如何在初中物理實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力

沈躍萍

摘 要：物理學(xué)是一門以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。觀察是人們認(rèn)識(shí)自然現(xiàn)象，獲得感性認(rèn)識(shí)的源泉。學(xué)習(xí)物理就要從對(duì)物理現(xiàn)象的觀察入手，認(rèn)識(shí)事物，找尋規(guī)律。觀察力強(qiáng)的學(xué)生能快速找出規(guī)律，抓住問(wèn)題的實(shí)質(zhì)，從而獲得新知識(shí)。而且通過(guò)觀察感知到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象還能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的求知欲，從而提高學(xué)生的知識(shí)和技能水平，所以觀察能力的培養(yǎng)與提高是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中首需培養(yǎng)和提高的能力。

關(guān)鍵詞：物理實(shí)驗(yàn)；觀察力；問(wèn)題；觀察方法

物理學(xué)是一門以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。觀察是人們認(rèn)識(shí)自然現(xiàn)象，獲得感性認(rèn)識(shí)的源泉。學(xué)習(xí)物理就要從對(duì)物理現(xiàn)象的觀察入手。因此，觀察力是物理學(xué)習(xí)必備的能力，巴甫洛夫?qū)懺趯?shí)驗(yàn)室墻壁上的座右銘就是：“觀察，觀察，再觀察?！?/p>

觀察力就是有目的、有計(jì)劃地感知事物的能力。觀察力強(qiáng)的學(xué)生能快速找出規(guī)律，抓住問(wèn)題的實(shí)質(zhì)，從而獲得新知識(shí)。而且通過(guò)觀察感知到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象還能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的求知欲，從而提高學(xué)生的知識(shí)和技能水平，所以觀察能力的培養(yǎng)與提高是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中首需培養(yǎng)和提高的能力。

一、學(xué)生在觀察中出現(xiàn)的問(wèn)題

初中生由于這一年齡段的生理、心理特點(diǎn)，他們?cè)谟^察過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)以下問(wèn)題：

1.觀察對(duì)象不明確

大多數(shù)學(xué)生只好奇現(xiàn)象的發(fā)生，他們觀察的目標(biāo)不明確。如在進(jìn)行“模擬打樁”活動(dòng)時(shí)，學(xué)生集中注意力要對(duì)準(zhǔn)樁打，卻忽略了要注意觀察比較重物的質(zhì)量、下落的高度和樁被打下的深度。

2.易受情緒支配

他們往往會(huì)被感興趣的事物，鮮艷的色彩，奇怪的形體，響亮的聲音吸引，忘記了本來(lái)的任務(wù)。如在觀察水的沸騰實(shí)驗(yàn)中，燒瓶的形狀、火焰的顏色、加熱過(guò)程中發(fā)出的聲音都會(huì)吸引學(xué)生的注意力，而使他們忽略了觀察水泡的變化，溫度計(jì)的讀數(shù)。

3.缺乏主體辨別分析的能力

他們一般滿足于或停留于大致籠統(tǒng)的觀察，不善于觀察物體的局部和細(xì)節(jié)，特別是被刺激作用較強(qiáng)部分掩蓋的較弱部分容易被忽略。如在演示滾擺實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生容易注意到滾擺旋轉(zhuǎn)并上下運(yùn)動(dòng)，卻容易忽視滾擺每次上升的高度和旋轉(zhuǎn)速度的變化。

4.表述觀察到的現(xiàn)象時(shí)存在一定程度的主觀性和片面性

學(xué)生往往憑自己主觀想象，想當(dāng)然地表述對(duì)象，不善于進(jìn)行聯(lián)系、比較，失之于片面。如在探究彈簧的伸長(zhǎng)量與所受外力大小的關(guān)系時(shí)，他們只表述出彈簧所受外力越大，彈簧越長(zhǎng)，卻忽略了伸長(zhǎng)量與長(zhǎng)度的區(qū)別和彈簧的彈性形變是有限度的。

二、如何培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力

教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生上述心理特點(diǎn)，有目的、有計(jì)劃地培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，提高觀察效果。

1.引導(dǎo)學(xué)生明確觀察目的

明確目的，把握方向是提高觀察效果的首要條件。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)之前要引導(dǎo)學(xué)生自己確定實(shí)驗(yàn)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)生自己抓住了觀察的重點(diǎn)，有目的地進(jìn)行觀察，久而久之，學(xué)生的觀察力就會(huì)得到提高。如在探究影響動(dòng)能大小的因素的實(shí)驗(yàn)中，可以通過(guò)問(wèn)題“如何比較動(dòng)能的大小？”和“如何控制變量？”引導(dǎo)學(xué)生自行確定觀察方向。又如伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)中，可引導(dǎo)學(xué)生從測(cè)量原理“R=U/I”確定觀察的目的。

