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物理學(xué)習(xí)方法之觀察思維實驗遷移論文
１觀察
觀察就是充分利用人的各種感覺器官，對自然界的物理現(xiàn)象（包括實驗現(xiàn)象）的知覺過程。伽利略通過觀察吊燈的擺動，認(rèn)識了擺的等時性。倫福德在從事槍炮制造時，觀察到鉆孔地下的金屬碎屑具有極高的溫度，他認(rèn)為這么多的熱并不是金屬提供的，并做了一系列金屬鉆孔的實驗，根據(jù)實驗結(jié)果，倫福德斷言熱質(zhì)說不足為信，應(yīng)當(dāng)把熱看成是一種運動形式。后來，英國的戴維做了更加嚴(yán)格的實驗，為熱是物質(zhì)微粒的一種運動形式奠定了實驗基礎(chǔ)。人們對客觀世界的正確認(rèn)識，是在反復(fù)觀察，實驗的基礎(chǔ)上形成的。觀察既然如此重要，在學(xué)習(xí)物理知識時，應(yīng)掌握哪些具體的觀察方法和要求呢？
１．１觀察的方法和步驟
①充分做好觀察前的準(zhǔn)備工作。即準(zhǔn)備好觀察工具和記錄的必備之物。
②要集中注意力，不放棄偶然目標(biāo)，不輕易放過那些你甚至覺得毫無關(guān)系的現(xiàn)象。長期訓(xùn)練，使之形成一種一絲不茍的科學(xué)習(xí)慣。
③反復(fù)觀察，找出實驗中產(chǎn)生某種現(xiàn)象的原因，透過現(xiàn)象看本質(zhì)。
④作好觀察后的總結(jié)，對觀察到的現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù)進行認(rèn)真分析，以便形成物理概念，建立物理規(guī)律。例如，觀察凸透鏡成像實驗，首先要明確在實驗主要觀察蠟燭和屏的位置變化以及屏上像的變化。本實驗過程中，注意力應(yīng)集中在蠟燭的位置、屏的位置和像的情況上。為了更準(zhǔn)確地觀察這些現(xiàn)象，可進行多次實驗，最后總結(jié)出物距、像距、焦距以及像的虛實、放大、縮小等現(xiàn)象之間的關(guān)系。
１．２觀察的要求
①迅速。物理實驗中，有很多實驗要求在很短的時間內(nèi)準(zhǔn)確讀出兩個或兩個以上的數(shù)據(jù)，這就要求有很快的觀察速度。
②準(zhǔn)確。就是要縮小由于觀察帶來的誤差。
③深刻。就是要抓住那些往往是比較隱蔽的現(xiàn)象，而往往又是本質(zhì)的物理過程。例如，浮沉子實驗中，當(dāng)用手壓下瓶口的橡皮膜時，浮沉子會下沉。而下壓引起下沉的本質(zhì)是下壓使浮沉子上部的空氣柱的體積減小，所受浮力減小所至。
④仔細(xì)。有些物理現(xiàn)象的變化不明顯，要求仔細(xì)觀察，并能分辨出細(xì)微差別。
２思維
思維，是人腦對客觀世界的一種間接的、概括的反映，是將觀察、實驗所取得的感性材料進行思維加工，上升為理性認(rèn)識的過程。學(xué)習(xí)過程就是一種思維活動，而思維活動也有一定的程序和方法。
２．１物理思維的程序
物理思維是將物理現(xiàn)象與物理實驗所得到的感性認(rèn)識，上升為理性認(rèn)識，并從已有的理性認(rèn)識上獲得新的理性認(rèn)識。物理思維的主要程序是質(zhì)疑與釋疑。
①質(zhì)疑：質(zhì)疑不是一般地提出不懂的問題，而主要指觀察者在充分運用了自己的知識卻仍不能解釋的，帶有一定難度的問題。因此，正確的質(zhì)疑，對進一步學(xué)習(xí)和研究帶有方向性和啟發(fā)性。質(zhì)疑的途徑很多，但質(zhì)疑的深度卻與觀察者的觀察能力密切相關(guān)。例如，觀察沉浮子實驗，有的人只發(fā)現(xiàn)下壓與下沉的簡單關(guān)系。有的人則能發(fā)現(xiàn)下壓造成下沉的本質(zhì)原因。
