在物理實驗中培養(yǎng)學(xué)生的觀察力

趙文博

物理學(xué)是一門以觀察、實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，通過觀察現(xiàn)象和各種實驗活動，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法和實事求是的科學(xué)態(tài)度。在物理實驗課上，要使學(xué)生養(yǎng)成對實驗有主次、有步驟、有層次的觀察習(xí)慣,物理實驗是培養(yǎng)學(xué)生觀察力的最好途徑，物理規(guī)律大都是通過實驗得出來的，因此在中學(xué)物理教學(xué)中應(yīng)重視物理實驗，并通過重點加強對學(xué)生觀察力的培養(yǎng)和訓(xùn)練。

一、要明確觀察的重要性、目的性

首先使學(xué)生明確觀察對學(xué)習(xí)物理的重要性，在實際教學(xué)中可通過物理學(xué)家細心觀察和認真思考身邊的現(xiàn)象，而發(fā)現(xiàn)重要規(guī)律的例子來教育學(xué)生。例如伽利略因細心的觀察發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第因細心觀察和認真思考發(fā)現(xiàn)了電磁感現(xiàn)象等。教師不但要重視這些例子，而且要利用好這些例子，讓學(xué)生知道觀察的重要性，并通過這些事例說明教育學(xué)生要做“有心人”，激發(fā)他們觀察的主動性，只有有了觀察的主動性，才能為學(xué)生今后學(xué)習(xí)和發(fā)展提供有利的條件。其次，要使學(xué)生明白觀察要有一定的目的。一般的學(xué)生觀察只出于好奇，他們的觀察帶有盲目性。為了解決這個實際問題，我們在實驗之前要讓學(xué)生明確實驗的目的，為什么要觀察？觀察什么？要找出什么規(guī)律？這樣學(xué)生抓住了觀察的重點，有目的地進行觀察，久而久之，學(xué)生的觀察力就會得到全面的提高。

二、要有充分的觀察準備，制定觀察計劃，提出觀察的具體方法

物理是一門以觀察和實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，通過實驗，既要培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，又要培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和實際操作能力。在實驗前要讓學(xué)生有充分的觀察準備，制定出觀察計劃，提出觀察的具體方法。只有這樣，才能把學(xué)生從觀察事物發(fā)展變化的形象思維帶入摸索客觀規(guī)律的抽象思維，從而在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生較強的觀察力。在做“氣體擴散”演示實驗時，必須引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)空氣和二氧化氮氣體的一些物理性質(zhì)。如空氣密度小于二氧化氮氣體的密度；空氣是無色的，而二氧化氮氣體是紅棕色的；再復(fù)習(xí)對流知識，向?qū)W生展示裝滿氣體的兩個廣口瓶，并讓學(xué)生觀察并指出哪一瓶是空氣，哪一瓶是二氧化氮氣體。在此作一些假設(shè)，若將裝滿空氣的廣口瓶放在下面，將裝滿二氧化氮氣體的廣口瓶倒置在裝有空氣的廣口瓶上，抽去中間隔層玻璃，會看到什么現(xiàn)象？為什么?上瓶的二氧化氮向下流，下瓶中的空氣向上流，這時氣體之間發(fā)生了對流，為避免這種答案的出現(xiàn)，在實際操作中，讓裝滿紅棕色二氧化氮氣體的廣口瓶在下，而裝滿無色空氣的廣口瓶倒置在上，然后抽去隔層玻璃，讓學(xué)生觀察，上瓶中有紅棕色氣體出現(xiàn)，而且顏色越來越濃，下瓶中顏色越來越淡，這不是氣體的對流，而是氣體分子在做永不停息的無規(guī)則運動，是一種擴散現(xiàn)象。

三、要教給學(xué)生觀察方法

第一種方法就是：“對比觀察發(fā)”。通過這種方法可以找出產(chǎn)生物理現(xiàn)象的主要因素。如為判明引起電磁感應(yīng)現(xiàn)象的因素是否為原磁場的變化，就要用磁場雖強但無變化的情形與原磁場雖弱但有變化的情形對比，從而判明哪一種因素在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中起決定作用。

第二種方法是“分離觀察法”。當(dāng)一個物理現(xiàn)象有幾個因素共同支配時，為了弄清各個因素的作用、規(guī)律，通常采用的方法是先固定一個量不變，去觀察其他量的關(guān)系，然后再固定另一個量不變，去觀察分析其他量的關(guān)系。如對部分電路歐姆定律實驗的觀察就是這樣。第一步，先定性觀察電阻變化或電壓變化都能引起的電流變化；第二步，固定電阻，定量觀察電壓變化對電流的影響；第三步，固定電壓，定量觀察電阻變化對電流的影響。這種方法課本中講的比較多，應(yīng)使學(xué)生重點掌握，他對提高學(xué)生觀察能力、分析問題的能力有著舉足輕重的作用。

另外，歸納觀察法、驗證觀察法和綜合觀察法也是常用的觀察方法。

四、要培養(yǎng)學(xué)生觀察的濃厚興趣，使學(xué)生學(xué)會記錄并整理觀察結(jié)果

對于剛涉足物理學(xué)的初中生來說，求知欲是異常強烈的，喜歡觀察各種自然現(xiàn)象，大多數(shù)是由于好奇心的驅(qū)使，而這種好奇心正是誘發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的基礎(chǔ)。教師應(yīng)著力改進課堂教學(xué)，將理論與實踐相結(jié)合，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，把學(xué)生引入多彩的物理世界。同時還要引導(dǎo)學(xué)生記錄并整理觀察結(jié)果，在分析研究的基礎(chǔ)上得出準確的結(jié)論，實現(xiàn)從感性到理性的過渡。在做“杠桿平衡條件”的實驗時，讓學(xué)生分析當(dāng)杠桿平衡時，動力、動力臂和阻力、阻力臂之間存在怎樣的定量關(guān)系？通過整理數(shù)據(jù)，分析力與力臂的和、差、積、商，最終得出杠桿的平衡條件：動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂。

五、要培養(yǎng)學(xué)生認真細致、準確觀察、細心思考的優(yōu)秀品質(zhì)

只進行認真細致的觀察是不夠的，這只是一般的感性認識。只有把觀察和思考結(jié)合起來，才能使感性認識上升為理性認識，才能透過現(xiàn)象看到本質(zhì)。要培養(yǎng)學(xué)生的這種優(yōu)良品質(zhì)，我們教師不能只教給學(xué)生思考，而要讓他們養(yǎng)成邊觀察邊思考的習(xí)慣。在平時的實驗中，要有目的引導(dǎo)學(xué)生向這方面努力。此外學(xué)生在實驗中遇到問題時，教師直接指明原因，這對培養(yǎng)學(xué)生觀察問題、思考問題、分析問題的能力起著重要的作用。

（作者單位：河北省鹽山縣楊集鄉(xiāng)中學(xué)）