在物理實驗情境中培養(yǎng)觀察能力

株洲職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南省株洲市412001

摘要：物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，而觀察是人們認(rèn)識事物、獲取真知、發(fā)現(xiàn)問題的源泉。因此在物理實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力就顯得尤為重要。

關(guān)鍵詞物理實驗 觀察 觀察能力觀察能力的培養(yǎng)

中圖分類號：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-6148(2007)6(X)-0017-2

物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。物理學(xué)之所以可靠，就是因為它們中建立在大量的實驗事實基礎(chǔ)上并經(jīng)受了后來事實的檢驗。而觀察是人的一種有目的、有計劃的知覺，是知覺的高級形式。觀察是人們認(rèn)識事物、獲取真知、發(fā)現(xiàn)問題的源泉。觀察能力是通過感官捕捉事物中典型的、具有本質(zhì)的外部特征的能力。對人類做出重大貢獻(xiàn)的科學(xué)家都具有敏銳的觀察力，這是科學(xué)研究的開端。九年義務(wù)教育全日制初級中學(xué)《物理教學(xué)大綱》中指出：“初中物理教學(xué)要以觀察、實驗為基礎(chǔ)觀察現(xiàn)象、進(jìn)行演示和學(xué)生實驗，能夠使學(xué)生對物理事實獲得具體的明確的認(rèn)識，這種認(rèn)識是理解物理概念和規(guī)律的必要基礎(chǔ)。觀察和實驗，對培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，實事求是的工作態(tài)度，引起學(xué)習(xí)興趣具有不可替代的作用。因此，教學(xué)中要重視讓學(xué)生觀察有關(guān)的現(xiàn)象，要大力加強演示實驗和學(xué)生實驗?！笨梢姙榱耸刮锢韺嶒炃榫持械挠^察成為真正意義層面上的觀察，進(jìn)而卓有成效地培養(yǎng)學(xué)生的感受能力，在教學(xué)中我主要從以下幾個方面培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。

1 培養(yǎng)學(xué)生在演示實驗中的觀察能力

從培養(yǎng)能力的角度來看，演示實驗主要是培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，因此要培養(yǎng)觀察能力就必須抓好演示實驗。演示實驗中培養(yǎng)觀察能力主要有三種方法：一是教師演示物理現(xiàn)象，學(xué)生現(xiàn)場觀察法；二是測試時，靠學(xué)生回憶平時在課堂上觀察到的物理現(xiàn)象，回答測試題目的問題，此為回憶觀察法；三是給學(xué)生放映有關(guān)物理現(xiàn)象的錄像，讓學(xué)生根據(jù)錄像中觀察到的現(xiàn)象，回答相關(guān)的問題。這是觀看錄像法。在演示實驗中，我著重培養(yǎng)學(xué)生的觀察的目的性、全面性和敏銳性。

目的性觀察的目的性是指善于組織知覺活動達(dá)到預(yù)期觀察目的的品質(zhì)。觀察的目的性使觀察活動具有明確的方向與選擇性。教師可以在單元教學(xué)以后就培養(yǎng)學(xué)生觀察的目的性出一個題目。在這里我采用了回憶觀察法。例如：請你就剛學(xué)習(xí)過的《磁場》、《電磁感應(yīng)》舉一個老師在課堂上做過的、你又感興趣的演示實驗，說出老師做的步驟、你觀察到的現(xiàn)象和得到的結(jié)論。這樣的題目給學(xué)生很大的自主性。其一是，學(xué)生選擇課題是自主的；其二是體現(xiàn)自己的興趣、認(rèn)識的獨到之處是自主的。這里需要注意的是，學(xué)生的觀察及所得，與教師做演示實驗的目的可能一致也可能不一致，應(yīng)當(dāng)如何看待這個問題？觀察必須有明確的目的，這是觀察與一般感知的區(qū)別，教師當(dāng)然期望學(xué)生觀察的目的與自己演示的目的一致。一致，教學(xué)效益高，但不一致也不能輕易否定?！澳康摹倍ㄏ虮旧砭陀兴娜毕?，因為目的性太強會削弱或忽視觀察時的意外發(fā)現(xiàn)，物理學(xué)史上的有些發(fā)現(xiàn)就是“目的”之外的收獲。對學(xué)生觀察能力的培養(yǎng)不能要求一致，因為不同的觀察能力本身就存在差異。這樣的題目給評價帶來了不便，但是教師正好藉此培養(yǎng)學(xué)生的自主性和觀察的目的性以及可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性（因為評價的標(biāo)準(zhǔn)較自由）。

全面性觀察的全面性就是要求學(xué)生在物理實驗中盡可能地用各種感官，從多方面進(jìn)行觀察。在講時間和時刻這一物理概念時，我采用了觀看錄像法，給學(xué)生放一段火車站內(nèi)的錄像，擁擠的人群，嘈雜的聲音，讓許多學(xué)生迷失了自己，擾亂了他們的視線。當(dāng)我問及剛才我們看到的是列車時間表還是列車時刻表時，很多同學(xué)感到茫然，他們哪里注意到了那掛在墻上的靜止的物體，視線全部被移動的東西給吸引住了。接下來的學(xué)習(xí)中學(xué)生就會聚精會神地聽課，對知識點掌握得相當(dāng)好。有了這次經(jīng)驗以后，學(xué)生在以后的觀察中就全面多了。

