朱小東



物理知識的建立與拓展需要通過無數(shù)次實驗的總結和歸納,通過對實驗現(xiàn)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(yǎng)尤為重要,通過人們的慧眼,讓我們發(fā)現(xiàn)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(yǎng)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(fā)現(xiàn)了萬有引力;阿基米德通過洗澡時水的溢出發(fā)現(xiàn)了浮力;法拉第通過觀察發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)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(fā)現(xiàn)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(xiàn)象的仔細觀察,物理教學中學生觀察能力的培養(yǎng)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(yǎng)的重要基礎條件.
1學生觀察能力的培養(yǎng)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(fā)生在自己身邊的物理現(xiàn)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(jīng)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(xiàn)象都與物態(tài)變化有著千絲萬縷的聯(lián)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(lián)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(yǎng)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(shù)為2 V,記下電流表的讀數(shù);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(shù)為2 V.
在學生實驗過程中,學生只是一味地記錄實驗的數(shù)據(jù),并沒有仔細觀察電阻變大和變小過程中電壓表的示數(shù)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(shù)會變大,要使得電壓表示
數(shù)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(yǎng)成仔細觀察的好習慣,再對所觀察到的現(xiàn)象進行總結歸納即在串聯(lián)電路中,串聯(lián)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(guī)律如表1所示.
學生對成像規(guī)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(xiàn)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(yǎng)源自嚴謹?shù)目茖W態(tài)度
通過實驗現(xiàn)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?shù)目茖W態(tài)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(chǎn)生誤導,甚至形成錯誤的知識結構.
圖3是奧斯特發(fā)現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)象符合現(xiàn)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(fā)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(xiàn)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(yǎng),途徑多種多樣,通過對學生觀察能力的培養(yǎng),讓學生養(yǎng)成良好的物理素養(yǎng),形成科學的學習態(tài)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(fā)展,最終提高學生整體的學習能力和科學素養(yǎng).