初中物理實驗中的觀察

物理學是一門實驗科學，在物理實驗教學中往往伴隨著對實驗現(xiàn)象的觀察和分析，要讓學生掌握正確的觀察方法，培養(yǎng)學生良好的觀察品質(zhì)，教育學生在實驗觀察中把握以下幾點。

一、應(yīng)注意的幾個問題

1．目的性

觀察是知覺的特殊形式，它是從一定的目的和任務(wù)出發(fā)，有計劃、有組織地對某一對象的知覺過程。觀察一個物理現(xiàn)象，首先應(yīng)明確觀察的目的和任務(wù)，即明確觀察什么，不能無目的盲目地去觀察，只有明確了觀察的目的和任務(wù)，才能在實驗過程中排除與觀察目的無關(guān)的因素，抓住所要觀察的主要物理現(xiàn)象進行觀察，達到觀察的目的。觀察的目的、任務(wù)愈明確，觀察者對知覺對象的反映就愈清晰、愈完整，觀察的效果就愈好。

還應(yīng)該注意的是，不能把“看”理解為觀察，有意識、有目的地“看”才是觀察。

2．客觀性

物理學是一門實驗科學，大量的物理知識和規(guī)律都來自于科學實驗。因此，我們在作實驗、觀察實驗現(xiàn)象時，一定要尊重實驗的客觀現(xiàn)象，不能丟開實驗現(xiàn)象想當然地記錄實驗數(shù)據(jù)，完成實驗報告。例如，在研究荼的熔化的過程中，若用的荼是市場上賣的衛(wèi)生球，那么實驗記錄荼的熔點應(yīng)是78℃左右，但是有的同學記住了書上所說的荼的熔點是80℃，為了實驗結(jié)果的“準確”，便不顧實驗客觀事實，在實驗報告上把荼的熔點記為80℃。觀察實驗現(xiàn)象不尊重客觀事實，就失掉了實驗觀察的意義。至于在實驗中觀察到的結(jié)果與理論值的差異，則應(yīng)作科學的分析，找出差異的原因。在實驗觀察中，要保持尊重客觀事實的科學態(tài)度。

3．準確性

觀察實驗現(xiàn)象要做到全面、準確，這就要求我們：第一，掌握正確的觀察方法，包括選擇最優(yōu)實驗方案、正確使用測量儀器、明確觀察的要點、作好觀察的知識和技能的準備、減少實驗誤差等；第二，端正觀察的態(tài)度，觀察中的每一個環(huán)節(jié)都要做到嚴肅認真、一絲不茍。

4．分析性

對實驗中觀察到的物理現(xiàn)象、記錄的實驗數(shù)據(jù)、引起誤差的原因，都要作全面、辯證的分析，去偽存真，認識物理現(xiàn)象的本質(zhì)，把對實驗的觀察上升為理論知識。例如，研究荼的熔化的實驗中，我們觀察到：在給荼加熱的過程中，荼熔化前，溫度不斷上升，荼開始熔化后，溫度不再上升，直到荼全部熔化完，溫度才又繼續(xù)上升。以荼熔化的這個現(xiàn)象，我們可以分析出荼有固定的熔點，即荼保持在它的熔點溫度下熔化，還可以分析出前面提到的荼的熔點不是80℃而是78℃，是由于實驗中采用的衛(wèi)生球不是純凈的荼的緣故。

二、實驗觀察的一般步驟

1．明確任務(wù)

明確任務(wù)即明確實驗的目的和觀察的任務(wù)。

2．擬訂計劃

擬訂計劃即制訂出觀察的程序和順序，設(shè)計好數(shù)據(jù)記錄的表格。

3．作好準備

作好準備包括作好知識準備和讀數(shù)、記錄及操作等技能準備，以掃除觀察的障礙。

4．記錄資料

觀察中應(yīng)及時記錄觀察到的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)資料等。

5．分析結(jié)果

綜合分析觀察到的現(xiàn)象和資料，得出實驗和觀察到的結(jié)論。例如，在研究凸透鏡成像的實驗中，觀察的任務(wù)是弄清物體通過凸透鏡所成像的特點和規(guī)律。觀察前應(yīng)擬訂如下計劃：分別在u（物距）＜f（透鏡焦距）、u＞2f、2f＞u＞f三種情況下，來觀察物體通過凸透鏡所成像的形狀、大小以及像距V的情況，并設(shè)計好觀察記錄的表格。觀察前，應(yīng)作好如下準備：了解物體通過凸透鏡能夠成像等知識，弄清物距、像距、透鏡焦距等概念，掌握光具座的調(diào)整和讀數(shù)的方法等。實驗中，應(yīng)把在不同物距情況下觀察到物體所成像的特點，按設(shè)計表一一作記錄。實驗結(jié)束后，再根據(jù)所記錄的資料進行分析和綜合，歸納出凸透鏡成像的規(guī)律。

