初中物理實驗中注重學(xué)生觀察能力的培養(yǎng)

黃勵

《義務(wù)教育物理課程標準》（2011年版）出臺后，學(xué)習(xí)新課標、改革和研究新課程的熱潮正在興起。按照新課標的要求，用新的教學(xué)理念，指導(dǎo)教學(xué)實踐已經(jīng)成為廣大教師的共識。義務(wù)教育物理課程是一門注重實驗的自然科學(xué)課程，此階段的物理課程應(yīng)注意讓學(xué)生經(jīng)歷實驗探究過程，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)知識的同時，培養(yǎng)實驗觀察的興趣、掌握探究方法、提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

一、注意激發(fā)學(xué)生的觀察興趣

眾所周知，興趣是影響學(xué)生學(xué)習(xí)積極性產(chǎn)生的最直接的因素和動力。從教育管理心理學(xué)的角度來看，在教學(xué)實踐中，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣對學(xué)生的求知活動將產(chǎn)生巨大的推動作用。它能很好地促進學(xué)生主動地去學(xué)習(xí)知識，研究、探索、發(fā)現(xiàn)問題。當學(xué)生在觀察事物的活動開始時，往往帶有一種極強的誘惑感和好奇心，那些新奇的、對生活有意義的知識和問題，正是興趣和愛好產(chǎn)生的原動力。一旦學(xué)生對學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣，就會充分發(fā)揮自己的學(xué)習(xí)積極性和主動性。在濃厚的興趣下將形成刻苦鉆研、勇于攻關(guān)的強大動力?？鬃釉唬褐卟蝗绾弥?，好之者不如樂之者。愛因斯坦說：“興趣是最好的老師。”教師在教學(xué)中，利用中外科學(xué)家的故事，介紹自然界中各種奇異的現(xiàn)象，比如通過做“浮力與密度的關(guān)系”、“大氣壓”、“蘋果落地”與“牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律”等有趣的科學(xué)實驗，引導(dǎo)學(xué)生注意觀察實驗中每個現(xiàn)象發(fā)生的過程，產(chǎn)生條件和特征。利用對物理實驗現(xiàn)象的觀察，抓住學(xué)生對事物變化產(chǎn)生“好奇心”心理特征，進而轉(zhuǎn)化為求知的欲望。

應(yīng)該重視培養(yǎng)學(xué)生觀察物理現(xiàn)象的興趣。鼓勵和指導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)從哪些方面深入觀察，作好紀錄，同時說明所觀察的事物跟哪部分知識有關(guān)，現(xiàn)在的觀察對將來的學(xué)習(xí)有什么好處，效果可能好些，更可取的辦法是教師爭取主動，給全班或個別喜歡觀察的學(xué)生布置觀察作業(yè)，觀察跟講到的知識有關(guān)的物理現(xiàn)象、技術(shù)設(shè)備以及人們的某些活動等等。課本在某些課題后面編了一些觀察性的題目，教學(xué)時可以根據(jù)情況提前布置給學(xué)生。

二、努力創(chuàng)造良好的觀察條件

通過物理實驗可以建立物理概念和規(guī)律、更好地理解和掌握物理知識，還能培養(yǎng)學(xué)生的觀察和思維能力以及良好的學(xué)習(xí)方法。創(chuàng)造良好的觀察條件是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力很重要的因素。在演示實驗和學(xué)生實驗中，對那些直觀性不強的、可見度不大的、教師包辦代替學(xué)生實驗的活動，都不利于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。因此，在物理實驗教學(xué)中，要為學(xué)生創(chuàng)造良好的觀察條件。

1. 在實驗課前，必須為當節(jié)課的實驗內(nèi)容做好充分準備。比如，在《電阻》一節(jié)實驗教學(xué)中，當金屬的電阻隨金屬的溫度升高而增大的實驗時，假如沒有事先試做而想當然地用一般普通導(dǎo)線代替燈絲的話，就有可能導(dǎo)致實驗現(xiàn)象不明顯或失敗。又如，在做氣體熱膨脹實驗時，應(yīng)選用背景襯托材料來加大實驗觀察對比度，增強可見度。讓學(xué)生能清晰地觀察帶顏色的液滴在玻璃管中的移動現(xiàn)象，氣體、液體的擴散等，這樣能收到良好的觀察效果。