②釋疑。釋疑的前題是質(zhì)疑，已有的知識是釋疑優(yōu)先考慮使用的內(nèi)容，當(dāng)已有的知識對質(zhì)疑的解釋明顯有困難時，對困難的那一部分就要進行創(chuàng)造性活動。釋疑應(yīng)從物理學(xué)的基本概念，基本規(guī)律出發(fā)，先分析物理現(xiàn)象，找出產(chǎn)生這些現(xiàn)象的本質(zhì)因素，再選擇適當(dāng)?shù)奈锢碇R來解答物理問題。
質(zhì)疑：三個溫度計都指示在２０℃的位置，但有一個溫度計的刻度不準(zhǔn)確，因此肯定有一個溫度計測量到的溫度與實際溫度不符，是什么原因?qū)е拢╝）（b）（c）三個圖中的實際溫度出現(xiàn)偏差呢？
釋疑：在實驗室中，圖二（c）杯中的酒精與空氣相通，由于蒸發(fā)吸熱，使得它的溫度低于室溫，而圖二（b）瓶中雖然也裝滿了酒精，但不會蒸發(fā)，因此它的溫度應(yīng)和室溫相同，于是可以判斷圖二（c）的溫度計刻度不準(zhǔn)確。
２．２物理思維的基本方法
物理思維的方法包括分析、綜合、比較、抽象、概括、歸納、演繹等，在物理學(xué)習(xí)過程中，形成物理概念以抽象、概括為主，建立物理規(guī)律以演繹、歸納、概括為主，而分析、綜合與比較的方法滲透到整個物理思維之中。特別是解決物理問題時，分析、綜合方法應(yīng)用更為普遍，如下面介紹的順藤摸瓜法和發(fā)散思維法就是這些方法的具體體現(xiàn)。
①順藤摸瓜法，即正向推理法，它是從已知條件推論其結(jié)果的方法。
②發(fā)散思維法，即從某條物理規(guī)律出發(fā)，找出規(guī)律的多種表述。這是形成熟練的技能技巧的重要方法。例如，從歐姆定律以及串并聯(lián)電能的特點出發(fā)，推出如下結(jié)論：串聯(lián)電路的總電阻大于任何一個分電阻、并聯(lián)電路的總電阻小于任何一個分電阻；串聯(lián)電路中，阻值大的電阻兩端［摘要］本文針對中學(xué)物理的特點，提出“觀察、思維、實驗、遷移”的學(xué)習(xí)方法，并舉例說明了具體要求。
②發(fā)散思維法，即從某條物理規(guī)律出發(fā)，找出規(guī)律的多種表述。這是形成熟練的技能技巧的重要方法。例如，從歐姆定律以及串并聯(lián)電能的特點出發(fā)，推出如下結(jié)論：串聯(lián)電路的總電阻大于任何一個分電阻、并聯(lián)電路的總電阻小于任何一個分電阻；串聯(lián)電路中，阻值大的電阻兩端您現(xiàn)在的位置：論文網(wǎng)在線>>教育教學(xué)>>物理論文>>論文正文物理學(xué)習(xí)方法漫談更新時間2006-11-3018:50:27打印此文點擊數(shù)2296的電壓大，阻值小的電阻兩端的電壓小；并聯(lián)電路中，阻值大的電阻通過的電流小，阻值小的電阻通過的電流大。
３實驗
實驗是物理科學(xué)的基礎(chǔ)，也是物理知識的源泉，加強實驗是物理教學(xué)的時代特征，又是提高物理教學(xué)質(zhì)量的先決條件。同樣，實驗也是形成物理概念、建立物理規(guī)律的重要方法，物理學(xué)習(xí)就是通過對物理現(xiàn)象、過程獲得必要的感性認(rèn)識，這種感性認(rèn)識可以來源于學(xué)生的生活，也可以來源于實驗提供的物理事實。從生活中得到的感性材料通常來自復(fù)雜的運動形態(tài)，本質(zhì)的、非本質(zhì)的因素通常交融在一起，僅通過這種途徑形成概念，建立規(guī)律有相當(dāng)?shù)睦щy。而實驗則可提供經(jīng)過簡化和純化了的感性材料。它能使學(xué)生對物理事實獲得明確的具體的認(rèn)識。例如，初中物理教材中，影響蒸發(fā)快慢的因素是直接從日常生活經(jīng)驗中分析歸納得出的結(jié)論；聲音的發(fā)生是從實驗現(xiàn)象中分析歸納得出的結(jié)論；杠桿平衡條件是由大量的實驗數(shù)據(jù)，經(jīng)歸納和必要的數(shù)學(xué)處理得到的結(jié)論，液體的壓強是先從實驗現(xiàn)象中得出定性的結(jié)論，再進一步尋求嚴(yán)格的定量關(guān)系。
