高中物理觀察能力的培養策略

王正平

摘 要： 從高中物理起始教育出發，注重中學生觀察能力的培養，引導學生掌握實踐技能，培養學生善于觀察分析、善于質疑、勇于創新的習慣，是中學階段物理教學與實踐的重要環節，是實現學生后續發展的重要基礎。

關鍵詞： 高中物理教學 觀察能力 培養策略

物理課程是一門實踐性很強的學科，在物理學習過程中，觀察能力是學生學習的重要組成部分，也是學生重要的心理特征之一。只有通過觀察，對知識有了表象的認識，才能動手實踐、自主探索與合作交流，才能學好物理知識。那么，如何在物理教學中培養學生良好的觀察能力呢？

一、物理教學中觀察的特征

1.目的性。明確的目的是觀察前必須具備的基本要素。為了提高觀察的有效性，在物理教學實踐中，每次組織學生進行物理現象和物理實驗的觀察時，務必讓學生們清楚要觀察什么？為什么要觀察？通過觀察學到了什么？驗證了什么物理原理？明確觀察的目的性后，再通過一系列有效的觀察，對增強教學效果和提高學生的學習興趣具有積極的意義。

2.計劃性。制訂學習計劃必須結合實際，權衡自己的基礎，明確學習的任務和目標。同時，要遵守制定的計劃。完成一項可以在后面畫勾，然后小小休息一下。在引發成就感的同時，增強計劃性。同樣，觀察也需要具有計劃性。比如，觀察晶體與非晶體的熔化與凝固時，需要一段時間，因為熔化與凝固需要一個過程，所以觀察的時候一定要有計劃、有步驟地進行，在掌握好第一手實驗數據后，再進行歸納總結。

3.持久性。任何事情的發展都要一個過程，特別是在物理的試驗過程中，必須具有耐心。物理實驗是物理原理的直觀反映，對物理實驗的過程進行仔細的觀察，掌握合適的觀察方法，對弄清物理原理、強化物理學習效果大有裨益。

二、物理觀察能力的培養策略

1.了解觀察方法，明確觀察目的。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導致重大發現的例子。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，說明認真細致地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，激發他們觀察的主動性。

在教學中，讓學生積極參與觀察，觀察前，要確定對象、目的、計劃和方法等。觀察中多思考、多分析，觀察后要分析處理、總結規律。只有在整個觀察過程中引導學生思考，學生的觀察能力才能得到發展。“處處留心皆學問，勤察深思出真知”。例如，在觀察水的沸騰實驗中，為什么在開始沸騰時氣泡在上升過程中變小并逐漸消失，而沸騰時上升過程中會變大，并在水面破裂。對于這些現象，只有積極思考，才能加深對知識的理解，促進觀察能力的培養。敏銳的觀察能力和良好的思維是獲得新知識的基礎條件，如千百萬人都見過蘋果落地，唯有牛頓悟出萬有引力定律；家家都有水壺，唯有瓦特發明了蒸汽機；看到過X射線的不乏其人，但唯有倫琴發現了它，等等。這些科學家之所以能做出發現或發明，是因為他們具備了超常的觀察能力。

2.掌握科學方法，提高觀察能力。對物理現象及規律的了解，要通過正確觀察方法加以引導，幫助學生掌握科學的觀察方法，增強對事物的感性認識，加深理論與實際的聯系，提高觀察能力。

觀察法是指研究者根據一定的研究目的、研究提綱或觀察表，用自己的感官和輔助工具直接觀察被研究對象，從而獲得資料的一種方法。掌握正確的觀察方法才能從似乎平常的事物現象中找出有關方面的聯系，從眾多事物和現象中找出規律，所以要在科學上有所發現、有所創造，就要學會和掌握正確的觀察方法。

（1）有意觀察法。有意觀察法就是針對所要了解的問題，進行有的放矢的觀察，在教學中觀察的目的一般有兩種：一是學生迄今未知或未加闡明的事實，讓學生從觀察中得到知識和發現問題。二是判斷理論是否符合事實，讓學生證實理論或驗證知識，例如領導學生觀察日食、月食等自然現象。

（2）長期觀察方法。自然事物或現象的發展變化微妙曲折，周期長短不一，有時要進行長期觀察，才能得到系統的資料。例如居里夫婦是經過長期的實驗觀察才發現了“釙”和“鐳”。

（3）細微觀察方法。事物的變化有時是細微和偶然的，而細微的變化中卻蘊藏著質的飛躍，偶然的變化中包含著必然性，所以不能放過偶然觀察到的異常現象，許多重要發現常常在特定條件下帶有偶然性，但在偶然觀察中會發現必然的規律。例如倫琴發現X射線，貝克勒發現放射現象，奧期特發現電流的磁效應，無一不是從某種偶然開始的。

（4）精確觀察法。觀察貴在精確，既要注意事物狀態的變化，又要注意事物量的變化，這樣才能更有效地揭示事物的變化規律，例如：布拉凱特從40多萬條粒子徑跡照片中發現8條產生了分叉，從而發現了質子的存在。

（5）歸納觀察法。反映物質現象、物理過程的本質屬性，總結物理現象和物理過程的一般規律或研究變化因素較多的問題時，通常采用歸納觀察法。例如：為了研究電流強度、電壓和電阻三者之間的關系，然后在確定電壓不變的情況下，觀察電流強度和電阻之間的關系，在確定電阻不變的情況下，觀察電流強度和電壓之間的關系，最后歸納得出歐姆定律。又如：法拉第電磁感應現象中，產生感應電流的條件也是從多個實驗結果中總結得出的。

（6）對比觀察法。對兩個事物、兩種現象進行對比，或對某一現象發生前后情況進行比較是人們認識物理世界的重要方法。例如在對水的沸騰現象進行觀察時，前后比較發現：在沸騰前，水內部氣泡在上升過程中逐漸變小，以至未達液面就消失；沸騰時，氣泡上升時逐漸變大，達到液面后，突然破裂。通過對比，就會得出：沸騰是液體內部和表面同時進行劇烈汽化的現象。

（7）系統觀察法。它包括順序觀察法、分步觀察法和角度觀察法。

如對部分電路歐姆定律實驗的觀察就是這樣。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。

三、結語

總之，觀察力在人的認知能力中占有十分重要的地位。它既是認知活動的源泉，又是認識事物、掌握知識的重要途徑。物理是一個由實驗和實踐組成的學科，許許多多的物理知識都是從試驗中得到的。物理學家丁肇中說：“自然科學不能離開實驗的基礎，特別是物理學，是從實驗中產生的。”學生要想繼承這些自然科學的成果，要想真正學會它，同樣要通過大量的實驗觀察，通過精心的實驗，高效地重復前人所進行的通向成功的類似觀察，再經過思考，可以迅速地得出結論。因此，掌握好科學的觀察方法，勤于觀察、善于思考，對于全面提高物理教學的質量，提高學生素質是必不可少的因素。物理教師要根據物理的教學內容、學科特點和教學手段提高學生的觀察能力，然而培養學生的觀察能力和科學的觀察方法是一個循序漸進的過程，需要物理教師在教學實踐中善于引導。