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物理学习方法
来源: 本站原创   点击数:1944   更新时间:2005-09-07

1 观察 

观察就是充分利用人的各种感觉器官,对自然界的物理现象(包括实验现象)的知觉过程。伽利略通过观察吊灯的摆动,认识了摆的等时性。伦福德在从事枪炮制造时,观察到钻孔地下的金属碎屑具有极高的温度,他认为这么多的热并不是金属提供的,并做了一系列金属钻孔的实验,根据实验结果,伦福德断言热质说不足为信,应当把热看成是一种运动形式。后来,英国的戴维做了更加严格的实验,为热是物质微粒的一种运动形式奠定了实验基础。人们对客观世界的正确认识,是在反复观察,实验的基础上形成的。观察既然如此重要,在学习物理知识时,应掌握哪些具体的观察方法和要求呢?



1.1 观察的方法和步骤



①充分做好观察前的准备工作。即准备好观察工具和记录的必备之物。



②要集中注意力,不放弃偶然目标,不轻易放过那些你甚至觉得毫无关系的现象。长期训练,使之形成一种一丝不苟的科学习惯。



③反复观察,找出实验中产生某种现象的原因,透过现象看本质。



④作好观察后的总结,对观察到的现象和记录的数据进行认真分析,以便形成物理概念,建立物理规律。例如,观察凸透镜成像实验,首先要明确在实验主要观察蜡烛和屏的位置变化以及屏上像的变化。本实验过程中,注意力应集中在蜡烛的位置、屏的位置和像的情况上。为了更准确地观察这些现象,可进行多次实验,最后总结出物距、像距、焦距以及像的虚实、放大、缩小等现象之间的关系。



1.2 观察的要求



①迅速。物理实验中,有很多实验要求在很短的时间内准确读出两个或两个以上的数据,这就要求有很快的观察速度。



②准确。就是要缩小由于观察带来的误差。



③深刻。就是要抓住那些往往是比较隐蔽的现象,而往往又是本质的物理过程。例如,浮沉子实验中,当用手压下瓶口的橡皮膜时,浮沉子会下沉。而下压引起下沉的本质是下压使浮沉子上部的空气柱的体积减小,所受浮力减小所至。



④仔细。有些物理现象的变化不明显,要求仔细观察,并能分辨出细微差别。



2 思维



思维,是人脑对客观世界的一种间接的、概括的反映,是将观察、实验所取得的感性材料进行思维加工,上升为理性认识的过程。学习过程就是一种思维活动,而思维活动也有一定的程序和方法。



2.1 物理思维的程序



物理思维是将物理现象与物理实验所得到的感性认识,上升为理性认识,并从已有的理性认识上获得新的理性认识。物理思维的主要程序是质疑与释疑。



①质疑:质疑不是一般地提出不懂的问题,而主要指观察者在充分运用了自己的知识却仍不能解释的,带有一定难度的问题。因此,正确的质疑,对进一步学习和研究带有方向性和启发性。质疑的途径很多,但质疑的深度却与观察者的观察能力密切相关。例如,观察沉浮子实验,有的人只发现下压与下沉的简单关系。有的人则能发现下压造成下沉的本质原因。



②释疑。释疑的前题是质疑,已有的知识是释疑优先考虑使用的内容,当已有的知识对质疑的解释明显有困难时,对困难的那一部分就要进行创造性活动。释疑应从物理学的基本概念,基本规律出发,先分析物理现象,找出产生这些现象的本质因素,再选择适当的物理知识来解答物理问题。



质疑:三个温度计都指示在20℃的位置,但有一个温度计的刻度不准确,因此肯定有一个温度计测量到的温度与实际温度不符,是什么原因导致(a)(b)(c)三个图中的实际温度出现偏差呢?