物理教學(xué)過程中，物理教師對實驗教學(xué)的重視程度是影響教學(xué)質(zhì)量的重要因素，學(xué)生對實驗的重視程度則是影響學(xué)習(xí)質(zhì)量的重要因素。在物理學(xué)習(xí)時，要求做到如下幾點：①認(rèn)真觀察課堂演示實驗。②獨立完成學(xué)生分組實驗和課外小實驗，勤動手、敢動手。③自己設(shè)計和制作某些簡單模型或玩具。④逐步養(yǎng)成用實驗解決物理問題的習(xí)慣。
４遷移
遷移就是基本原理在其它條件下的運用。俗話說，學(xué)以致用，就是將所學(xué)知識、方法應(yīng)用于社會實踐中去。其本質(zhì)就是遷移。在物理學(xué)中，有許多內(nèi)容體現(xiàn)了遷移原則。它表現(xiàn)在以下幾個方面。
４．１數(shù)學(xué)知識的遷移
物理學(xué)常用數(shù)學(xué)表示物理概念、描述物理規(guī)律。例如應(yīng)用數(shù)學(xué)中的比例關(guān)系描述物質(zhì)的密度（ρ＝m／v）。物體的運動速度（v＝s／t），牛頓第二定律（a＝F／m）等。應(yīng)用數(shù)學(xué)中的坐標(biāo)圖象方法描繪出溫度———時間圖象（表示某種物質(zhì)的熔解與凝固過程），位移———時間圖象、速度———時間圖象、能量———位移圖象等。應(yīng)用數(shù)學(xué)中的幾何方法表示光的傳播、折射、反射等。
４．２物理知識的遷移
物理知識的遷移表現(xiàn)在三個方面。其一，應(yīng)用物理知識解題。物理教材中，單元、章節(jié)后均有習(xí)題。其二，應(yīng)用物理知識解釋自然現(xiàn)象，例如，日食和月食現(xiàn)象可用光的直線傳播原理解釋。物態(tài)變化原因可用分子運動論來解釋。海市蜃樓奇觀可用光的折射原理解釋。其三，應(yīng)用物理知識設(shè)計制作各類產(chǎn)品。例如，根據(jù)熱傳遞原理制成了保溫瓶，根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成了發(fā)電機、電子測量儀表等，根據(jù)熱脹冷縮原理制成了溫度計，根據(jù)光的折射、反射原理制成了照相機、幻燈機、電影放映機等。
４．３物理思想的遷移
物理學(xué)在形成的發(fā)展過程中，逐步形成了一種物質(zhì)觀，即物質(zhì)普遍存在于相互作用之中，普遍存在于運動之中，普遍存在于能的轉(zhuǎn)化與守恒之中。于是，研究宏觀物體的受力、運動、和機械能的規(guī)律形成了力學(xué)。研究分子的受力、運動和內(nèi)能的規(guī)律形成了熱學(xué)。研究電、磁之間的受力、運動和能的規(guī)律形成了電磁學(xué)等。在物理學(xué)習(xí)時，當(dāng)我們形成了這種物質(zhì)觀，就會有目的去認(rèn)識和理解物質(zhì)的相互作用規(guī)律、運動規(guī)律和能的轉(zhuǎn)化與守恒規(guī)律，學(xué)習(xí)就會更上一個臺階。正確的學(xué)習(xí)方法是搞好學(xué)習(xí)的事半功倍的金鑰匙。然而成功的學(xué)習(xí)靠的是辛勤的勞動———觀察、思維、實驗、遷移.
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