2.教給學(xué)生觀察的方法

在引導(dǎo)學(xué)生明確目的，把握方向后，教師還應(yīng)教給學(xué)生觀察的方法，鼓勵(lì)學(xué)生用合適的方法多觀察周圍事物，去發(fā)現(xiàn)、去思考，在不斷的實(shí)踐中提升自身的觀察能力。

（1）比較觀察法

由于事物與事物之間、現(xiàn)象與現(xiàn)象之間總是既有聯(lián)系又有不同。因此，教師在教學(xué)過(guò)程中，要注意將物理現(xiàn)象分析比較，在相同事物和現(xiàn)象中，找出它們之間的不同點(diǎn)；在不同事物和現(xiàn)象中，找出它們之間的相同點(diǎn)。如：觀察用電流表測(cè)電流，用電壓表測(cè)電壓，比較兩表的構(gòu)造、最小刻度及實(shí)驗(yàn)操作的異同點(diǎn)；研究“磁場(chǎng)對(duì)電流的作用”和“磁生電”時(shí)，比較先有電流后有導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)還是先有導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)后有電流。

（2）控制變量觀察法

當(dāng)一個(gè)物理現(xiàn)象有幾個(gè)因素共同支配時(shí)，為了弄清各個(gè)因素的作用，通常采用的方法是先固定其他因素不變，只改變一個(gè)因素，去觀察物理現(xiàn)象與這個(gè)因素的關(guān)系，然后再改變另一個(gè)因素，去觀察分析物理現(xiàn)象與它的關(guān)系，依次每次只改變一個(gè)因素，即控制變量法。例如，書本中探究電流與電壓、電阻的關(guān)系、探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素、探究影響壓力作用效果的因素等都是利用這種方法總結(jié)出來(lái)的。這種方法是初中物理探究方法的重中之重，它對(duì)提高學(xué)生觀察能力、分析問(wèn)題的能力有著舉足輕重的作用。

（3）順序觀察法

即先觀察什么，后觀察什么，要按順序觀察。有些實(shí)驗(yàn)需按照一定的順序進(jìn)行觀察，完成。如簡(jiǎn)單的，如何正確使用溫度計(jì)，也得按順序觀察：①先觀察估計(jì)被測(cè)物的溫度，選擇合適的溫度計(jì)；②觀察溫度計(jì)的量程和分度值；③觀察溫度計(jì)的玻璃泡是否與被測(cè)物充分接觸，且不碰容器底和壁；④觀察測(cè)溫液體是否已經(jīng)穩(wěn)定；⑤穩(wěn)定后才能觀察并記錄數(shù)據(jù)。

（4）轉(zhuǎn)換觀察法

當(dāng)某種事物無(wú)法直接觀察到時(shí)，通過(guò)觀察它作用后所產(chǎn)生的效果間接得知。如：動(dòng)能的大小是通過(guò)觀察物塊被推出的距離來(lái)確定的；電流做功的多少是通過(guò)觀察小燈泡的亮暗確定的；電熱的大小是通過(guò)觀察煤油升高溫度的大小確定的。

當(dāng)然，觀察的方法不僅僅就這四種，如在研究伽利略的“斜面小車實(shí)驗(yàn)”時(shí)，可以指導(dǎo)學(xué)生用理想化推斷法。

3.培養(yǎng)學(xué)生良好的觀察習(xí)慣

（1）指導(dǎo)學(xué)生制訂觀察計(jì)劃

在物理實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生在開始觀察時(shí)，往往會(huì)感到不著邊際，無(wú)從下手。而我們又需要從觀察到的物理現(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(rèn)識(shí)。因此，要指導(dǎo)學(xué)生制訂周密的觀察計(jì)劃，確定好觀察對(duì)象，擬訂出常規(guī)觀察項(xiàng)目和特殊觀察項(xiàng)目，明確觀察要點(diǎn)。沒有周密的觀察計(jì)劃就沒有科學(xué)的觀察順序，造成顧此失彼，觀察不夠全面；而且紛繁多變的物理現(xiàn)象有時(shí)會(huì)稍縱即逝，如同過(guò)眼煙云，在物理實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的觀察素養(yǎng)也就會(huì)成為一句空話。如觀察水的沸騰實(shí)驗(yàn)，就可制訂如下觀察計(jì)劃：endprint