2. 在實驗中采用“替代”或信息技術(shù)輔助實驗。在教學(xué)中，要遇見有些實驗可見度不大是由于實驗儀器本身的條件造成的，如在溫度計讀數(shù)變化的演示實驗中，由于溫度計太小不可能讓全班同學(xué)都能觀察到實驗現(xiàn)象的變化。一是可以采用信息技術(shù)教學(xué)輔助實驗，二是可以由演示實驗改為學(xué)生分組實驗，三是可以利用氣溫膨脹演示儀代替溫度計。又如，在《磁場》一節(jié)實驗教學(xué)中，采用課件教學(xué)效果就會非常理想。

三、指導(dǎo)學(xué)生制訂周密的實驗觀察計劃，明確觀察目標

1. 在物理實驗中要從物理現(xiàn)象中獲得關(guān)于物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化等方面的感性認識，必須有周密的實驗觀察計劃。這里，要根據(jù)實驗對象制定觀察計劃和科學(xué)、合理的觀察順序，有利于弄清實驗過程中的各個方面，把握實驗過程中前后變化的聯(lián)系，找出其中的關(guān)聯(lián)和規(guī)律，突出實驗教學(xué)的重點，保證觀察的全面性。如，觀察水的沸騰現(xiàn)象實驗就可制訂如下觀察計劃：（1）水開始加熱，杯底和杯壁上出現(xiàn)許多小氣泡，小氣泡從無到有。杯底和杯壁有小氣泡的變化。（2）水沸騰前小氣泡脫離杯底和杯壁形成新的氣泡，氣泡上升到水的上層遇冷液化成水。氣泡由小變大，再由大變小直至液化成水。（3）水沸騰時隨著溫度升高，氣泡逐漸變大，升至液面后破裂，放出水蒸氣。氣泡破裂和水蒸氣（實際是水蒸氣遇冷液化成的小水滴）的形成。

2. 確定觀察目標和具體內(nèi)容。在物理實驗教學(xué)時，一些學(xué)生覺得實驗有趣和興奮而忽略了觀察實驗的現(xiàn)象和變化過程，使教學(xué)達不到真正的目的，導(dǎo)致實驗觀察失敗。因此，培養(yǎng)學(xué)生的實驗觀察能力必須有具體的實驗教學(xué)觀察目的。例如，在探究和了解液體內(nèi)部壓強時，就要確定觀察液體內(nèi)部壓強情況的目標：一是將壓強計金屬盒放在水中的變化，二是改變金屬盒深度后U形管中液柱高度差的變化。

四、培養(yǎng)學(xué)生正確的觀察方法

1. 對事物觀察的結(jié)論在于真實，實事求是既是觀察的基礎(chǔ)，也是觀察的重要方法。在實驗教學(xué)中，要求學(xué)生尊重客觀事實，如實地記錄實驗中觀察到的各種現(xiàn)象。

2. 認真、細致、深入地對實驗活動進行觀察是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的重要品質(zhì)之一，也是對科學(xué)工作者的基本素養(yǎng)和要求。比如，在液體的熱膨脹實驗中，課前要求學(xué)生一定認真觀察實驗的全過程并提出兩個問題：一是“看到了什么？”二是“說明了什么問題？”在實驗后有的學(xué)生可能會回答：加熱后液面上升，說明了液體在溫度升高時膨脹，有的同學(xué)說，是燒瓶里的液面先下降一點后再上升的，也許說不出理由。這時，就需要教師進行第二次實驗，引導(dǎo)學(xué)生分析。液面先下降一點后再上升是因為燒瓶先受熱膨脹，因此液面下降，液體受熱后膨脹，而且膨脹比燒瓶大，得到液面上升的結(jié)論。

3. 引導(dǎo)學(xué)生在實驗中發(fā)現(xiàn)問題，提出問題。在實驗觀察中要分清主次，善于從隱蔽的細節(jié)中觀察到各個方面。即把觀察和思維緊密結(jié)合起來，例如在“研究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，學(xué)生往往把注意力放在光屏的像上，忽視觀察物距、焦距、像距的關(guān)系。在實驗后，仍然按照書本上的內(nèi)容去實際硬背凸透鏡的成像公式。又如，同樣是用凸透鏡來成像，為何物距的變化會使到凸透鏡所成的像有正立、倒立，有放大、縮小，而且還有虛像、實像之分呢？這些問題的回答都是不能單憑觀察就能順利解決的，它更需要觀察者通過敏銳的觀察動腦思考。提出問題和發(fā)現(xiàn)問題：（1）怎樣找出凸透鏡的焦距。（2）把物體放在焦距以內(nèi)（即物距在焦距以內(nèi)），觀察凸透鏡所成的像有什么特點？（3）把物體放在2 倍焦距和焦距之間，觀察所成的像有什么特點？（4）把物體放在2 倍焦距以外，觀察所成的像有什么特點？（5）分組討論歸納出凸透鏡成像的特點。