物理教學(xué)中的“觀察”和“比較”

李軍軍

（江蘇省常州市金壇區(qū)第四中學(xué)）

觀察是用一切感覺(jué)器官去接受各種信息，從而了解事物并用腦進(jìn)行積極思考、理解、分析。比較是在思考分析基礎(chǔ)上進(jìn)行比較歸納，得出結(jié)論。在物理新課程中修改和增添了很多演示實(shí)驗(yàn)，增加了自主探究活動(dòng)。通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)、探究活動(dòng)以及物理現(xiàn)象和物理規(guī)律的了解，要能對(duì)學(xué)生學(xué)好物理起到較大作用的話，那么我們?cè)谄綍r(shí)的物理教學(xué)活動(dòng)中必須注意培養(yǎng)學(xué)生的觀察和比較能力。

一、人們認(rèn)識(shí)自然，總是從觀察開(kāi)始

在教學(xué)中往往通過(guò)觀察現(xiàn)象和各種實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，了解一些物理現(xiàn)象，接受相關(guān)的物理信息。觀察對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度等科學(xué)素質(zhì)具有特別重要的意義。

1.比較觀察法

比較就是在觀察中區(qū)分客體，確定客體的異同，從而促進(jìn)思維活動(dòng)。由于事物與事物之間、現(xiàn)象與現(xiàn)象之間總是既有聯(lián)系又有區(qū)別，因此總有可比之處。教師在教學(xué)過(guò)程中，要注意將物理現(xiàn)象分析比較，要善于在相同事物和現(xiàn)象中通過(guò)比較找出它們之間的不同點(diǎn)；在不同事物和現(xiàn)象中通過(guò)比較找出它們之間的相同點(diǎn)。如觀察“電磁感應(yīng)”實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，在條形磁鐵兩次都從同一位置穿過(guò)閉合線圈過(guò)程中，比較兩次實(shí)驗(yàn)的不同之處及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的不同之處，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的不同進(jìn)行比較分析，最終得出結(jié)論。

2.分步觀察法

對(duì)于一些復(fù)雜的物理現(xiàn)象，應(yīng)按照所制定的觀察計(jì)劃，引導(dǎo)學(xué)生按照一定的實(shí)驗(yàn)步驟一步一步地仔細(xì)觀察。第一步，先定性觀察電阻變化或電壓變化都能引起的電流變化；第二步，固定電阻，定量觀察電壓變化對(duì)電流的影響；第三步，固定電壓，定量觀察電阻變化對(duì)電流的影響。

3.整體觀察法

其觀察程序?yàn)橄扔烧w到部分，再由部分到整體，即先對(duì)整體有一個(gè)初步的、一般的、粗略的認(rèn)識(shí)后再分出對(duì)象的各部分，對(duì)這些部分細(xì)致地觀察，從而對(duì)整體對(duì)象有一個(gè)正確的認(rèn)識(shí)。黑箱實(shí)驗(yàn)中，先用電壓表對(duì)整體進(jìn)行測(cè)量，看是否有電壓，再一部分一部分測(cè)量看是否存在電源。然后用歐姆表按整體到部分檢測(cè)是否有二極管，最后確定各部分電阻。

4.歸納觀察法

歸納法是在獲得許多個(gè)別事物的知識(shí)的基礎(chǔ)上，概括出事物的一般原理的方法，是從個(gè)別到一般的推理形式和思維方法。這個(gè)方法也可以運(yùn)用到物理實(shí)驗(yàn)觀察中，即從一個(gè)個(gè)的現(xiàn)象觀察中先得出一個(gè)個(gè)結(jié)論，然后歸納出一般的規(guī)律，是一種由特殊到一般的認(rèn)識(shí)過(guò)程。

二、充分認(rèn)識(shí)“比較”在學(xué)習(xí)及應(yīng)用物理知識(shí)時(shí)的地位及作用

在觀察的基礎(chǔ)上必須進(jìn)行比較；有比較才會(huì)有所認(rèn)識(shí)和理解，才會(huì)有歸納、總結(jié)，才會(huì)有鑒別、揚(yáng)棄，才會(huì)有發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)新。

1.在觀察中進(jìn)行比較

杰出的物理學(xué)家伽利略畢生從事科學(xué)研究。他的信條是科學(xué)研究“從觀察開(kāi)始”。他從觀察教堂的吊燈開(kāi)始，以時(shí)間為主線，以吊燈擺動(dòng)的位移為坐標(biāo)，比較了吊燈每次往復(fù)擺動(dòng)所需的時(shí)間，分析了內(nèi)在的異同，研究出“擺的等時(shí)性”規(guī)律，使別人應(yīng)用這個(gè)規(guī)律發(fā)明了鐘表，推算出重力加速度；偉大的物理學(xué)家牛頓認(rèn)定研究物理的成功之道是“運(yùn)用歸納的方法總結(jié)出規(guī)律，進(jìn)而建立理論”。眾所周知，“比較”是“歸納”的基礎(chǔ)、前提和要素，“歸納”是“比較”的精髓、升華和結(jié)晶。

2.在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行比較

實(shí)驗(yàn)可以使人們認(rèn)識(shí)自然現(xiàn)象，研究自然規(guī)律，揭示自然奧秘，驗(yàn)證科學(xué)結(jié)論，可以重現(xiàn)生產(chǎn)、生活中的物理現(xiàn)象，幫助研究者將其掌握的規(guī)律上升為理論，再來(lái)指導(dǎo)更高層次的生產(chǎn)和生活。伽利略強(qiáng)調(diào)“從觀察開(kāi)始”經(jīng)過(guò)分析得到的假設(shè)，必須“再通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證”。牛頓更是堅(jiān)持科學(xué)研究“離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)”。而杰出的女科學(xué)家瑪麗·居里夫人則是他們真知灼見(jiàn)的忠實(shí)同道。她在極端困難的條件下，用簡(jiǎn)陋的設(shè)備和儀器，經(jīng)過(guò)多次的艱苦實(shí)驗(yàn)和反復(fù)的比較分析，終于提煉出純凈的鐳。比如“用伏安法測(cè)量導(dǎo)體的電阻”，這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以有“內(nèi)接”和“外接”兩種方法，各有各的特點(diǎn)，各有各的結(jié)果，孰優(yōu)孰劣就必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)比較來(lái)作出結(jié)論。

3.在思考中進(jìn)行比較

愛(ài)因斯坦是“人類宇宙中有頭等光輝的一顆巨星”，他取得光輝成就的原因之一是“酷愛(ài)思考的習(xí)慣”。法拉第、奧斯特對(duì)于電磁關(guān)系的研究、思考和比較使得后人們?cè)斐隽税l(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)，把化學(xué)能、機(jī)械能變成了電能，又把電能變成了其他為人們服務(wù)的光能、聲能、熱能、磁能……德布羅意正是在對(duì)于光的波動(dòng)性和微粒性的思考中進(jìn)行了比較而受到啟發(fā)，提出了類同于光子的其他微粒同樣具有波動(dòng)性，從而使望遠(yuǎn)鏡進(jìn)入了電子化的新時(shí)代，給學(xué)生講這樣的實(shí)例則可以更加激發(fā)他們?cè)谒伎贾羞M(jìn)行比較的興趣。

由此可見(jiàn)，在新課程的物理教學(xué)中應(yīng)不斷地滲透觀察方法，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，同時(shí)要讓他們學(xué)會(huì)比較，在比較中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，從而提高思考和分析問(wèn)題的能力。