利用演示實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力*

張 偉 高 原

(灌云縣實(shí)驗(yàn)中學(xué) 江蘇 灌云 222200)

門捷列夫曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“科學(xué)的原理起源于實(shí)驗(yàn)的世界和觀察的領(lǐng)域，觀察是第一步，沒(méi)有觀察就不會(huì)有接履而來(lái)的前進(jìn)”.通過(guò)觀察獲取的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)以直觀具體、形象生動(dòng)的教學(xué)形式，符合學(xué)生的心理特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律.新奇有趣的演示實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的主要途徑之一，本文主要從實(shí)踐的視角，通過(guò)教學(xué)實(shí)例來(lái)談一談如何以演示實(shí)驗(yàn)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(dòng)機(jī)中最活躍的成分是興趣，它能很好地推動(dòng)學(xué)生主動(dòng)地去學(xué)習(xí)知識(shí)，研究探索.在觀察活動(dòng)開始時(shí)，學(xué)生往往帶有一種極強(qiáng)的好奇心，而這種好奇心正是興趣愛(ài)好的原動(dòng)力.但僅憑好奇心是不夠的，是無(wú)法觀察好物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)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(jìn)而轉(zhuǎn)化為求知欲望.

實(shí)例1：在蘇科版物理八年級(jí)(上)冊(cè)的引言中，有一個(gè)實(shí)驗(yàn)是觀察兩支蠟燭誰(shuí)先滅.筆者為了培養(yǎng)學(xué)生的觀察興趣，做了這樣的改進(jìn)，取兩支長(zhǎng)短不一的蠟燭，點(diǎn)燃后，直立在水平桌面上，先問(wèn)：如果用一個(gè)容器罩住蠟燭，隔絕外部空氣流進(jìn)，哪支蠟燭會(huì)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(zhǎng)的蠟燭先滅.引導(dǎo)學(xué)生思考，為什么長(zhǎng)的蠟燭會(huì)先熄滅？接著再做一個(gè)實(shí)驗(yàn)，再次點(diǎn)燃剛使用過(guò)的蠟燭，換一個(gè)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(guò)觀察新奇的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，

學(xué)生產(chǎn)生了興趣，紛紛交流看法.這樣的設(shè)計(jì)，不僅能引起學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心，同時(shí)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(jì)劃

要從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中獲得足夠的感性認(rèn)識(shí)，建立概念和規(guī)律，必須有周密的觀察計(jì)劃.因此，在演示實(shí)驗(yàn)中要指導(dǎo)學(xué)生制訂周密的觀察計(jì)劃，確定觀察對(duì)象，明確觀察要點(diǎn).

實(shí)例2：觀察“水的沸騰實(shí)驗(yàn)”.筆者指導(dǎo)學(xué)生制訂了如下觀察計(jì)劃.

2.1 觀察對(duì)象：水

2．2 觀察要點(diǎn)

(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(xiàng)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(shí)驗(yàn)完成后，學(xué)生經(jīng)過(guò)分析、比較，迅速得到水沸騰的特點(diǎn)，總結(jié)出規(guī)律.

3 教給觀察方法

演示實(shí)驗(yàn)中，除了培養(yǎng)學(xué)生觀察興趣，幫助學(xué)生制訂觀察計(jì)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(shí)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(shí)例3：在聲音產(chǎn)生原因的探究中，觀察比較物體發(fā)聲時(shí)與不發(fā)聲時(shí)的區(qū)別，從而得出聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的.

實(shí)例4:觀察比較不同固體熔化時(shí)的溫度變化，從而得出晶體與非晶體的熔化特點(diǎn).

3.2 順序觀察法

對(duì)于較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，要清楚先觀察什么，后觀察什么，即要按順序觀察.

實(shí)例5：在“探究液體的壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)中，筆者設(shè)計(jì)了以下的觀察順序.

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

(2)接著將水倒入燒杯中，將壓強(qiáng)計(jì)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(qiáng).

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

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

(5)將金屬盒放入不同深度，水的壓強(qiáng)隨深度增加怎樣改變？

(6)觀察在同一深度水的壓強(qiáng)和鹽水的壓強(qiáng)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(shí)也能較容易地得出規(guī)律.

3．3 整體觀察法

其觀察程序?yàn)橄扔烧w到部分，再由部分到整體，即先對(duì)整體有一個(gè)初步的、一般的、粗略的認(rèn)識(shí)后，再分出對(duì)象的各部分，對(duì)這些部分細(xì)致地觀察，從而對(duì)整體對(duì)象有一個(gè)正確的認(rèn)識(shí).

實(shí)例6：在“探究電磁感應(yīng)”實(shí)驗(yàn)中，先整體觀察哪幾種情況，靈敏電流計(jì)指針會(huì)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(shí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，理解“磁生電”的原因.

3.4 重點(diǎn)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(jìn)行觀察，培養(yǎng)學(xué)生觀察的“選擇性”.

實(shí)例7：在研究牛頓第一定律實(shí)驗(yàn)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(diǎn)觀察運(yùn)動(dòng)的物體在所受阻力逐漸變小，通過(guò)的距離有何變化？這樣在觀察實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行推理，就能順利得出運(yùn)動(dòng)的物體不受外力時(shí)將做勻速直線運(yùn)動(dòng).

3.5 歸納觀察法

歸納法是在獲得許多個(gè)別事物知識(shí)的基礎(chǔ)上，概括出事物的一般原理的方法，是從個(gè)別到一般的推理形式和思維方法.這個(gè)方法也可以運(yùn)用到物理實(shí)驗(yàn)觀察中，即從一個(gè)個(gè)的現(xiàn)象觀察中，先得出一個(gè)個(gè)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(shí)過(guò)程.

實(shí)例8：筆者在研究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行如下歸納觀察.

(1)觀察物體成倒立縮小實(shí)像時(shí)，物距與焦距的關(guān)系；

(2)觀察物體成倒立放大實(shí)像時(shí)，物距與焦距的關(guān)系；

(3)觀察物體成正立放大虛像時(shí)，物距與焦距的關(guān)系.

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

4 提出觀察要求

4.1 要實(shí)事求是

觀察要真實(shí)，不能弄虛作假.在演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要求學(xué)生堅(jiān)持實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，如實(shí)地記錄實(shí)驗(yàn)中觀察到的各種現(xiàn)象，甚至一個(gè)數(shù)據(jù)，做到嚴(yán)格地把實(shí)驗(yàn)事實(shí)和自己對(duì)事實(shí)的解釋區(qū)別開來(lái).堅(jiān)持實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，是增強(qiáng)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(xì)致

許多自然現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)中的物理現(xiàn)象，有時(shí)是稍縱即逝,只有仔細(xì)的觀察，才能隨時(shí)捕捉住.只有深入地觀察，才能發(fā)現(xiàn)細(xì)微的變化和隱蔽的特征.物理實(shí)驗(yàn)的觀察來(lái)不得半點(diǎn)馬虎.

4.3 要眼腦并用

在實(shí)驗(yàn)觀察中，要提倡眼腦并用，即把觀察和思維緊密結(jié)合起來(lái).觀察是一種理性知識(shí)參與下的知覺(jué)，只有結(jié)合思維才能把握實(shí)驗(yàn)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(wèn)題，促進(jìn)進(jìn)一步的觀察和對(duì)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.