敏銳性觀察的敏銳性是指善于迅速發(fā)現(xiàn)事物重要特征的品質(zhì)。一個具備觀察敏銳性的人，能夠在司空見慣的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)一些新的東西，善于在平凡的事物中發(fā)現(xiàn)重要特征。例如：在演示單擺振動周期與重力加速度關(guān)系時，教師可以放一塊強磁鐵在單擺的下方，再測出其振動周期，比較一下放了磁鐵與沒放磁鐵的哪個周期大？這樣的題目，在教師沒有講解的情況下，學(xué)生只有靠敏銳的觀察了。

2 提高學(xué)生在分組實驗中的觀察能力

客觀性觀察的客觀性是善于實事求是去知覺事物的品質(zhì)。尊重客觀事實，科學(xué)地反映事物的本來面目，是觀察的基本特性。在中學(xué)物理實驗中，驗證性實驗居多，有些同學(xué)在做實驗的過程中，不尊重客觀事實，經(jīng)常歪曲實驗數(shù)據(jù)，捏造出符合規(guī)律的數(shù)據(jù)來，常常弄得實驗零誤差。作為教師，應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的客觀性及實事求是的科學(xué)態(tài)度。一就是一，二就是二，不要弄虛作假，實驗中誤差是不可避免的。教師在演示實驗的過程中應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度和體驗，避免出現(xiàn)捏造實驗數(shù)據(jù)、歪曲實驗事實的現(xiàn)象。

在凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，除了照課本上的實驗步驟外，再要求學(xué)生在觀察中悟出凸透鏡的前后兩個鏡面上分別出現(xiàn)正立和倒立燭焰像的道理，讓學(xué)生在實驗中鞏固了凸鏡和凹鏡成像的知識，培養(yǎng)了學(xué)生對物理現(xiàn)象的綜合觀察能力。接著追問：“把光屏取走，能見到實像嗎？”學(xué)生由于受思維定勢的影響，認(rèn)為：“沒有光屏就不能成像?！币灿械膶W(xué)生感到老師的提問而又無法來肯定或否定。這時老師抓住機會，引導(dǎo)學(xué)生在實驗過程中探索，先用毛玻璃代替光屏，并在成像的位置上把它漸漸下移，沿著光軸的方向看去在屏移去的位置上就有一部分燭焰實像，并和毛玻璃上成的另一部分燭焰實像上下接合，此時學(xué)生一種找到答案的喜悅感，猶如深山覓珍寶似的興奮激動，使學(xué)生有探索過程中提高認(rèn)知興趣，也培養(yǎng)了學(xué)生用求實的作風(fēng)探索科學(xué)的奧妙。最后再問：“為什么我們平時都要應(yīng)用光屏來接收呢？”讓學(xué)生把光的漫反射知識和生活實際應(yīng)用有機結(jié)合。在實驗中探索知識內(nèi)在聯(lián)系，改變學(xué)生在實驗中依葫蘆畫瓢的學(xué)風(fēng)。

3 指導(dǎo)學(xué)生在“小制作”實踐活動中的觀察能力

放手讓學(xué)生在“小制作”活動中，用簡易的材料，激發(fā)學(xué)生對事物的直接興趣，引起學(xué)生自發(fā)思維。使學(xué)生用自己靈巧的雙手，克服老師“喂著吃”的習(xí)慣，防止學(xué)生在制作實踐中出現(xiàn)“消化不良”的現(xiàn)象。在“小制作”實踐活動中培養(yǎng)觀察的精確性。

精確性觀察的精確性是指在觀察中善于區(qū)分出事物細(xì)微而重要特征的品質(zhì)。精確知覺事物，才能發(fā)現(xiàn)事物有價值的特征，才能提高觀察的效應(yīng)。一個觀察力較強的人，既能善于觀察事物的全貌，又能覺察到事物的細(xì)微特征。觀察需要認(rèn)真細(xì)致的科學(xué)態(tài)度。對一些密切協(xié)作定性的實驗要求觀察準(zhǔn)確，對定量實驗要求必須有足夠的精確度。英國物理學(xué)家開爾文曾說過，一切科學(xué)上最偉大的發(fā)現(xiàn)幾乎都是由精確的測定和總結(jié)許許多多數(shù)字得來的。在此我安排小制作：用一根漆包線、兩枚回形針、小磁鐵，完成小電動機的制作。雖然有的學(xué)生懷疑一根線、一塊磁鐵能轉(zhuǎn)嗎？但學(xué)生的興趣很濃。經(jīng)實踐通電試驗后，有的不轉(zhuǎn)，有的晃動，有的用手一碰就轉(zhuǎn)了。老師問“為什么各人做的現(xiàn)象不同呢？導(dǎo)線中有電流嗎？電流的方向？”老師又指出，這個電動機有沒有換向器？這里的換向器如何解決呢？至此告訴學(xué)生，換向器是轉(zhuǎn)動的關(guān)鍵，也就是轉(zhuǎn)軸的導(dǎo)線與支架接觸處必須刮去半邊絕緣漆來代用。并讓學(xué)生刮漆哪半邊好！再請學(xué)生多繞幾圈，分別刮去不同地方的漆。學(xué)生在觀察-思考-再觀察中完成小制作，在觀察中找出不轉(zhuǎn)動的原因，在思考中研討怎么辦，在再觀察中確定實踐方法，加深對直流電動機構(gòu)造和原理的認(rèn)識和理解。學(xué)生在小制作中運用簡易材料，重復(fù)操作實踐，學(xué)生可以自己不斷評價和驗證自己的設(shè)想，并及時得到反饋信息，對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力有利無弊。

教學(xué)有法但無定法，這里我僅就自己在教學(xué)中是如何培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力談了一點自己的看法。當(dāng)然在實際操作中，有時我們也可以在物理實驗中創(chuàng)設(shè)多個物理實驗情境全方位地培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的方方面面。

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