中学物理实验中观 察的内容和方法

■杨庆利

中学物理实验是培养学生科学的观察、实验能力，科学的思维、分析和解决问题能力的主要课程之一。在实验教学过程中应使学生学会观察实验的内容和方法，给学生带来直接的感性认识，锻炼学生形成科学的思维方式，培养学生的探索精神和创造性。

1 中学物理实验中观察的内容

观察是对事物和现象的仔细察看、了解。中学物理实验一般需要重点观察实验的基本仪器、实验的设备和装置，实验中的各种物理现象和数据、图像、图表，以及教师的规范化操作等。

1）观察仪器的刻度，主要是弄清刻度值的单位及其最小分度值，由此可确定测量值应估读到哪一位。

2）观察仪器的构造，主要是通过观察，了解仪器的结构原理、每个部件的作用、测量范围等。如液体温度计是利用液体热胀冷缩的原理制成的，由于用途不一，测量范围也各不相同，体温计的测量范围是35～42℃，一般实验室的水银温度计的测量范围是20～100 ℃。

3）观察仪器的铭牌，了解仪器的名称、规格、使用方法和使用条件等。如有的变阻器的铭牌上标有“滑动变阻器，1.5A50Ω”，意思是滑动变阻器允许通入的最大电流是1.5 A，最大阻值是50 Ω。

4）观察图像、图表、示意图、实物图。①对图像的观察，主要是观察它反映的是什么物理现象，物理量变化过程怎样，物理量的变化遵循什么规律。②对图表的观察，主要通过观察了解图表的意义、用途、应用条件以及所列物理量的单位。如液体的沸点表反映了不同液体沸腾时的温度，用它可以查找液体的沸点，单位是℃。因液体的沸点跟压强等条件有关系，表中所列的通常是在1标准大气压下的沸点值。③对示意图、电路图、实物图等的观察，主要观察它们分别反映的是什么物理模型，有何用途，仪器和电路的结构是怎样布局的，各个部件（或元件）如何连接，各部分有什么关系等。

5）观察实验装置的安装，了解该装置的用途，使用了哪些仪器和元件，以及仪器配置的顺序和方法等。

6）观察实验的操作过程，了解操作前需做哪些准备工作，操作实验的顺序和过程怎样等。

7）观察实验的现象，主要是观察现象产生的条件和过程。如两根相距很近的平行导线，当通入相同方向的电流时，两者会相互吸引；当通入相反方向电流时，两者就互相排斥。

8）观察实验的数据，要求观测的方法要正确，数字的读数要根据仪器最小刻度达到一定的准确度，记录测量的结果时必须明确数据的单位。如：测物体长度，观察刻度时要眼睛正视刻度线，不能斜视；观察玻璃量筒里或玻璃量杯里的水面到达的刻度时，视线要跟水面凹形的底部相平；观察水银温度计时，视线要和水银面最高处相平。

9）观察教师的示范演示，要观察教师如何规范化地安装实验装置，合理地安排实验程序和正确的操作过程，以及演示物理现象、数据的读取和记录，如何得到实验结果等。

2 中学物理实验中观察的方法

物理实验观察，通常采用的方法有对比观察法和归纳观察法。

2.1 对比观察法

人们认识事物、现象，往往是通过对两个事物、现象的对比，或把某一现象发生变化的前后情况进行比较来实现的。如观察物质熔解或凝固时的体积变化，就可以把石蜡放在烧杯里，先用酒精灯徐徐加热使其全部熔解，这时观察到石蜡液面是水平的，标出液面与烧杯接触的高度；撤去酒精灯，等石蜡冷却全部凝固后，经过观察，发现石蜡面与烧杯接触的高度虽然没有明显的变化，但表面凹下去了。

又如，在学习沸腾现象时，可以观察液体在沸腾前和沸腾时的情况，并进行比较。这时要求学生做到细致、敏捷、全面、准确地观察。结果会发现：沸腾前，液体内部形成气泡，气泡在上升过程中逐渐变大，达到液面后破裂。通过液体沸腾前后的情况对比，可以得知：沸腾是液体内部和表面都进行剧烈地汽化的现象。可以看出：使用对比观察法，有利于掌握现象的特征以及它与其他类似现象的区别。

2.2 归纳观察法

即通过对个别现象分别进行观察，得到一些个别的结论，再分析、归纳，从而得出一般的规律。如为了便于研究质点的加速度与力、质量的关系，就在先确定质量这个因素是不变情况下，观察加速度与力之间的关系；然后在确定另一个因素——力是不变的情况下，观察加速度与质量之间的关系；最后，通过归纳得出牛顿第二运动定律。可见，使用归纳观察法，有利于掌握现象的实质以及研究比较复杂现象的一般规律。

3 小结

总之，培养观察能力，要明确观察的目的、任务、内容，激发学生的观察兴趣，要使学生养成善于观察、勤于思考的习惯，要教给学生观察的方法，才能有利于学生对知识的理解，有利于学生智力的发展。■