中學物理實驗中觀 察的內(nèi)容和方法

■楊慶利

中學物理實驗是培養(yǎng)學生科學的觀察、實驗能力，科學的思維、分析和解決問題能力的主要課程之一。在實驗教學過程中應使學生學會觀察實驗的內(nèi)容和方法，給學生帶來直接的感性認識，鍛煉學生形成科學的思維方式，培養(yǎng)學生的探索精神和創(chuàng)造性。

1 中學物理實驗中觀察的內(nèi)容

觀察是對事物和現(xiàn)象的仔細察看、了解。中學物理實驗一般需要重點觀察實驗的基本儀器、實驗的設備和裝置，實驗中的各種物理現(xiàn)象和數(shù)據(jù)、圖像、圖表，以及教師的規(guī)范化操作等。

1）觀察儀器的刻度，主要是弄清刻度值的單位及其最小分度值，由此可確定測量值應估讀到哪一位。

2）觀察儀器的構造，主要是通過觀察，了解儀器的結構原理、每個部件的作用、測量范圍等。如液體溫度計是利用液體熱脹冷縮的原理制成的，由于用途不一，測量范圍也各不相同，體溫計的測量范圍是35～42℃，一般實驗室的水銀溫度計的測量范圍是20～100 ℃。

3）觀察儀器的銘牌，了解儀器的名稱、規(guī)格、使用方法和使用條件等。如有的變阻器的銘牌上標有“滑動變阻器，1.5A50Ω”，意思是滑動變阻器允許通入的最大電流是1.5 A，最大阻值是50 Ω。

4）觀察圖像、圖表、示意圖、實物圖。①對圖像的觀察，主要是觀察它反映的是什么物理現(xiàn)象，物理量變化過程怎樣，物理量的變化遵循什么規(guī)律。②對圖表的觀察，主要通過觀察了解圖表的意義、用途、應用條件以及所列物理量的單位。如液體的沸點表反映了不同液體沸騰時的溫度，用它可以查找液體的沸點，單位是℃。因液體的沸點跟壓強等條件有關系，表中所列的通常是在1標準大氣壓下的沸點值。③對示意圖、電路圖、實物圖等的觀察，主要觀察它們分別反映的是什么物理模型，有何用途，儀器和電路的結構是怎樣布局的，各個部件（或元件）如何連接，各部分有什么關系等。

5）觀察實驗裝置的安裝，了解該裝置的用途，使用了哪些儀器和元件，以及儀器配置的順序和方法等。

6）觀察實驗的操作過程，了解操作前需做哪些準備工作，操作實驗的順序和過程怎樣等。

7）觀察實驗的現(xiàn)象，主要是觀察現(xiàn)象產(chǎn)生的條件和過程。如兩根相距很近的平行導線，當通入相同方向的電流時，兩者會相互吸引；當通入相反方向電流時，兩者就互相排斥。

8）觀察實驗的數(shù)據(jù)，要求觀測的方法要正確，數(shù)字的讀數(shù)要根據(jù)儀器最小刻度達到一定的準確度，記錄測量的結果時必須明確數(shù)據(jù)的單位。如：測物體長度，觀察刻度時要眼睛正視刻度線，不能斜視；觀察玻璃量筒里或玻璃量杯里的水面到達的刻度時，視線要跟水面凹形的底部相平；觀察水銀溫度計時，視線要和水銀面最高處相平。

9）觀察教師的示范演示，要觀察教師如何規(guī)范化地安裝實驗裝置，合理地安排實驗程序和正確的操作過程，以及演示物理現(xiàn)象、數(shù)據(jù)的讀取和記錄，如何得到實驗結果等。

2 中學物理實驗中觀察的方法

物理實驗觀察，通常采用的方法有對比觀察法和歸納觀察法。

2.1 對比觀察法

人們認識事物、現(xiàn)象，往往是通過對兩個事物、現(xiàn)象的對比，或把某一現(xiàn)象發(fā)生變化的前后情況進行比較來實現(xiàn)的。如觀察物質(zhì)熔解或凝固時的體積變化，就可以把石蠟放在燒杯里，先用酒精燈徐徐加熱使其全部熔解，這時觀察到石蠟液面是水平的，標出液面與燒杯接觸的高度；撤去酒精燈，等石蠟冷卻全部凝固后，經(jīng)過觀察，發(fā)現(xiàn)石蠟面與燒杯接觸的高度雖然沒有明顯的變化，但表面凹下去了。

又如，在學習沸騰現(xiàn)象時，可以觀察液體在沸騰前和沸騰時的情況，并進行比較。這時要求學生做到細致、敏捷、全面、準確地觀察。結果會發(fā)現(xiàn)：沸騰前，液體內(nèi)部形成氣泡，氣泡在上升過程中逐漸變大，達到液面后破裂。通過液體沸騰前后的情況對比，可以得知：沸騰是液體內(nèi)部和表面都進行劇烈地汽化的現(xiàn)象?？梢钥闯觯菏褂脤Ρ扔^察法，有利于掌握現(xiàn)象的特征以及它與其他類似現(xiàn)象的區(qū)別。

2.2 歸納觀察法

即通過對個別現(xiàn)象分別進行觀察，得到一些個別的結論，再分析、歸納，從而得出一般的規(guī)律。如為了便于研究質(zhì)點的加速度與力、質(zhì)量的關系，就在先確定質(zhì)量這個因素是不變情況下，觀察加速度與力之間的關系；然后在確定另一個因素——力是不變的情況下，觀察加速度與質(zhì)量之間的關系；最后，通過歸納得出牛頓第二運動定律?？梢?，使用歸納觀察法，有利于掌握現(xiàn)象的實質(zhì)以及研究比較復雜現(xiàn)象的一般規(guī)律。

3 小結

總之，培養(yǎng)觀察能力，要明確觀察的目的、任務、內(nèi)容，激發(fā)學生的觀察興趣，要使學生養(yǎng)成善于觀察、勤于思考的習慣，要教給學生觀察的方法，才能有利于學生對知識的理解，有利于學生智力的發(fā)展?！?/p>