物理實驗教學中如何培養學生的觀察能力

　　摘 要： 在物理教學中，對學生觀察能力的培養包括素質的培養和技巧的訓練。作者結合新課標的要求，對在初中物理實驗教學中如何培養學生的實驗能力提出具體措施并加以實踐。
　　關鍵詞： 初中物理實驗教學 觀察能力 提問意識
　　
　　在物理教學中，培養學生的觀察能力是其中的重要組成部分，也是培養學生良好心理品質所必須的。那么，如何在初中物理實驗教學中培養學生良好的觀察能力呢？
　　一、對學生觀察能力的培養包括素質的培養和技巧的訓練
　　觀察作為一種物理學習能力，對于物理學習具有重要的作用；同時，觀察也是一種重要的研究手段。物理學發展史上，不乏由于細心觀察與思考而引發重大發現的例子。伽利略由于觀察研究吊燈擺動而發現了單擺振動的規律，奧斯特因細心觀察而發現了電流的磁效應……物理教師要重視對物理學發展史上成功觀察事例的介紹，同時要經常結合教學內容，說明認真細致的觀察在知識學習及科學發明和發現中的作用，教育學生要做觀察的有心人，激勵他們觀察的主動性。
　　1.對學生觀察素質的培養。首先，要使學生能根據物理教學要求自行設計實驗觀察內容，確定觀察工具，掌握必備知識。俗話說：“內行看門道，外行看熱鬧。”例如在做水沸騰的實驗時，可讓學生先提出自己的見解，再引導學生比較水沸騰前與沸騰時的區別，這樣觀察會更清楚。事實證明用這種方法可以讓學生更清楚地觀察水沸騰的過程，總結規律。更重要的是這樣做可以極大地提高學生的學習主動性和物理實驗觀察素質。其次，培養學生不怕挫折、鍥而不舍的精神。在實驗觀察時往往不是一次就能獲得觀察結果的，總會遇到一些偶然事故。例如學生在進行“伏安法測電阻”等電學實驗時，常常會碰到電鍵合上后，電表的指針不動、電燈不亮等故障。這時指導老師不要馬上去幫助檢查線路，排除故障，應該鼓勵學生自己檢查原因、解決問題，一次不行再來一次，絕不氣餒，直到圓滿完成觀察任務為止。再次，要培養學生實事求是、謙虛嚴謹的作風。在實驗觀察時要尊重事實，正確反映事實，嚴格按客觀性原則，得出觀察結論。一旦發現與事實不符的地方，應毫不猶豫地拋棄錯誤觀點。絕不允許假造觀察材料和實驗數據。最后，應培養學生在觀察中積極思維的習慣，觀察時盡量擺脫已有觀念的束縛，使學生的思維有較大的自由度，鼓勵學生善疑多問，勤于思索，這樣才有可能在將來的觀察實踐中探索、發現新的物理現象和規律。
　　2.對學生進行觀察技巧的訓練。在物理教學中要教給學生系統的觀察技巧，主要有這幾方面：
　　（1）對物理現象與物體外部形態關系的觀察；
　　（2）對物理現象與物體內部結構關系的觀察；
　　（3）對物理現象與物體動態關系的觀察，觀察事物的特征和運動發展變化的規律。
　　按照實驗觀察的目的性原則，首先應做好實驗觀察設計，明確觀察對象，觀察步驟和方法。例如在探究歐姆定律的實驗中，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。這樣可以使學生事先心中有數。其次應要求學生熟悉觀察儀器的性能、工作條件、準確性和精密度等。例如要求學生知道所用的滑動變阻器的最大允許電流，電壓表、電流表的量程、最小刻度，天平的稱量和感量，等等，掌握儀器的使用方法和注意點。這樣才能讓學生較自由地、最大限度地使用這些觀察儀器。對一些不易直接觀察的實驗信息可借助攝像機、計算機等新教學媒體把實驗信息進行放大或減慢等技術處理，便于更清楚地進行觀察。老師還應有意識地要求學生自己制作簡單的觀察儀器，如用罐頭盒制作小孔成像觀察儀，用小鏡子和硬紙制作潛望鏡，等等，這樣既能使學生通過自制儀器進行實驗觀察，又能培養學生自制觀察儀器的意識和動手能力。最后應要求做Jft/whF+4Y8KKyGpfWOA0/hW5s9eYr/RSWFa3BVnJIo=好觀察記錄及對記錄進行認真的處理、分析。除了對觀察結果應準確、客觀地記錄外，對觀察日期、地點、儀器性能等都要有完整的記錄；對觀察記錄應進行認真的數據計算或圖像處理；對結果進行誤差分析；對本次實驗觀察給予較完整、確當的評價。
　　二、充分發揮教師的指導作用，培養學生的觀察能力
　　教師的指導是一個重要因素。恰當而適時地指導，將會對學生的觀察起到積極的引導點撥作用。教師在指導學生觀察時，還要注意引導學生開動腦筋、積極思考。
　　1.轉換法。一些比較抽象的看不見、摸不著的物質的微觀現象，要研究它們的運動等規律，使之轉化為學生熟知的看得見、摸得著的宏觀現象來認識它們。這種方法在科學上叫做“轉換法”。如：空氣看不見、摸不到，我們可以根據空氣流動（風）所產生的作用來認識它；分子看不見、摸不到，不好研究，可以通過研究墨水的擴散現象去認識它。
　　2.控制變量法。在物理學研究中常用控制變量法。所謂控制變量法，就是在研究和解決問題的過程中，對影響事物變化規律的因素或條件加以人為控制，使其中的一些條件按照特定的要求發生變化或不發生變化，最終解決所研究的問題。如：為了研究導體的電阻大小與哪些因素有關，控制導體的長度和材料不變，研究導體電阻與橫截面積的關系；為了研究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關，在保證壓力相同時，研究滑動摩擦力與接觸面粗糙程度的關系。
　　3.理想化物理模型。在求大氣壓時在某一位置取一個液面，研究該液面所受到的壓強和壓力，就是將問題簡化，利用理想化模型法。
　　4.放大法。在有些實驗中，實驗的現象我們是能看到的，但是不容易觀察。可將產生的效果進行放大再進行研究。比如音叉的振動很不容易觀察，可以利用小泡沫球將其現象放大。觀察壓力對玻璃瓶的作用效果時可以將玻璃瓶密閉，裝水，插上一個小玻璃管，將玻璃瓶的形變引起的液面變化放大成小玻璃管液面的變化。
　　物理發展史上因觀察不細致或觀察未與思維結合而導致與重大科學發現失之交臂的事例不勝枚舉。教師可用這些事例，結合觀察練習，對學生進行觀察品質的教育。
　　三、給學生提供盡量多的觀察機會
　　要使學生遵照實驗觀察原則，提高觀察能力和素質不是一朝一夕能完成的，而要經過長期的、系統的培養和訓練。在教學中培養學生的觀察能力，主要是通過演示實驗和分組實驗。此外，物理學研究對象的廣泛性，使得教師可以在日常生活、生產活動中找到可供觀察的實例，引導學生去觀察和思考。由于這種觀察活動的對象是學生日常生活中常見的物理現象，并且由學生本人相對獨立地進行觀察，因此不僅有利于培養學生觀察的積極性、主動性，而且對于其能力的發展也有著積極的作用。
　　
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