唐紅兵
觀察是人類所特有的一項感知活動.從物理學的角度而言,對生活現象和實驗現象的觀察是很多物理知識建立的第一步,因此對學生的觀察品質和觀察能力進行培養是物理教學的重要內容之一.但是對初中學段的學生而言,觀察能力的培養具有一定的難度:這個年齡段學生的觀察活動往往在目的性方面有所缺失,觀察的視角有所混亂,很多重要的現象沒有得到充分的觀察.筆者認為,結合初中生的認知特點和物理學科的特點,對學生觀察能力的培養可以從以下幾點著手.
1激發學生觀察的興趣
每一位教師都知道初中生是否學習和他們的興趣愛好有關,很多初中生完全受自己的興趣愛好支配,對什么感興趣就學什么.因此,物理教師要是想培養學生的觀察分析能力,首先就要利用各種教學手段使學生產生喜歡觀察物理知識的興趣.
(1)利用物理自身具有的魅力激發學生觀察的興趣.當然教師不能灌輸學生物理的美,要引導學生自己觀察發現物理知識中的美,這樣才能使學生產生強烈的求知欲望.
(2)為學生創造成功的機會,讓學生體驗成功的感覺,增強學生的觀察興趣.每一位學生都渴望成功,體驗成功的感覺,并且成功能成為學生學習的動力.因此,教師要在教學過程中為學生創造機會,讓學生通過自己的觀察分析獲得成功.
2明確觀察的目的性
物理學領域的觀察應該具有明確的目的性,看清有關物理現象,進而發掘其本質,并能進一步實現規律的歸納.實際教學過程中,學生經常以看熱鬧的心態來觀察物理現象以及實驗過程,往往導致其探究方向的迷失.例如,在學習分子間存在間隙時,教師會演示酒精與水進行混合的實驗(如圖1所示):將一定量的清水注入長度約為一米,直徑約為兩厘米的玻璃管,再將酒精緩緩地注入其中,使液面上升到管口.為使得實驗現象明顯,可在酒精中摻入有顏色的物質.此時酒精與水分界面較為明顯,再將整個容器輕輕搖動,顛倒幾次,使內部液體充分混合.如果教師之前沒有明確要求學生注意觀察攪動前后體積的改變,其結果必然是學生將觀察的重心放在液體顏色變化上,其原因是色彩上的變化會給學生更加強烈的刺激.因此教師在實驗的設計之初,就應該引導學生圍繞分子間的間隙存在可能性對實驗的結果進行猜想,從而幫助學生明確觀察的目的性:對比前后的體積變化.以避免學生被實驗的表面現象所左右,進而導致認知過程受到干擾.
3理順觀察的次序性
物理實驗強調現象前后的變化以及有關操作的關聯和對比,進而才能得出其中的規律和實驗操作要點,因此教師在引導學生在進行觀察時,要提醒他們注意一定的次序性,這有利于他們認清物理過程的各個方面,在突出重點同時,避免發生掛一漏萬的情況.觀察的一般次序應該是“整體→局部→整體”,即先認清觀察對象的全貌,再分析對象的局部細節,最后再回歸整體形成完整而細致的認識,這就是點面結合的次序性策略.例如,學生在剛剛接觸電學實驗時,教師要以范例的形式提供演示幫助學生全面了解實驗操作的要點,我們引導學生按照這樣的順序觀察演示實驗:電流表的使用.
(1)在電路連接完畢后,在開關處于斷開的前提下,引導學生觀察整個電路結構(如圖2所示),明確電流表的連接方式和測量內容,并檢查電路連接是否正確;
(2)提醒學生觀察電流表量程的選擇以及正負接線柱的接入方式,觀察表針是否指在零刻度;
(3)指導學生觀察表盤的刻度特點,并教授基本讀數方法;
(4)閉合開關,引導學生準確讀數,并做好記錄;
(5)斷開開關,提醒學生拆解電路以及整理器材.
在相關步驟結束后,讓學生通過對相關操作過程的復述,以此來檢驗學生的觀察結果,并進一步讓他們從整體上回顧實驗的操作細節.
4突出觀察的層次性
一個物理現象有多個觀察的細節需要把握時,教師要提醒學生在盡量全面觀察的前提下,能突出重點,對在整個現象中起到決定性影響的細節要著重把握.
例如,在講授“晶體的熔點”時,教師會演示海波熔化的過程,讓學生通過對此現象的觀察構建有關晶體熔化的規律以及熔點的概念.因此,學生要有意識地觀察本實驗中的兩個重點:海波固體轉化為液體的狀態變化特點,溫度計在這一過程的讀數情況.當然實驗過程中,酒精燈的使用方法、水浴加熱的基本操作以及石棉網的作用等等也在學生的觀察內容之列,但是前面兩個重點是本節內容對應的細節,必須凸顯主次的層次性,這樣才能讓學生有意識地圍繞探究目標通過觀察來獲取自己構建認知的有效信息,如此才能提高觀察的效率.
5分辨觀察的差異性
物理現象的發生經常需要對應一定的條件,條件不同,所出現的現象也就有所差異.物理規律的構建,就是要發掘條件和結果的對應關系.因此對有關現象的觀察,就必須把握住不同條件下觀察的差異性.
例如,在和學生介紹有關蒸發過程的吸熱現象以及蒸發速度的影響因素時,可以讓學生進行這樣的實驗來對有關規律進行認知.四支溫度計分別提供不同的條件,具體如圖3所示,其中A直接懸掛;B在懸掛的同時,用扇子對其扇動;C的玻璃泡上裹上蘸有酒精的棉球;D與C相似,但增加用扇子對其扇動的條件.學生在觀察時,就應該有意識地對比四種不同情況下,溫度計示數的變化特點.完整的觀察,不僅僅是記錄下溫度計的讀數是否變化以及變化快慢,而應該匹配不同條件,積極思考現象背后的物理規律.
總之,引導學生充分掌握觀察的有關技巧,有助于他們物理知識的學習和科學方法的養成.然而觀察能力的提升和方法的養成是一個循序漸進的過程,這就需要教師在教學中不僅要營造情境、演示現象讓學生進行觀察,更要給出時間讓他們細致地觀察、耐心地分析,讓學生充分品味到觀察的樂趣.