三、實驗觀察的幾種方法

1．順序觀察法

順序觀察法即按照一定的層次和順序來進行實驗觀察。一般說來，觀察靜止的物體要按從上到下、從左到右、從前到后、從外到里的順序進行，觀察運動、變化的物理現(xiàn)象要按照開始、經(jīng)過、結(jié)束的順序進行。

如，觀察荼的熔化過程，應(yīng)按加熱時間增長的順序進行觀察，在整個加熱過程中，剛開始，荼是固體，隨著時間的增長，荼的溫度不斷升高，加熱一段時間后，荼開始熔化，在荼全部熔化成液體后，溫度又繼續(xù)上升。

2．質(zhì)疑觀察法

明朝陳獻章說：“疑者，覺悟之機也。大疑則大悟，小疑則小悟，不疑則不悟?！睈垡蛩固拐f：“提出一個問題，往往比解決一個問題重要?！睂嶒炗^察要善于質(zhì)疑，善于提出問題，有些物理現(xiàn)象和規(guī)律往往隱藏在事物現(xiàn)象的內(nèi)部，只有多設(shè)疑問、追根求源，認真分析觀察到的現(xiàn)象，才能不斷“覺悟”，達到實驗觀察應(yīng)該達到的目的。

如，在觀察摩擦起電現(xiàn)象中，只有提出“為什么摩擦可以起電”、“是不是任何物體間的摩擦都能起電”、“物體間的摩擦是否產(chǎn)生完全相同的電”、“摩擦起電的實質(zhì)是什么”、“摩擦起電產(chǎn)生的電的多少由什么決定”等問題進行質(zhì)疑，才能真正弄清摩擦起電的實質(zhì)。

3．比較觀察法

把相近或相似的實驗現(xiàn)象對比起來觀察，進行分析、比較，尋找現(xiàn)象的異同所在，分析各種現(xiàn)象的不同特點，能加深對物理現(xiàn)象本質(zhì)的認識，加深對物理概念和規(guī)律的理解。

如，將晶體和非晶體的熔化過程進行對比觀察，很容易弄清和認識它們在熔化過程中的不同特點。

4．想象觀察法

實驗觀察只有同積極的思維相結(jié)合，才善于產(chǎn)生豐富的聯(lián)想和想象，才能充分發(fā)揮自己的聰明才智，培養(yǎng)自己的造創(chuàng)力。歷史上，奧斯特觀察到電流能產(chǎn)生磁場的現(xiàn)象后，不少人聯(lián)想到一個問題：能不能利用磁場獲得電流呢？正是因為這個聯(lián)想，法拉第經(jīng)過10年的努力，才發(fā)現(xiàn)了利用磁場獲得電流——電磁感應(yīng)現(xiàn)象這一重要物理現(xiàn)象。又如，伽利略觀察到從斜面同一高度滑下的小車，在粗糙的平面軌道上滑動時受到的阻力大，速度減少得快，在光滑的平面上滑動時受到的阻力小，速度減少得慢，從而認真研究、深入思考，想象推理出如果小車不受任何阻力的作用，它的速度將保持不變，永遠運動下去。

四、實驗觀察能力的培養(yǎng)

1．積累方法　總結(jié)經(jīng)驗

實驗觀察要持之以恒，觀察中要注意不斷改進和積累觀察方法，及時總結(jié)觀察實踐的經(jīng)驗和教訓(xùn)，寫好實驗觀察筆記，培養(yǎng)自己良好的觀察品質(zhì)。

2．多看、多想、多實驗

實驗觀察要多看、多想，看不等于觀察，看要與認真思考相結(jié)合，觀察時要做到眼到、心到，還要多動手實驗，創(chuàng)造更多的觀察機會。實驗觀察要認真細致，切忌走馬觀花。

3．養(yǎng)成自覺的觀察習慣

觀察能力的培養(yǎng)僅限于課內(nèi)實驗是不夠的，要養(yǎng)成在日常生活中自覺觀察的習慣，做到事事洞察、追根求源，這樣，觀察能力必能與日俱增，不斷提高。