培養學生實驗觀察能力

關鍵詞：實驗、觀察、有序、敏銳、多方位。

物理是一門以觀察、實驗為基礎的學科，觀察是實驗過程的重要環節，它有利于加深學生對基礎知識的理解，有利于思維能力的發展，有利于學生素質的提高，在由應試教育向素質教育轉軌的今天，特別重視實驗過程的考核，實驗教學中對學生觀察能力的培養具有重要的意義，在十幾年的實驗教學實踐中，我從以下幾方面來對學生觀察能力進行培養。

一、布置預習任務，明確實驗目的，培養學生定向觀察

實驗中觀察要有目的，有目的的觀察，才能深入，細致、有效，因此，在實驗過程中，必須圍繞實驗目的，積極運用心理學中的“注意”規律，將學生的觀察活動引入正軌。“注意”是心理活動對客觀研究對象的指向與集中，培養觀察的定向性就要強化有意識的“注意”，消除無意識的“注意”的影響與干擾，使觀察有明確的目的。例如在做初二物理第八章第三節大氣壓強的演示實驗——托里拆利實驗時，要求學生在觀察時要注意在不同條件下，玻璃管內、外液面的水銀高度差為多少，是否變化、如何變化，然后按教學內容做演示實驗，實驗完畢后，讓學生思考：為什么會存在水銀高度差？為什么水銀高度差不變？圍繞這樣的目的，學生的觀察有了明確的方向而不只是湊熱鬧。通過學生集中注意觀察，運用所學知識分析存在水銀高度差，是由于大氣壓強導致，水銀高度差不變，是因為外界大氣壓不變導致，經過分析推理，證實大氣壓存在的同時并求出一個標準大氣壓的值。由于實驗時讓學生有意識觀察，所以收到較好的教學效果，使學生對實驗的觀察能力有了一定的提高。所以實驗前，一定要布置預習任務，實驗時要布置觀察任務，實驗后及時歸納總結，做到有的放矢。

二、嚴謹的實驗步驟，培養學生有序觀察

有序觀察是指實驗操作要有一定的邏輯順序，并按順序深入、細致的觀察。這個順序的編排首先必須注意到知識本身的邏輯性，有依據前后順序，順理成章進行科學的和切實可行的編排才能得出正確的實驗結論。反之，就不能達到實驗目的。例如我在進行單擺教學過程，首先，在引入單擺概念，其次，證明它在擺角0<10°時所做的運動為簡諧運動，然后，讓一個擺長懸殊較大的單擺同時開始擺動，引導學生觀察并比較兩個單擺擺動的快慢，進而提出問題：單擺擺動的快慢與什么因素有關？引導學生認真觀察單擺的結構，鼓勵他們大膽的猜想，影響單擺周期的各種可能因素，并將他們一一羅列出來，學生的猜想是可能與繩長、擺球質量、擺角等因素有關，再采用控制變量法得出單擺的周期公式。但如果實驗順序打亂，學生的探究就會出現茫然，毫無目的性，甚至達不到教學目的。可見實驗操作順序是不能隨意排列的。再就是編排操作步驟時，還必須考慮到學生的認知水平和接受能力，實驗操作的設計要符合由淺及深，由具體到普遍的思維順序。例如在進行向心力教學時，首先演示簡單的帶繩小球在光滑水平面上做勻速圓周運動，并研究其受力規律，其次分析行星圍繞中心天體運動的受力情況，最后以翻滾過山車的運動情況，以流星球為例進行分析，通過學生有順序觀察到的現象歸納總結出 “做圓周運動物體受到一個始終指向圓心的合外力——向心力的作用”。然后，要求學生運用所學知識解釋鏈球運動過程的受力情況。經過這樣的順序操作，學生在認識過程中，經歷了由特殊到一般，由簡單到復雜的過程，對向心力概念的理解較透徹，合乎思維邏輯，同時觀察能力進一步得到提升。

三、運用對比方法培養學生敏銳的觀察

觀察實驗能培養學生的洞悉能力，由于觀察只能起到接受信息的作用，人腦接收到的信息有本質的信息，也有大量非本質的信息，必須學會對他們進行篩選加工，抽取其本質的部分，拋棄非本質信息。這就要求觀學生具有敏銳的觀察力。大部分學生剛上實驗課時，是好奇心促使他們加入學習中來，但他們的表現較為茫然。而這種敏銳的觀察力，學生并非一開始就具備的，需要我們運用多種方法加以培養、訓練。 除了利用課堂實驗來培養學生敏銳觀察能力，應充分利用日常生活常見的現象與課堂觀察的現象對比，進一步探索物質的本質。如學到大氣壓強時，引導學生觀察感受吸盤的作用與原理；嘗試解釋吸管喝飲料，鋼筆吸墨汁的原理；也可以通過多媒體功能，使靜物動漫化，將細物放大，使課堂教學更形象、生動，并鼓勵學生留心身邊的事物，時時運用所學知識嘗試解釋它，這對提高學生觀察的敏銳性是大有禆益的。

四、大力開發課程資源，提高學生多方面的觀察能力

提高觀察能力并非教學的最終目的與歸宿，而是要通過觀察累積大量的感性材料形成概念，概念是人腦反映客觀事物關鍵的本質的思維結果，通過實驗觀察提供大量的感性材料，但這些感性材料往往具有片面性，導致不能形成準確概念，因此，必須運用變式觀察，即從不同角度，不同方面、不同條件下加以觀察并分析、推理與論證，這就要求提高學生多方面的觀察能力。例如在驗證“機械能守恒定律”這一知識時，按照實驗要求，將電磁打點計時器豎直架穩在水平面的鐵架臺上；并先接通電源后無初速度釋放紙帶，并選取點跡清晰的紙帶進行研究，但結果總出現重力勢能的改變量大于動能改變量，教師可以進而引導學生重新做實驗，并認真觀察，分析出現這一現象的原因，從而可得到紙帶運動過程不可避免地克服各種阻力做功，并理解為什么動能改變量總小于重力勢能改變量的原因。進而將可能原因向縱深方向分析。

總之，實驗能提供大量豐富的素材，都是靠觀察獲得的，在中學物理實驗教學中應該重視學生觀察能力的定向、有序、敏銳、多方面的培養，對全面提高教育教學質量和提高人才素質起到積極的助推作用。所以，我們即要運用課堂實驗教學培養學生的觀察能力，也要充分利用挖掘課外資源培養學生的觀察能力。