用潜移默化方式观察物理世界

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  观察是一切知识的门户。当前各地中考试题的编制都密切联系学生的认知特点、观察能力。试题的设计和考查的问题来源于学生生活中熟悉或应该熟知的生活现象,使学生既不感觉陌生,又能体会到生活之中处处有物理。若没有好的观察能力,相关的问题则会悄悄地从我们身边溜走。那么如何用心观察物理世界是教师与学生共同急需面对与解决的问题。
  一、观察自然现象
  对于观察自然现象,通俗地讲就是人们通过感官,有计划、有目的地对自然状态下发生的现象,通过观察,要求学生从现象发生的全过程中了解发生这种现象的条件,过程等,并能在观察的过程中运用我们所学过的知识点加以分析,揭示其所隐藏的规律及特点。举一例:如图所示的三幅图,共同反映哪些物理知识?(至少写出两点)
  这三幅图是我们常见的自然现象,表面上看,它们似乎没有太直接的联系,但仔细分析一下,它们还有共同特征,①它们的运动方向是相同的,都是竖直向下,因为它们受到重力作用的缘故。②它们越接近地面时,速度越来越快,这是因为它们受的是非平衡力。③它们在下落过程中重力势能减小,动能增大。因此它有以下的参考答案:①在地球表面附近的一切物体都受到重力作用。②它的重力方向都是竖直向下。③它们受到的是非平衡力。④力可以改变物体运动状态。⑤重力势能与动能可以相互转化。⑥它们在下落过程中重力势能减小,动能增大。⑦它们越接近地面时,速度越来越快。
  二、观察实验现象
  物理学是一门以观察,实验为基础的学科,在观察实验的过程中能极大地激发学生的好奇心。通过对实验中的异常现象的观察来培养学生分析问题、解决问题的能力,通过学生对实验现象对比观察,培养学生的求异思维。这样,不仅便学生对知识有了深刻的理解,更重要的是学会了探究的科学方法。近年来的中考物理试题中观察实验现象所占的份额在不断加大,它既能单独出现在试题中,也能渗透到选择、填空等题型中。无论命题的形式怎么变化与如何变化,但有一点可以肯定的是,这些实验现象都离不开学生平时与生活接触或间接接触,更多的是从物理课本上的学生实验、演示实验及各章节后的小实验、小制作等。例如:探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,映明和小红利用所提供的器材(小桌、海绵、砝码)设计了如图实验:
  
  
  
  
  
  ①通过观察图____后得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显”。
  ②通过观察图_____后得出“受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显”。
  ③通过上述实验得出结论:压力作用的效果不仅跟____有关,还跟__________受有关。
  就这道题而言,首先我们从以前学生做的实验可知压力的作用效果跟压力的大小与受力面积有关。在知道这两个因素下,我们两两比较它们的共同点与不同点。AB两图相同的地方是所用器材中都有小桌与海绵。所不同的是,A中有一码,B中没有;A中的小桌是倒放。那么根据物理学中的“控制变量法”,AB有两个不相同的地方,①是压力不同②海绵的受力面积不同。AC两图相比较,相同点:它们器材完全一样,不同点:A中小桌是倒放C中小桌是正放。可以分析得出AC海绵的压力大小相同,受力面积不同。BC相同点都是海绵与小桌,同时小桌也都是正放。不同点:B中没砝码。BC可以得出它们受力面积相同,只是压力太小不同。此题用物理常用的一个实验方法“控制变量法”,考查的是学生的观察实验现象的能力,由此,通过这题可以得出,熟悉课本上的每一个学生实验、演示实验、小制作等,了解实验过程中的现象以及现象中所产生的原因,并能用学过的知识合理地解释。
  三、观察生活现象
  由于学生学习物理知识的局限性,以及每个地方学生的生活,学生环境不同,为了让绝大多数学生能够顺利地解决试题,观察生活现象的题类,尤其在中考时,它更多的在呈现形式为给出与我们生活密切相关,又是我们能够用所学过的物理知识解释的现象、情景及物体运动过程等,很少是课本上没有的问题。这就要求学生先把现象、情景、物体及物体运动过程抽象成一般的物理模型,再用相应的物理规律进行解答。例如:如图所示情景是一种游戏,叫做蹦极,游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上,另一端固定在高处。从高处跳下。图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,c点是游戏者所到达的最低点。对于游戏者离开跳台至最低的过程,下列说法正确的是:
  A.游戏者的动能一直在增加
  B.游戏者减少的重力势能全部转化为动能
  C.游戏者通过a点之后,绳子具有弹性势能
  D.游戏者到c点时,他的动能为零
  蹦极游戏中涉及到动能、重力势能和弹性势能的相互转化问题,在质量不变的情况下,动能的变化应该抓住速度的变化,游戏者从最高点到最低点,速度从慢到快再变慢;重力势能的变化抓住最高点的变化,高度越来越低;弹性势能的变化抓住弹性形变的大小的变化,从最高点到a点,绳自然下垂,未发生弹性形变因而在此过程没有弹性势能,仅仅是人的重力势能部分转化为人的动能;从a点到c点,绳发生子弹性形变,具有弹性势能,人的动能和部分的重力势能转化为绳的弹性势能。本题的答案故为CD。本题联系到生活实际,要想象出生活中的场景。运用所学的知识来找到所需要的正确答案。
  总之,在今后的教学过程中,只有时刻让学生耳濡目染,潜移默化,最终达到提高学生的观察能力,让学生在学习物理能力更上一个台阶。
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