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。
一、评析素材：所谓评析素材，就是对所引用的素材进行一定的分析说理，使之能更好地体现所要表现的主题。只是单纯地引用素材而不加以分析，文章就会缺乏说服力，而且从结构上讲也会给人一种散乱、不紧凑的感觉。所以对素材的分析至关重要，尤其是在议论文中。评析的方法，可以是对素材加个简短的评语，也可以是写几句读后感，还可以就其中和主题最相关的部分加以分析，进行强化说明，或者用反问的形式对素材中出现的结果进行假设。二、扩写素材：所谓扩写素材，就是当我们头脑中储存了一些素材，但这些素材有比较模糊不清，或者只有一个大体的轮廓，甚至只知道简单的一句话的时候，发挥想象力，对素材进行适当的扩写。这样做，既可以使素材显得丰满厚实，又因为是根据主题进行的想象而使之更具说服力。扩写素材的方法。主要有：
1、追加意义：简要陈述事实之后，在深入揭示此事实的地位和作用。这样既丰富了素材，也深化了主题，文章也因此具有一定的思想高度。
2、渲染气氛：运用这一手法，通常是对人物当时所处的具体环境加以细致描摹，进而渲染出作者想要的气氛，达到烘托人物，突出主题的目的。
3、揣摩心理：
如果外在的环境不足以揭示所写作文的主题，而又没有其他更详细的资料来填充事实，可以试着对人物当时当地的心理进行深入的揣摩。由于这些本无定论，更有利于根据题目自主发挥。
4、扩大特征：如果人物的外在特征如服饰、神情等比较明显或者特别，可以着重加以铺排描述，使人物形象更加丰满，同时也可以起到渲染气氛的作用。
5、想象情节：有的故事或许我们只知道一个大概的情节，甚至只知道一个结局。这就需要在已知内容的基础上进行合理的想象，自己扩充出情节。这样，简单的素材就会丰厚起来。
6、引用诗文：先引用，后解释，进而阐述自己的领悟。当然，一定要扣准题目。
三、虚构素材：所谓虚构素材，并非是无中生有，凭空捏造。它不一定是真实发生的，但一定是符合生活事实的，不能不合逻辑。
虚构素材的方法主要有：
1、利用生活实际虚构2、利用材料本身虚构3、利用文学作品虚构4、利用历史知识虚构5、利用典故传说虚构
四、压缩素材：当我们有很多素材，但这些素材从个例上看不足以支撑我们的话题时，或者对这些素材只知道大概而细节不详时，可以将每个素材进行压缩，用简单的一句话把最符合题目信息的东西概括出来，然后用同样的手法和表达方式罗列多个素材，构成排比素材，使文章显得丰厚多彩，意蕴绵长，也会增强文章的气势，显示出作者的知识面宽广。
五、拼接素材：所谓拼接素材，就是把几个素材，按一定的内在联系，巧妙地组合在一起，共同诠释话题要旨。这是一种行之有效的快速素材写作方法，它条理清晰，重点突出，形式简洁，能充分展示作者的联想，想象能力，有能使文章的内容丰富多彩。拼接素材在结构形式上一般有两种方式，横向排列和纵向排列。横向排列，就是说各个素材之间是并列关系，它们从几个侧面来证明同一主题；纵向排列，通常各个素材之间是一种递进关系，一个比一个更深入地来证明主题。它常用“一”“二”“三”讲文章分为三到五个部分，或者给各部分加上一个简明醒目的小标题，有时只有几个相关的段落而已，对各部分内容进行简要概括，构文成篇。
六、变换角度：变换角度可以从两个方面进行：一是变换叙述人的角度。比如把自己比拟成某个事物，给事物以心理和思想活动，从另一角度来阐述看法；或者把自己和要描写的对象身份互换，从他的角度来写对“我”或是别人做出的行为以及心理。二是变换观察的角度。抛开大家常用的事例，另辟蹊径，给人以新鲜的感受。
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