谈谈“观察力”对物理实验的重要性 .pdf

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“观察对于儿童之必不可少，正如阳光、空气、水分对于柩物之必不可少一样。

在这里，观察是智慧的最重要的能源。”这句话是苏联著名教育家苏霍姆林斯基

对观察的重要性的论述。可以说,观察是一切科学研究的源头，也是任何新发现、

新发明的入口。在我国新颁布的多个学科的课程标准中，都强了观察对学生学

习的重要性。

大家都知道，物理是一门以观察和实验为基础的学科，平时教学中我就很注

意指导学生进行观察力的锻炼，并注重收集这方面的素材。下面就是我发现的一

个比较好的案例。

在复习《浮力》章节时，见到一道如下的习题：

物理实验小组的同学利用可乐瓶与乒乓球做“研究浮力产生原因”的实验，如

图所示，将一只塑料可乐瓶剪去底部，把一只乒乓球放在瓶内，从上面倒入水,

观察到有少量水从乒乓球与瓶颈缝隙中流出（图甲），但乒乓球并不上浮，这是

因为O若用手堵住瓶口（图乙），可观察到乒乓球浮起，这是因为

这道题给出的答案是：乒乓球不受浮力，只受水向下的压力；乒乓球受到浮

力的作用，浮力大于乒乓球受到的重力。

对于这道题的答案，第一问没有问题，第二问表面上看这个答案也挺有道理。

当时为了激发学生对物理学习的兴趣，就组织学生找来瓶子和乒乓球做了这个实

验，结果发现第二空答案有点不对劲。据我们观察，手堵住瓶口后，一瞬间乒乓

球就浮了起来。时间这么短，我们十分吃惊，使用秒表测量了一下，从堵住瓶口

开始计时，大约0.2S时乒乓球就开始向上运动，而且球在水中上浮所用时间是

极其短暂的，根本无法测量出来。这么短的时间内顶多只有几滴水进入瓶子的“脖

子”位置，水远远没有充满乒乓球下方的空间，根据浮力产生的原因“物体上下表

面压力差”可知：乒乓球下方没有受到水的压力，也就不受浮力作用，所以不是

浮力改变了乒乓球的初始状态，这道题恐怕不是纯粹的浮力问题。

当发现这个题目的答案存在疑点之后，我提示学生在观察的时候，不但要仔

细看，也要用心思考，要将思维活动渗透在观察当中。同学们重点观察了两个关

键细节：（1）手堵住瓶口之前，按照水从乒乓球和瓶颈之间的缝隙中流下的速

度，需要2秒多钟能把瓶盖盛满，而乒乓球下方的空间大概有三个瓶盖的容积，

随即估算得出的结果是：要将乒乓球下方的空间填满，需要7秒钟左右。（2）

手堵住瓶口后，不到1秒钟，球就浮了起来。

两个相差巨大的时间给了同学们信心，确定了乒乓球初始状态不是由浮力改

变的。经过反复实验并思考、讨论，最后大家一致认为乒乓球上升的原因应该是

这样：乒乓球下方原本是自由空气，手堵住瓶口后，自由空气变成封闭气体，而

且这部分气体体积较小，在这么小的空间中，体积有一丁点变化，气压就会产生

明显的变化，导致气体对球向上的压力瞬间增大，超过了水向下的压力，球开始

向上运动。球离开原来的位置后，球侧面的水就迅速将球下方的空间填满，此时

球才真正受到浮力，由于球受到的浮力远大于球的重力，所以球在一瞬间就浮到

了水面。

到了这里，我们就破解了心中的疑问，同学们也尝到了细心11察的甜头。为

进一步挖掘观察的魅力，我引导学生反思：为什么很容易忽略气体呢？同学们经

过深思总结出：由于瓶颈内部空间太小，空气本身又是无色透明的，就很容易“看

不见”它，如果不仔细对比“进入瓶颈中的水的体积”与“瓶颈的容积”的差别就无法

发现这个隐秘的情况。所以，以后在观察实验的时候一定要细心，不放过任何一

个细节，而且“看”的同时要动脑筋思考，如此才能发现实验现象暗藏的玄机。

经过这样的锻炼，学生不但发现了题目答案的疏漏，而且通过对题目进行深

入剖析，使学生的思维能力无形中有了极大的提升，益处多多！

观察力这么重要，那么我们该怎样培养呢？

经过多年的教学及不间断反思，我总结出以下三点:

1.明确观察的目的任务

进行观察之前，老师要先给学生交代清楚观察的目的任务，所谓“有的放矢”，

观察的效果才好。反之，如果老师没有交代清楚，效果就比较差。

2.掌握科学的观察方法

明确了观察任务后，接下来就是具体的实施过程。掌握科学的观察方法相当

重要，要注意以下几点：

（1）遵循科学的逻辑，就像语文上的说明文观察顺序，常见的如：从上到

下、从左到右、从整体到部分再到整体。按照正确的顺序，学生在观察时就不会

手忙脚乱。在两年的物理学习中，让学生多加练习，养成良好的观察习惯，这样

无论做什么事就能有条不紊，一生受益。