学习初中自然科学的方法

一、理解科学观察的重要性

初学自然科学的同学，对自然科学课往往都很感兴趣，因为自然科学课上有很多引人入胜的实验。自然科学是一门实验科学，观察和实验是学习自然科学的重要内容。科学家巴甫洛夫有句名言：“观察、观察、再观察”。这深刻的科学总结应该是我们学习自然科学的基本方法。

观察是有目的、有计划地使用眼、耳等感觉器官对自然条件下的各种现象实行考察的一种科学方法。实验是人为控制的以探索自然科学现象的发生条件和变化规律为目的的科学实践活动。自然科学的重要概念和规律都通过长期的观察和实验研究总结出来的。

300多年前，意大利物理学家伽利略观察到教堂里吊灯来回摆动的距离虽然逐步减小，但来回摆动一次所用的时间却不变这个现象，通过进一步的实验研究发现了摆的等时规律。古希腊学者阿基米德观察洗澡时水从浴缸中溢出这个现象受到启发，发现了浮力原理。可知学习自然科学必须从观察入手，由实验铺路。所以掌握科学的观察方法，养成良好的观察习惯，逐渐提升观察水平是学好自然科学的必要条件。充分发挥自然科学实验的重要作用，在实验、观察基础上掌握自然科学概念和规律，是学好自然科学的关键。

二、掌握科学观察的基本方法

初学自然科学的同学缺乏必要的实验素养和观察水平，他们对自然现象及事物或视而不见、观而不察，或只见表面、不见本质。有的同学将滑动变阻器接人电路后，不知道将滑臂移到哪一端连入电路的阻值最大。有的同学看到近视眼镜片向外凸出，便认为一定是凸透镜。著名生物学家达尔文说：“我既没有突出的理解力，也没有过人的机智。只有在观察那些稍纵即逝的事物并对其实行精细的观察的水平上，我可能在普通人之上。”可见，学习和掌握观察方法是极其重要的。

观察方法是多种多样的，在初中自然科学学习中，应主要掌握以下几种。

1、顺序观察法

任何事物的发生和发展都有它自己的顺序和规律，所以自然科学观察也总有先看什么，后看什么的问题。在观察自然科学仪器、设备时，一般可采用从上到下、从左到右的顺序（或相反）。例如图1观察天平的结构，可从左到右，先分清左右托盘、横梁、指针、游码、标尺刻度等位置，再观察刀口结构，再分析两边横梁螺母与天平平衡的关系。在观察物理动态过程时，必须注意它在起始、中间、终止等不同阶段的特征。如在研究海波的熔化和凝固的实验中，当开始加热之后，就要边观察温度计读数的变化（每隔1分钟记录一次温度），边观察海波物质的状态变化情况。当温度达到48C时，要注意观察试管中出现无色透明的液体，液态海波增多，固态海波减少，直至全部变成液态。再继续加热，液态海波的温度又开始升高。然后停止加热，再观察海波的凝固过程.

2、全面观察法

全面观察法就是对自然科学现象的发生、发展全过程，有一个总体的全面的印象，并最终得出准确的结论。例如图2所示的液体压强秤是用一只球胆和一根长玻璃管制成一台压强计。当一个大人和一个小孩分别站到压强秤的平板上时，我们不但要看到大人和小孩站上去时压强秤玻璃管中的水柱发生了变化，还应该看到大人站上去时球胆发生的形变比小孩站上去时球胆发生的形变大，否则就不能得出准确的结论。

3、重点观察法

根据观察的目的，对观察的内容实行选择，突出最重要的部分实行观察，这就是重点观察。如对体温计，因为其盛水银的玻璃泡上方有一做得非常细的缩口，此处就需要重点观察。在很多情况下，观察的重点需要准确地选择。如观察密度计（图3），不能只注意它的特殊外形和下端玻璃泡内的弹丸，更应该重点观察其刻度的标法及刻度间隔的不均匀性。在凸透镜成像的实验中，因为二倍焦距点与焦点将观察范围分成三个区域，所以这两个分界点就是像的大小、性质的转变点，也就是观察的重点位置。再如演示阿基米德定律的实验，整个装置和实验过程都比较复杂，观察的重点是抓住弹簧从缩短到又伸长并回到原来位置这个主要特征，其条件就是在小筒中加上金属块所排开的水。

4、对比观察法

有些自然科学的概念、规律之间有其类似之处，将它们放在一起实行观察，比较它们的异同，这就是对比观察。如比热演示实验，在水和煤油质量相同、温升相同，用相同的热源加热的条件下，对比观察两者所需加热时间的不同。通过对比观察，从而理解水和煤油两种物质吸热特性的差别。再如用图4所示的装置，研究导体产生的热量与哪些因素相关的实验中，闭合开关，控制通过电路的电流和时间不变，观察比较甲、乙两玻璃管中煤油上升的高度，就能够得出电阻越大电流产生的热量越多的结论。若要研究导体放出的热量与电流的关系，只要移动滑动变阻器滑臂，观察比较甲或乙玻璃管中的煤油在变阻器滑臂移动前后上升的高度变化就行。

5、瞬时观察法

有些自然科学现象，往往需要抓住突发的或瞬时变化的特征，这就依靠瞬时观察的方法，把这些稍纵即逝的特征像“拍照”一样在头脑里留下深刻的印象。

如图5所示是研究物体对外做功时，本身的内能会减小的演示实验，通过往广口瓶塞子上的细管往瓶里打气，要注意观察当瓶内空气压强增大使塞子从瓶口跳起来的一刹那，瓶子中出现“白雾”的现象，这是因为瓶内空气推动瓶塞做功时，内能减少，温度降低，使水蒸汽液化成小水珠的缘故。因为这类现象具有突发性的特点，所以在事先就要做好观察准备，明确观察对象、现象和时机。

总来说之，在自然科学学习中，我们必须善于观察身边周围发生的自然现象，认真观察老师课堂内实行的演示实验，仔细观察在学生实验的各种变化，从中捕捉学习自然科学规律有用的信息。最终获得驾驭自然的各种水平。