①觀察并記錄溫度：

②觀察氣泡和聲音：

（2）培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)觀察態(tài)度

實(shí)事求是是科學(xué)觀察的基礎(chǔ)，又是觀察的重要品質(zhì)和方法。在物理實(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，毫不含糊地尊重客觀事實(shí)，如實(shí)地記錄實(shí)驗(yàn)中觀察到的各種現(xiàn)象，每一個(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)。如“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，基礎(chǔ)好的學(xué)生經(jīng)過(guò)預(yù)習(xí)后，往往會(huì)根據(jù)“F1L1=F2L2”來(lái)湊數(shù)據(jù)。這時(shí)教師要看著學(xué)生重新實(shí)驗(yàn)，并提醒學(xué)生測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)還要記錄估計(jì)值。堅(jiān)持實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，不僅是提高物理實(shí)驗(yàn)質(zhì)量的要求，也是增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，培養(yǎng)創(chuàng)造型人才的需要。

（3）培養(yǎng)學(xué)生眼腦并用的觀察習(xí)慣

眼腦并用，即把觀察和思維緊密結(jié)合起來(lái)。一方面，任何一個(gè)實(shí)驗(yàn)中都或多或少地存在著與概念、原理、規(guī)律的本質(zhì)因素?zé)o關(guān)的現(xiàn)象，這些現(xiàn)象在實(shí)驗(yàn)中起著干擾的作用。另一方面，觀察是一種理性知識(shí)參與下的知覺，因此主觀因素對(duì)觀察也起著干擾的作用。觀察中的“觀”就是看，“察”就是研究，只有邊看邊研究才能把握實(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。如：在演示“慣性”的打棋子實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生往往會(huì)把注意力轉(zhuǎn)加在下面飛出的棋子上，而忽略了上面的棋子。在演示“分子間存在引力”的肥皂泡實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)老師捅破一邊的肥皂泡后，細(xì)線被推向另一側(cè)，而有很多學(xué)生會(huì)認(rèn)為細(xì)線被推向了另一側(cè)，從而理解成分子間存在斥力。這就要求學(xué)生觀察時(shí)要邊觀察邊思考。

（4）引導(dǎo)學(xué)生觀察自然界和日常生活中的物理現(xiàn)象

培養(yǎng)學(xué)生優(yōu)良的觀察力，僅靠課本中的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)是不夠的，課本的各種實(shí)驗(yàn)只給我們提供了一種初步的指導(dǎo)，要讓學(xué)生學(xué)會(huì)在日常生活、生產(chǎn)中進(jìn)行觀察。教師可先提出一些問(wèn)題讓學(xué)生自己去觀察、去分析，總結(jié)出原因或規(guī)律。學(xué)生在實(shí)踐生活中就會(huì)發(fā)現(xiàn)物理知識(shí)具有廣泛的應(yīng)用，會(huì)發(fā)現(xiàn)自己所學(xué)的物理知識(shí)能派上用場(chǎng)，那時(shí)學(xué)生會(huì)感到一種滿足，一種享受，而這種享受和滿足能夠激勵(lì)學(xué)生更積極地去追求更深?yuàn)W的物理秘密。如，在講解聲音時(shí)，可讓學(xué)生去觀察為什么蜜蜂飛過(guò)我們可聽見響聲，而蝴蝶飛過(guò)時(shí)我們卻聽不到聲音呢？讓學(xué)生去觀察、去思考，分析原因。這樣指導(dǎo)學(xué)生在自己周圍的空間去觀察、去思考，不僅培養(yǎng)了學(xué)生觀察的主動(dòng)性，而且對(duì)學(xué)生觀察能力的發(fā)展也起到重要的作用。

素質(zhì)教育要求導(dǎo)學(xué)者引導(dǎo)學(xué)生探究知識(shí)的同時(shí)教給方法，培養(yǎng)能力，而觀察能力的培養(yǎng)應(yīng)貫穿在學(xué)生學(xué)習(xí)的全過(guò)程中，應(yīng)通過(guò)興趣的培養(yǎng)讓學(xué)生積極主動(dòng)地參與到觀察活動(dòng)中去，自覺地養(yǎng)成良好的觀察習(xí)慣，提高觀察能力。只有觀察，觀察，再觀察，才能不斷地提出問(wèn)題、解決問(wèn)題，掌握新知識(shí)。

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