第二讲 百闻不如一见——观察方法举例(一)
本讲概要
★如何依据事物的特征进行观察
★如何遵循发展的先后顺序观察
★如何根据观察目的和内容,按事物的结构顺序进行观察
观察是一种有目的、有计划、有组织、有步骤的知觉活动。它是我们认识各种事物的门户,是学习和获得知识的重要途径。“百闻不如一见”、“眼见为实”、“见多识广”,就是古往今来对于观察重要性的认识。因此,我们要学会观察,要善于观察。
本讲及以后两讲所阐述的主要内容,是向读者介绍21种实用性观察方法。这些方法在运用时,应注意如下三点:
◆观察时要明确观察的目的
大家常说的“内行看门道,外行看热闹”,足以说明了明确观察目的的重要性。
◆观察与思维相结合
观察时多动脑筋,使感官与思维并用,才能把握住被观察事物或现象的本质属性。
◆恰当的选择观察方法及观测点
要根据观察的目的、观察的内容、事物或现象的结构特点及演变过程,有机灵活地运用观察方法及选择观测点。
方法(1) 特征法
事物都有区别于他种事物的本质特点的标志。观察时依据被观察事物或现象的标志,进行观察的一种方法叫做特征法。运用此方案观察,要因观察的目的和观察的对象不同,注意抓住其事物或现象的特征方可进行。
唐初杰出诗人骆宾王的《咏鹅》,千古流传。诗曰:
“鹅,鹅,鹅,曲项向天歌。白毛浮绿水,红掌拨青波。”
当时年仅七岁的骆宾王,之所以能写出这样一首好诗,是由于他平素善于观察鹅,抓住了鹅的形态与生活习性的特征的结果。
例1:在学习“压力压强”时,为了引入“压强”的概念,演示“小木桌压在沙面上的实验”。首先把小木桌正放在沙面上,让大家观察小木桌的四条腿压入沙面的深度;然后把小木桌倒放在沙面上,再让大家观察小木桌桌面压入沙面的深度。观察的结果是,在两种情况下,桌子压入沙面的深度是不一样的。这就是抓住了压力在一定条件下,受力面积愈小压力产生的效果愈明显这一特征。接着再演示小木桌正放的情况下,在桌面上加放一重物。请大家观察桌腿压入沙面的深度有什么变化?观察结果发现压入沙面的深度增加了。这也是抓住了在受力面积一定的条件下,压力愈大,压力产生的效果愈明显这一特征。
金玉良言
善观察者,可见常人所未见;不善观察者,入宝山空手而回。
例2:大家在“热传导”的学习中,做了这样一个实验。在试管中盛入凉水,使管口向上,并用酒精灯的火焰加热试管的上部,大家看到试管中上部的水沸腾了,但用手摸摸试管的底部,仍感到很凉,这说明水是不容易传热的物质。接着,我们又重做这一实验,但这次加热是试管的底部,结果看到试管中的水很快就全部沸腾了。于是大家会产生一个疑问,水是怎样变热的呢?为搞清这一现象的实质,我们再用方框形试管做实验,大家清晰地看到了,当加热框形试管的下角时,管内装有的紫红色高锰酸钾水溶液在框形试管中循环流动起来;当加热框形试管的上角时,带颜色的高锰酸钾水溶液静止。由于大家早已掌握了水的流动性这一特征,终于理解了热传导在水中进行,是依靠水的流动。在物理学上把这种热传导的方式称做“对流”。
方法(2) 发生顺序法
遵循被观察事物或现象发生发展的先后为序,而进行观察的一种方法。此法观察,是按着被观察对象出现的客观现象的步骤进行,因此层次清晰,观察得比较系统、全面。
例1:物理课本中“研究阿基米德定律的实验”,观察现象的顺序是:第一次观察的是弹簧下端挂物体时,弹簧指针所指的位置;第二次观察是当物体浸没在水中时,弹簧指针所指的位置;第三次观察的是当被物体溢出的水全部倒入弹簧下端的金属筒内时,弹簧指针所指的位置。结论:观察说明,金属块所受的浮力,等于它排开的水重。
名人名言
马登说:“人们往往把要做的事,看得太高,其实只需从最简单的工作入手,一步步地前进,便能成功。”
例2:生物学家研究蕨类的生活史,必须沿着蕨的生长发育顺序进行观察。夏季在阴湿的山坡上能找到蕨,看到蕨有根、茎、叶——叶片背面的边缘生有孢子囊群(内有孢子)——孢子落地萌发成原叶体——原叶体腹面一端生有精子器(内有精子),另一端生有颈卵器(内有卵细胞)——在有水的环境下精子和卵细胞融合,形成合子——合子在颈卵器里发育成胚,从胚再长出幼蕨。
方法3 结构顺序法
根据观察的目的和内容的要求,按着某些事物的结构为序,进行观察的一种方法。事物的结构有外形结构、内部结构、局部结构和整体结构等。观察时有的直接观察,有的借助仪器观察,但都必须按结构的顺序进行观察。运用此法观察事物,层次清晰又容易抓住其事物的本质。
