物理實驗教學如何培養學生的觀察能力

物理學是一門建立在實驗基礎上的自然科學，因此實驗是學生學好物理知識的基礎，是提高教學效果的重要途徑。而在實驗中培養學生敏銳的觀察力是實驗成功的先決條件。在平時的初中物理教學中，要特別重視學生這一方面能力的訓練，以便大幅度提高學生的物理素質，下面就這一問題談一些粗淺的看法。

一、要明確“觀察的對象、內容、目的”

俗話說，“外行看熱鬧，內行看門道”。物理實驗中的觀察不同于簡單地看，不像看馬戲表演，你只要獲得感官上的愉悅就可以了，物理學中的觀察是一種有目的、有意識的學習。學生不能把精力放在器材是否精美、造型是否高雅、現象是否有趣上。對每一個實驗，都要使學生明確該實驗需要觀察的對象、觀察的內容、觀察的目的，避免觀察的盲目性。以“奧斯特實驗”為例，觀察的對象是通電直導線和小磁針，觀察的內容是通電后小磁針是否轉動以及小磁針的轉動方向與電流方向是否有關。觀察的目的是讓學生了解直導線周圍是否存在磁場，磁場方向與電流方向是否有關。又如，在學習“連通器”的知識時，教師可以拿一只茶壺讓學生觀察，觀察時引導學生不要把注意力放在茶壺是否漂亮，是否是景德鎮生產，價值是不是很高上，而是引導學生觀察壺嘴和壺身是否一樣高，壺嘴和壺身底部是否相通，加水后壺嘴和壺身里水面的高低有什么樣的特征，繼而提出“這個實驗說明了什么問題？”這樣做實驗才會起到良好的作用。

二、要注意實驗現象發生的同時性和順序性

在物理實驗中，有些現象是同時發生的，有些現象是先后次第發生的，因此要求學生觀察物理現象時，既要注意觀察現象的同時性，又要注意觀察現象的順序性。例如，在“用天平和量筒測定金屬塊的密度”實驗中，觀察的順序應當和實驗的順序一致，首先觀察用天平測量物體的質量的步驟，知道金屬塊的質量等于所用砝碼的質量加上游碼的質量。其次觀察用量筒如何測量物體的體積，知道金屬塊的體積等于水和金屬塊的總體積減去水的體積。最后使用密度公式計算物體的密度。而在研究“松香的熔化和凝固”的實驗時，就要要求學生在同一時間內觀察，例如第5分鐘，既要觀察溫度計的示數，又要觀察松香的狀態，因為這兩種現象是同時發生的。

三、觀察時應防止顧此失彼，以保證觀察的全面性

做物理實驗，有時在同一時刻出現幾個物理現象，這些現象中，有的比較明顯，學生易于觀察，但有些物理現象要經過反復演示細心引導，學生才能注意到，如果顧此失彼，學生就會以偏概全。例如，在“研究平面鏡成像”實驗中，在水平桌面上豎直放一薄玻璃板，這相當于是平面鏡，把點燃的蠟燭放在平面鏡前當做被研究的物體，學生很容易觀察到平面鏡中出現了正立的像，這個像是實像還是虛像呢？教師引導學生用白紙板去接收，當白紙板上不能出現像時，學生就會意識到平面鏡生成的像是虛像，這些現象學生也很容易觀察到。但是像的放縮情況如何呢？這一點教師要適時提出來，這是很容易被學生忽略的問題。學生對這一現象發生興趣后，教師立即組織學生進行討論，討論的結果是否正確呢？學生急于知道。這時教師把事先準備好的大小一樣的蠟燭慢慢放進所成的像中，當學生看到二者正好重合時，所有的疑惑就消除了，這樣觀察的效果是不言而喻。否則學生得到的結論只有像的倒正、虛實，而忽略了像是放大的還是縮小的，結論雖然沒有出錯，但至少可以說結論是片面的。

四、引導學生思考現象發生的原因，使觀察能力進一步提高

實驗中觀察到有趣的物理現象，只是物理學習的開始，而探究物理現象發生發展的原因，才是學習的目的，只有認清事物發生發展的來龍去脈，才可能對其中的物理規律加以應用。

例如，在“觀察水的沸騰”實驗中，水在沸騰前，水中形成的氣泡不斷上升，上升過程中氣泡越來越小甚至消失，而在沸騰后，水中形成大量的氣泡，這些氣泡在上升過程中卻越來越大，到達水面后破裂開來。這時教師要及時啟發學生思考，“沸騰前后水中形成的氣泡，上升過程中為什么大小變化不一樣呢？”學生思考后，引導學生分析問題的答案。沸騰前燒杯里的水上部較涼、下部較熱，下部的水由于溫度高不斷汽化成水蒸氣，形成氣泡，氣泡上升時由于上部的水溫度低，氣泡中的水蒸氣又不斷液化形成水，所以氣泡越來越小，甚至消失。而在沸騰后，水中的溫度無論上部，還是下部都是相同的，都達到了100℃（一個標準大氣壓），下部的水形成的氣泡上升過程中不斷有新形成的水蒸氣進入氣泡，所以氣泡不斷增大。學生經過這么一番思考，對事物的認識就會發生一個質的飛躍，觀察能力也隨之達到了一個新的高度。

總之，初中學生好奇心強，每當做物理實驗時，就會興趣十足，思想處于高度集中的興奮狀態，教師這時應適時適當地提出問題，引導學生認真觀察，積極思考，層層推進，學生就會充滿激情地探究物理現象的答案。寓觀察于興趣之中，寓思考于不知不覺之中。這樣假以時間，學生各方面的物理知識就會有一個長足的進步。

(責任編輯：易志毅）