利用演示實驗培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力*

張 偉 高 原

(灌云縣實驗中學(xué) 江蘇 灌云 222200)

門捷列夫曾經(jīng)說過：“科學(xué)的原理起源于實驗的世界和觀察的領(lǐng)域，觀察是第一步，沒有觀察就不會有接履而來的前進”.通過觀察獲取的實驗現(xiàn)象能激發(fā)學(xué)生的興趣，啟迪學(xué)生求知的欲望.但是學(xué)生的觀察能力不是自發(fā)形成的，要靠教師的誘導(dǎo)、啟發(fā).演示實驗以直觀具體、形象生動的教學(xué)形式，符合學(xué)生的心理特點和認(rèn)知規(guī)律.新奇有趣的演示實驗是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的主要途徑之一，本文主要從實踐的視角，通過教學(xué)實例來談一談如何以演示實驗為載體培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力.

1 培養(yǎng)觀察興趣

學(xué)習(xí)動機中最活躍的成分是興趣，它能很好地推動學(xué)生主動地去學(xué)習(xí)知識，研究探索.在觀察活動開始時，學(xué)生往往帶有一種極強的好奇心，而這種好奇心正是興趣愛好的原動力.但僅憑好奇心是不夠的，是無法觀察好物理實驗活動的.教師在教學(xué)中，必須抓住學(xué)生“好奇心”這種心理特征，變好奇心為觀察興趣，進而轉(zhuǎn)化為求知欲望.

實例1：在蘇科版物理八年級(上)冊的引言中，有一個實驗是觀察兩支蠟燭誰先滅.筆者為了培養(yǎng)學(xué)生的觀察興趣，做了這樣的改進，取兩支長短不一的蠟燭，點燃后，直立在水平桌面上，先問：如果用一個容器罩住蠟燭，隔絕外部空氣流進，哪支蠟燭會先熄滅？學(xué)生猜想后，再用較矮的容器(如大燒杯)罩住，觀察發(fā)現(xiàn)，長的蠟燭先滅.引導(dǎo)學(xué)生思考，為什么長的蠟燭會先熄滅？接著再做一個實驗，再次點燃剛使用過的蠟燭，換一個又高又粗大的容器(如大的玻璃水槽)罩住蠟燭，觀察發(fā)現(xiàn)，短的蠟燭先滅，再次引導(dǎo)學(xué)生思考為什么？通過觀察新奇的實驗現(xiàn)象，

學(xué)生產(chǎn)生了興趣，紛紛交流看法.這樣的設(shè)計，不僅能引起學(xué)生強烈的好奇心，同時培養(yǎng)了學(xué)生的觀察興趣，明確觀察的重要性.

2 制訂觀察計劃

要從實驗現(xiàn)象中獲得足夠的感性認(rèn)識，建立概念和規(guī)律，必須有周密的觀察計劃.因此，在演示實驗中要指導(dǎo)學(xué)生制訂周密的觀察計劃，確定觀察對象，明確觀察要點.

實例2：觀察“水的沸騰實驗”.筆者指導(dǎo)學(xué)生制訂了如下觀察計劃.

2.1 觀察對象：水

2．2 觀察要點

(1)水的溫度變化(沸騰前和沸騰后)；

(2)水中氣泡體積的變化(沸騰前和沸騰后)；

(3)水發(fā)出聲音響度的變化(沸騰前和沸騰后).

由于觀察的現(xiàn)象較多，筆者找三位同學(xué)做助手，每人負(fù)責(zé)一項觀察任務(wù)，其他同學(xué)負(fù)責(zé)記錄觀察的結(jié)果.由于任務(wù)明確，分工合理，實驗完成后，學(xué)生經(jīng)過分析、比較，迅速得到水沸騰的特點，總結(jié)出規(guī)律.

3 教給觀察方法

演示實驗中，除了培養(yǎng)學(xué)生觀察興趣，幫助學(xué)生制訂觀察計劃，教師還必須教給學(xué)生觀察的具體方法.筆者從教學(xué)實踐中，摸索出以下幾種方法：

3.1 比較觀察法

就是在觀察中比較兩種現(xiàn)象的區(qū)別，便于尋找規(guī)律.

實例3：在聲音產(chǎn)生原因的探究中，觀察比較物體發(fā)聲時與不發(fā)聲時的區(qū)別，從而得出聲音是由物體振動產(chǎn)生的.

實例4:觀察比較不同固體熔化時的溫度變化，從而得出晶體與非晶體的熔化特點.

3.2 順序觀察法

對于較復(fù)雜的實驗現(xiàn)象，要清楚先觀察什么，后觀察什么，即要按順序觀察.