例1:用显微镜观察“双子叶植物茎的结构”。取材三年生的杨树枝条,横切成薄片,制成切片,放在显微镜下观察。从外向里可以看到茎的细微结构如下:
表皮——木栓层——皮层——韧皮部——形成层——第三年的木质部——第二年的木质部——第一年的木质部——髓——髓射线。
例2:观察“人体骨骼结构”的骨制标本,可按头骨、躯干骨、四肢骨的结构顺序进行整体性的观察。
方法(4) 时间顺序法
有些事物的发生发展及现象的变化,随着时间愈演愈烈或随着时间的流逝而逐渐消失。这种以时间为序而进行观察的方法叫做时间顺序法。
例1:观察“菜豆种子的萌发过程”。这是以时间为序,愈演愈烈的例子:①菜豆种子吸收土壤中的水,我们看到菜豆种子体积胀大,种皮被胀破。②胚内生活动开始活跃起来,看到胚根、胚轴、胚芽得到营养以后开始分裂和生长。③看到胚根伸长了,它发育成根;胚轴也伸长了,弯曲着拱出地面。④过几天又看到,两片子叶之间长出了幼叶。这就是菜豆种子的萌发过程。
例2:对“草履虫无性生殖现象”的观察。用5克莴苣叶加100毫升水,煮沸5分钟,待冷却后取其汁液与等量的稻草液混合,叫莴苣稻草培养液。将草履虫接种到这种培养液中,放到灯光下培养,使水温保持20℃左右。经6小时后,吸一滴培养液制成装片,放在显微镜下观察,可以看见草履虫分裂的个体。经8—10小时后,再吸一滴培养液制成装片,在显微镜下观察,发现草履虫的分裂旺盛起来。24小时后,用同样的方法进行观察,发现草履虫分裂的个体减少了。草履虫这种无性生殖的变化,是依时间为序观察到的。
金玉良言
掌握了规律,事物就不再难弄明白。
方法(5) 空间顺序法
就是以空间为序进行观察的一种方法。此方法多适用于景物、建筑、绘画及各种用具等事物的宏观观察。
例:观察长城。要身临其境,首先要远望长城,再近看长城。到长城脚下,要仰视长城,登上长城顶要俯视长城,然后走到外侧望长城内,走到内侧望长城外。这样从不同的空间位置去观察长城,才能对长城的雄伟、壮观的气势,有个完整的认识。
方法(6) 同时法
有些被观察的事物所产生的现象变化,即同时发生,又同时消失,观察时应两者兼顾,不能顾此失彼的一种观察方法。
例1:对“研究萘的熔解过程”实验的观察。观察者必须同时注意观察时钟的指针、温度计的示数和萘的状态。并且每隔一分钟或两分钟时间,认真做一次记录。然后才能正确地掌握萘的熔解过程。
例2:对“研究电磁感应现象”实验的观察,在搞清电路的连接方法和一根直导体与磁场的相对位置后,观察者首先要观察,导体不动时,电流表的指针不发生偏转,这表明导体中没有电流。实验开始了,观察者要看清楚磁场的方向,随后要求观察者必须同时观察导体在磁场中向前或向后运动切割磁力线和电流表的指针发生偏转的方向。因为这两种现象即同时发生,又同时消失。观察后得出电磁感应现象的结论:闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁力线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感生电流。
方法(7) 对比法
对两个或几个大同小异或小同大异的事物或现象,加以对照,从而进行比较鉴别的一种观察方法。此方法有利于迅速抓住事物间的共性和个性,从而找到事物的本质,获得清晰的印象。
例1:对光合作用需要光的实验观察。首先把整片叶子放在光下照射,按植物学教材中的实验步骤实验,最后碘酒使叶子变成蓝色,这是因为碘酒遇到光合作用的产物——淀粉而起变化的缘故。其次为了说明没有光的照射,就不能进行光合作用,这时就需要通过对照实验,来进行对比观察,即把叶子的一部分遮住不见光,让另一部分见到光,然后进行光照实验。观察结果,会发现只有见光的部分经处理后遇碘酒变蓝,说明在光照的条件下,才能生成淀粉。通过这种对比观察得出结论:光是进行光合作用不可缺少的条件。
例2:对始祖鸟模型的观察。观察者首先观察到它的翼上有三个发育完全的指,指端有钩爪;尾很长,由许多块尾椎骨构成,尾羽排列在尾椎骨的两旁;口内生有牙齿。这些是与爬行动物相似的特征。然后再观察始祖鸟的模型,看到身体覆盖着羽毛;前肢像翼;足有四趾,三趾向前,一趾向后。这些是与鸟类的特征相似。通过比较鉴别的观察,说明了始祖鸟是鸟类的祖先,从而证实了鸟类起源于爪行动物。
你至少可以知道
观察是有规律可循的
7种切实可行的观察方法
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