摘 要: 觀察是從事學習的第一步,在物理學習活動中,具備一定的觀察能力是學好物理學科知識的關鍵所在。因此,在物理教學中,觀察能力的培養被列為重要的教學目標。作者結合高中物理學科特點,提出了培養學生觀察能力的策略和方法。
關鍵詞: 物理教學 觀察能力 培養方法
高中物理是一門以實驗和觀察為主要研究手段的學科,而實驗與觀察這兩個手段中,觀察要先于實驗,先要觀察到某些事物和現象,然后才能進行實驗活動,并通過實驗活動最終獲得物理概念,掌握物理規律。由此可見,觀察是物理學科形成和發展的根基。高中物理教師在開展物理教學活動的過程中,一定要把觀察能力的培養作為物理學科教學的重要目標,在教學過程中有意識、有計劃、有策略地通過多種途徑培養學生的觀察能力。
一、培養觀察的興趣
任何能力的培養一旦以興趣作為基礎就會事半功倍,觀察能力的培養也同樣如此。在物理教學中,要想有效地培養學生的觀察能力,教師可以從培養學生的觀察興趣入手。在物理教學中,教師可以通過生動有趣的物理現象引起學生的好奇心,也可以通過介紹物理學史讓學生認識到觀察能力在物理學發展過程中的重要性,如牛頓因為細心觀察蘋果落地而發現了萬有引力定律,瓦特因為觀察燒開的水壺蓋而發明了蒸汽機,伽利略因為認真觀察吊鐘的擺動而發現了單擺規定,等等。當學生對某些現象產生了好奇心,認識到觀察活動的重要性以后,觀察興趣也會在不知不覺中培養起來,而這是培養學生觀察能力的基礎。
二、明確觀察的目的
觀察活動與觀看活動的最根本的區別是觀看是一種無目的的活動,而觀察是一種有目的的活動。在物理學活動中,物理觀察是一種有目的、有計劃地對一些自然界中的物理現象或者物理實驗進行系統的考察和描述學習的方法。也就是說,在觀察活動中,如果缺乏目的作為指導就不能稱之為真正的觀察活動,因此,要想提高觀察能力,就一定要在觀察活動開始前明確觀察的目的。教師可以明確地告知學生觀察的目的,也可以通過設置問題引導學生理解觀察的目的,讓學生在明確目的的指引下科學而高效地從事觀察活動。
三、了解觀察的方法和技巧
觀察作為一種能力,它的形成和發展必然少不了方法和技能的運用。在物理學習和研究的過程中,根據不同的實際情況需要用到不同的觀察方法,在高中物理學習活動中,常用到的觀察方法主要有兩大類,一類是系統觀察法,具體包括按照順序進行觀察,按照自然現象或者實驗的發展步驟進行觀察,以及從不同角度進行觀察這幾種方式。例如,在歐姆定律的觀察實驗中,我們常常會用到這種系統的觀察方法,在觀察活動開始前將觀察的對象按照一定的順序設計好,在開展實驗的過程中根據實驗步驟一步步地進行觀察活動。另一類是對比觀察法。這種觀察方法是將兩種或者兩種以上的事物或者現象放在一起進行比較分析,進而得出觀察結論的方法。例如,為了觀察原磁場的變化對電磁感應現象的影響,就需要將磁場強但無變化的情況與磁場弱但是有變化的情況進行比較分析,從而得出結論。除了以上介紹的兩大類觀察方法,在高中階段還會涉及歸納觀察法、綜合觀察法等,但這些方法相對來說用得比較少。除了掌握觀察的方法,在觀察活動中,還存在一些通用的觀察技巧,運用這些技巧,可以有效提高觀察活動的有效性。在確定觀察對象以后,首先,對觀察對象表面的物理現象和外部形態關系進行觀察,達到從表面上了解觀察對象的目的;其次,從物理現象與物體內部的關系結構入手進行觀察活動,使得觀察活動由表層逐漸向深層發展;最后,對物理現象與物體形態的關系進行觀察,以找出觀察對象的特征及運動發展變化的規律,這也是觀察活動的最終目的。按照這樣的順序進行觀察,能有效保證觀察活動的全面性和科學性。
四、重視培養學生的觀察品質
觀察能力的提高是建立在一系列的觀察品質之上的,觀察品質越高就意味著觀察能力越強,那么觀察品質包括哪些內容呢?第一,觀察的敏感性。在生活、工作和學習中,每分每秒都會出現各種各樣的現象,作為觀察者,我們需要在眾多的現象中捕捉到有價值的信息,而這種能力就稱之為觀察的敏感性。這種敏感性聽起來十分縹緲,但它卻是建立在實實在在的基礎知識之上。試想,如果當年發現蘋果落地的不是一位具有扎實物理知識的物理學家,而是一個哲學家或者文學家,可能從蘋果落地中發現的就不再是“萬有引力定律”了。因此,要想培養學生的觀察敏感性,在日常的教學活動中一定要有扎實的基本功,這樣才能為觀察到有價值的現象打下堅實的知識基礎;第二,觀察的持久性。在科學研究的過程中,偶爾的觀察發現可能會給觀察者一些重要的啟迪,但若想把這些啟迪拓展延伸,直至形成一定的理論則需要更持久的觀察和研究。無論是發明蒸汽機的瓦特還是發現單擺的伽利略,當年對于開水壺的觀察和對擺鐘的觀察絕不僅僅是一次或者幾次,而是一次又一次持久的觀察;第三,觀察的準確性。真理往往深刻地隱藏在各種假象之下。觀察活動一個最重要的任務就是從無數的現象中找出真相,發現真理,這時候,我們就需要觀察準確性品質,觀察者要學會利用一定的知識和工具準確地分辨出有價值的現象,以最終實現觀察的目的。
五、給學生提供盡量多的觀察機會
觀察作為一種能力,它的形成和提高必然離不開大量的實踐活動,教師要想培養學生的觀察能力,就要盡量多地為學生提供觀察的機會。在課堂上,教師要盡量多開展一些物理實驗,讓學生通過實驗獲得觀察的機會。在課堂以外,要引導學生開展一些課外實驗。另外,如果條件允許,教師也可以帶領學生到各種環境中觀察各種真實存在的現象,探索其中的規律,這種觀察活動所獲得的感性材料更原始、真實,對于提高學生的觀察能力大有裨益。
觀察是從事一切學習和研究活動的第一步,觀察能力是眾多能力的基礎,因此,教師一定要把觀察能力的培養作為重中之重,以觀察能力的培養為突破,提高學生多方面的能力和素質。
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