释疑:在实验室中,图二(c)杯中的酒精与空气相通,由于蒸发吸热,使得它的温度低于室温,而图二(b)瓶中虽然也装满了酒精,但不会蒸发,因此它的温度应和室温相同,于是可以判断图二(c)的温度计刻度不准确。



2.2 物理思维的基本方法



物理思维的方法包括分析、综合、比较、抽象、概括、归纳、演绎等,在物理学习过程中,形成物理概念以抽象、概括为主,建立物理规律以演绎、归纳、概括为主,而分析、综合与比较的方法渗透到整个物理思维之中。特别是解决物理问题时,分析、综合方法应用更为普遍,如下面介绍的顺藤摸瓜法和发散思维法就是这些方法的具体体现。



①顺藤摸瓜法,即正向推理法,它是从已知条件推论其结果的方法。



②发散思维法,即从某条物理规律出发,找出规律的多种表述。这是形成熟练的技能技巧的重要方法。例如,从欧姆定律以及串并联电能的特点出发,推出如下结论:串联电路的总电阻大于任何一个分电阻、并联电路的总电阻小于任何一个分电阻;串联电路中,阻值大的电阻两端的电压大,阻值小的电阻两端的电压小;并联电路中,阻值大的电阻通过的电流小,阻值小的电阻通过的电流大。



3 实验



实验是物理科学的基础,也是物理知识的源泉,加强实验是物理教学的时代特征,又是提高物理教学质量的先决条件。同样,实验也是形成物理概念、建立物理规律的重要方法,物理学习就是通过对物理现象、过程获得必要的感性认识,这种感性认识可以来源于大发888官网的生活,也可以来源于实验提供的物理事实。从生活中得到的感性材料通常来自复杂的运动形态,本质的、非本质的因素通常交融在一起,仅通过这种途径形成概念,建立规律有相当的困难。而实验则可提供经过简化和纯化了的感性材料。它能使大发888官网对物理事实获得明确的具体的认识。例如,初中物理教材中,影响蒸发快慢的因素是直接从日常生活经验中分析归纳得出的结论;声音的发生是从实验现象中分析归纳得出的结论;杠杆平衡条件是由大量的实验数据,经归纳和必要的数学处理得到的结论,液体的压强是先从实验现象中得出定性的结论,再进一步寻求严格的定量关系。



物理教学过程中,物理教师对实验教学的重视程度是影响教学质量的重要因素,大发888官网对实验的重视程度则是影响学习质量的重要因素。在物理学习时,要求做到如下几点:①认真观察课堂演示实验。②独立完成大发888官网分组实验和课外小实验,勤动手、敢动手。③自己设计和制作某些简单模型或玩具。④逐步养成用实验解决物理问题的习惯。



4 迁移



迁移就是基本原理在其它条件下的运用。俗话说,学以致用,就是将所学知识、方法应用于社会实践中去。其本质就是迁移。在物理学中,有许多内容体现了迁移原则。它表现在以下几个方面。



4.1 数学知识的迁移



物理学常用数学表示物理概念、描述物理规律。例如应用数学中的比例关系描述物质的密度(ρ=m/v)。物体的运动速度(v=s/t),牛顿第二定律(a=F/m)等。应用数学中的坐标图象方法描绘出温度———时间图象(表示某种物质的熔解与凝固过程),位移———时间图象、速度———时间图象、能量———位移图象等。应用数学中的几何方法表示光的传播、折射、反射等。



4.2 物理知识的迁移



物理知识的迁移表现在三个方面。其一,应用物理知识解题。物理教材中,单元、章节后均有习题。其二,应用物理知识解释自然现象,例如,日食和月食现象可用光的直线传播原理解释。物态变化原因可用分子运动论来解释。海市蜃楼奇观可用光的折射原理解释。其三,应用物理知识设计制作各类产品。例如,根据热传递原理制成了保温瓶,根据电磁感应原理制成了发电机、电子测量仪表等,根据热胀冷缩原理制成了温度计,根据光的折射、反射原理制成了照相机、幻灯机、电影放映机等。



4.3 物理思想的迁移



物理学在形成的发展过程中,逐步形成了一种物质观,即物质普遍存在于相互作用之中,普遍存在于运动之中,普遍存在于能的转化与守恒之中。于是,研究宏观物体的受力、运动、和机械能的规律形成了力学。研究分子的受力、运动和内能的规律形成了热学。研究电、磁之间的受力、运动和能的规律形成了电磁学等。在物理学习时,当我们形成了这种物质观,就会有目的去认识和理解物质的相互作用规律、运动规律和能的转化与守恒规律,学习就会更上一个台阶。正确的学习方法是搞好学习的事半功倍的金钥匙。然而成功的学习*的是辛勤的劳动———观察、思维、实验、迁移。 
  
  

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