(jué)筷子端頭位置升高了，位于A′處，即筷子向上彎折了。

圖1

在“一教一輔”的物理練習(xí)冊(cè)中，給出了這樣一道習(xí)題：“筷子斜放在盛水的碗里，它看上去會(huì)是彎折的，如果垂直地插入水中，會(huì)看到什么現(xiàn)象？你能解釋嗎？”眾多學(xué)生的答案是：“看上去是直的，因?yàn)楣鈴乃怪鄙淙肟諝庵袝r(shí)，傳播方向不變，此時(shí)，入射角為0°，折射角為0°”。

果真如此嗎？習(xí)題評(píng)講課上，我發(fā)給學(xué)生燒杯，要求學(xué)生用筆充當(dāng)筷子，試試看。很快，答案出來(lái)了：“筆是直的，但明顯變短了?！薄爸钡摹狈蠈W(xué)生的預(yù)期，“短了”這一重要事實(shí)被學(xué)生忽略，出乎學(xué)生的意料。學(xué)生在形成光由一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)會(huì)發(fā)生折射的定勢(shì)思維后，自然想到筷子垂直地插入水中時(shí)光從水垂直射入空氣中時(shí)，傳播方向不變，但筆為什么會(huì)明顯變短了？學(xué)生經(jīng)過(guò)一番思考后給出了答案：“如圖2所示，筆端頭S的光從水中斜射向空氣時(shí)會(huì)發(fā)生折射，逆著折射光看去，就感覺(jué)筆端頭位置升高了，位于S′處，即筆變短了?！?br>