朱小東
物理知識(shí)的建立與拓展需要通過無數(shù)次實(shí)驗(yàn)的總結(jié)和歸納,通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察與分析,去偽存真,最終對(duì)人們的猜想得出正確的結(jié)論.在實(shí)驗(yàn)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(lǐng)域,從而增強(qiáng)人們探究的欲望.物理是一門自然學(xué)科,在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,對(duì)物理知識(shí)的教學(xué)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(shí)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(yīng)現(xiàn)象,為人類走進(jìn)電器時(shí)代做出了巨大貢獻(xiàn);湯姆生對(duì)實(shí)驗(yàn)的仔細(xì)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(duì)實(shí)驗(yàn)中小磁針觀察得出了通電導(dǎo)體周圍存在磁場,從而為電磁走進(jìn)人們的生活做出了重要貢獻(xiàn).
這些重要理論的形成和建立,都離不開人們對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的仔細(xì)觀察,物理教學(xué)中學(xué)生觀察能力的培養(yǎng)在整個(gè)物理教學(xué)中起著非常重要的作用,是學(xué)生形成良好的物理素養(yǎng)的重要基礎(chǔ)條件.
1學(xué)生觀察能力的培養(yǎng)從觀察生活開始
由于學(xué)生的生活閱歷比較膚淺,很多學(xué)生對(duì)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(yàn),有些物理知識(shí)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(yàn)的物理知識(shí)對(duì)于很多學(xué)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(jī)、剪刀等等在生活中再常見不過的用具,他們應(yīng)用了很多的物理知識(shí),比如物質(zhì)的導(dǎo)熱性,省力杠桿與費(fèi)力杠桿、壓強(qiáng)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(yàn).
(3)在電學(xué)中,很多學(xué)生對(duì)路燈的連接方式模糊不清,認(rèn)為是串聯(lián)電路,就是缺少對(duì)生活的體驗(yàn)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(xué)生觀察能力的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)源自于物理
(1)如圖1所示,這是探究“當(dāng)電壓一定時(shí),電流與電阻關(guān)系”的電路圖,先在 A、B間接入5 Ω的定值電阻R1,移動(dòng)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(guān)在 A、B間接入15 Ω的定值電阻R2時(shí),閉合開關(guān),應(yīng)將滑片P往
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(左或右)滑動(dòng),使得電壓表示數(shù)為2 V.
在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生只是一味地記錄實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù),并沒有仔細(xì)觀察電阻變大和變小過程中電壓表的示數(shù)變化與滑動(dòng)變阻器變化大小之間的變化關(guān)系,在實(shí)驗(yàn)中我們觀察到,當(dāng)換成大電阻之后,電壓表的示數(shù)會(huì)變大,要使得電壓表示
數(shù)保持2 V不變,此時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片必須也向阻值變大的方向移動(dòng),反之則向阻值變小的方向移動(dòng).如果在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生養(yǎng)成仔細(xì)觀察的好習(xí)慣,再對(duì)所觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)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(dòng)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(dòng)距離s到c點(diǎn),為在光屏上再次成清晰的像,則他應(yīng)將光屏向
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移動(dòng),移動(dòng)距離s′
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s.(>、=、<)
凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)是光學(xué)的重要實(shí)驗(yàn),通過學(xué)生實(shí)驗(yàn),得出成像規(guī)律如表1所示.
學(xué)生對(duì)成像規(guī)律記得滾瓜爛熟,但在實(shí)驗(yàn)過程中缺少的是仔細(xì)觀察與分析:當(dāng)物體在f與2f之間移動(dòng)時(shí),移動(dòng)的距離最多只有f,但是像將會(huì)從無窮遠(yuǎn)處向2f處靠近,很顯然,物體移動(dòng)的距離小于像移動(dòng)的距離,答案一目了然.在實(shí)驗(yàn)過程中增強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察理解,而不是為了完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)而實(shí)驗(yàn).
3學(xué)生觀察能力的培養(yǎng)源自嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度
通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,總結(jié)出科學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,仔細(xì)觀察很重要.在實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生通過小組合作,猜想與假設(shè),探究與交流,總結(jié)與歸納等學(xué)習(xí)途徑和學(xué)習(xí)方法,形成正確的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系.如果我們沒有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度作為鋪墊,我們可能得出的就是不科學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,讓學(xué)生產(chǎn)生誤導(dǎo),甚至形成錯(cuò)誤的知識(shí)結(jié)構(gòu).
圖3是奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)剖析圖,他揭示了通電導(dǎo)體周圍存在磁場的現(xiàn)實(shí),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(shí)驗(yàn)?zāi)艹晒?,我們只有將小磁針沿南北走向進(jìn)行實(shí)驗(yàn),才能保證我們看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象符合現(xiàn)實(shí),如果我們將小磁針東西方向進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在不通電的情況下,小磁針將會(huì)受到地磁場的影響,發(fā)生偏轉(zhuǎn),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(huì)違背實(shí)驗(yàn)結(jié)論,對(duì)學(xué)生造成錯(cuò)誤的引導(dǎo).
學(xué)生觀察能力的培養(yǎng),途徑多種多樣,通過對(duì)學(xué)生觀察能力的培養(yǎng),讓學(xué)生養(yǎng)成良好的物理素養(yǎng),形成科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度,拋棄粗枝大葉的陋習(xí).從而引導(dǎo)學(xué)生其他能力的形成和發(fā)展,最終提高學(xué)生整體的學(xué)習(xí)能力和科學(xué)素養(yǎng).