實例5：在“探究液體的壓強與哪些因素有關(guān)”實驗中，筆者設(shè)計了以下的觀察順序.

(1)首先要觀察所使用的壓強計，用手指擠壓壓強計金屬盤上的橡皮膜，觀察橡皮膜受到壓強時，U形管兩邊液面出現(xiàn)的高度差，壓強越大，液面的高度差也越大.

(2)接著將水倒入燒杯中，將壓強計的金屬盒放入水中，觀察U形管兩邊液面是否出現(xiàn)高度差，判斷水的內(nèi)部是否存在壓強.

(3)改變橡皮膜所對方向，再觀察U形管兩邊的液面，判斷水是否向各個方向都有壓強.

(4)保持金屬盒所在的深度不變，使橡皮膜朝上、朝下、朝各個側(cè)面，比較同一深度，水向各個方向的壓強有什么關(guān)系？

(5)將金屬盒放入不同深度，水的壓強隨深度增加怎樣改變？

(6)觀察在同一深度水的壓強和鹽水的壓強是否相同.

按照一定的順序觀察，不僅能使復(fù)雜的現(xiàn)象程序化，同時也能較容易地得出規(guī)律.

3．3 整體觀察法

其觀察程序為先由整體到部分，再由部分到整體，即先對整體有一個初步的、一般的、粗略的認(rèn)識后，再分出對象的各部分，對這些部分細致地觀察，從而對整體對象有一個正確的認(rèn)識.

實例6：在“探究電磁感應(yīng)”實驗中，先整體觀察哪幾種情況，靈敏電流計指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)(即電路中有感應(yīng)電流)，然后再觀察電流的大小、方向與哪些因素有關(guān).這樣觀察便于從總體上認(rèn)識電磁感應(yīng)現(xiàn)象，理解“磁生電”的原因.

3.4 重點觀察法

即抓住事物本質(zhì)的核心的關(guān)鍵部分或現(xiàn)象進行觀察，培養(yǎng)學(xué)生觀察的“選擇性”.

實例7：在研究牛頓第一定律實驗中，學(xué)生的觀察容易走偏，去觀察摩擦力大小的變化.在教學(xué)中，要引導(dǎo)學(xué)生重點觀察運動的物體在所受阻力逐漸變小，通過的距離有何變化？這樣在觀察實驗的基礎(chǔ)上，再進行推理，就能順利得出運動的物體不受外力時將做勻速直線運動.

3.5 歸納觀察法

歸納法是在獲得許多個別事物知識的基礎(chǔ)上，概括出事物的一般原理的方法，是從個別到一般的推理形式和思維方法.這個方法也可以運用到物理實驗觀察中，即從一個個的現(xiàn)象觀察中，先得出一個個結(jié)論，然后歸納出一般的規(guī)律.是一種由特殊到一般的認(rèn)識過程.

實例8：筆者在研究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，指導(dǎo)學(xué)生進行如下歸納觀察.

(1)觀察物體成倒立縮小實像時，物距與焦距的關(guān)系；

(2)觀察物體成倒立放大實像時，物距與焦距的關(guān)系；

(3)觀察物體成正立放大虛像時，物距與焦距的關(guān)系.

讓學(xué)生通過三種成像的觀察，然后進行歸納，得出凸透鏡成像的規(guī)律，學(xué)生在歸納觀察過程中，體驗成功的喜悅.

4 提出觀察要求

4.1 要實事求是

觀察要真實，不能弄虛作假.在演示實驗教學(xué)中，要求學(xué)生堅持實事求是的科學(xué)態(tài)度，如實地記錄實驗中觀察到的各種現(xiàn)象，甚至一個數(shù)據(jù)，做到嚴(yán)格地把實驗事實和自己對事實的解釋區(qū)別開來.堅持實事求是的科學(xué)態(tài)度，是增強學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，培養(yǎng)創(chuàng)造型人才的需要.

4.2 要深入細致

許多自然現(xiàn)象和實驗中的物理現(xiàn)象，有時是稍縱即逝,只有仔細的觀察，才能隨時捕捉住.只有深入地觀察，才能發(fā)現(xiàn)細微的變化和隱蔽的特征.物理實驗的觀察來不得半點馬虎.

4.3 要眼腦并用

在實驗觀察中，要提倡眼腦并用，即把觀察和思維緊密結(jié)合起來.觀察是一種理性知識參與下的知覺，只有結(jié)合思維才能把握實驗現(xiàn)象中的本質(zhì)特征和必然聯(lián)系，而且能根據(jù)觀察到的現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)新的問題，促進進一步的觀察和對觀察材料的思維加工，辨別本質(zhì)現(xiàn)象和非本質(zhì)現(xiàn)象，去偽存真，得出正確的觀察結(jié)果.