淺議在初中物理教學中提高學生的觀察能力

王煜捷

觀察是對客觀事物和自然現象的仔細察看、了解，它是智力活動的門戶和源泉.觀察能力是人們從事各種智力活動的基礎.

初中物理教學包括基礎知識講解、物理驗證實驗和習題講解三大部分.在這一系列的教學環節中都離不開觀察，因為物理學是以觀察和驗證為基礎的科學，在物理教學的各個環節中非常適合培養學生的以探尋物理規律為目的觀察能力.本文著重討論在初中物理實驗教學過程中，怎樣培養學生用科學的觀察方法觀察物理現象，逐步養成良好的觀察習慣，形成較強的觀察能力.

1 初中物理實驗教學的特點分析

初中物理實驗是一種有目的、有計劃而且比較持久的思維和訓練過程.通常，在實驗過程中首先要觀察實驗的基本儀器、實驗的對象和實驗裝置；其次，實驗中的各種物理現象、數據、圖像和圖表，并做好相應的實驗記錄；另外，教師在演示實驗時的規范化操作以及實驗過程中超越預期的實驗結果，都是學生的觀察點.顯然，認真地學習、完成物理實驗，就可以使學生的觀察能力能得到很好的鍛煉和提高.

2 觀察能力的培養

針對初中物理實驗教學的特點，筆者研究、探索了一系列提高學生觀察能力的方法和措施，并進行了教學的改革和實踐.

2.1 重視非智力因素的觀察能力培養

2.1.1 培養初步的觀察興趣

興趣是學習的動力.激發學生的觀察興趣能最大限度地發揮學生學習的主動性，激發學習動機.教學實踐證明學生對新穎、奇特、生動、有懸念的實驗有極大的興趣，這些奇特的現象引起學生的好奇心和求知欲，甚至可激發學生進一步探究的熱情.因而在學習物理的起始階段，教師應盡可能選擇有趣的演示實驗給學生觀察，也可選擇不復雜的實驗讓學生自己動手親自參與，他們的熱情更高.

比如，在裝滿水的杯中還能放進多少根大頭針的實驗.他們一邊做一邊觀察，每個人都觀察得很仔細.起初學生認為只能最多放進10多根，最后的實驗證明最多可放入100多根，這與他們的想象差別巨大，讓他們感到不可思議，同時也讓初次接觸物理的學生感到物理實驗并非高深莫測.

培養觀察能力之初，實驗作為觀察的信息來源應力求做到“有聲有色”，增強有用信息的強度，降低背景噪聲.使感知對象與背景之間有鮮明的對比，從學生角度分析，力求使學生以多種感官并行感知，以提高觀察效果.

例如，氣體膨脹制冷實驗.在瓶中放些水和一只溫度計，實驗中學生既看到瓶內的“白氣”又看到溫度的變化，還聽到了聲音.實驗現象突出，給學生強烈的震撼，留下鮮明的印象，提高了學生的觀察興趣.觀察效果良好.

2.1.2 培養持久觀察的習慣

客觀事物的發展變化微妙曲折，周期長短不一，有時需要耐心地堅持較長時間的觀察才能獲得有價值的資料.法拉第堅持實驗觀察10年，發現了電磁感應定律；第谷堅持觀察20年，準確記錄行星的位置，直接導致了開普勒三大定律的誕生.

在學生對物理實驗的觀察產生一定的興趣之后，要進一步培養觀察的耐心.初中生的心理發育還不成熟，活潑好動，學習的自覺性不夠高，注意力容易轉移和分散，但同時中學生好勝心強.針對這些特點，教師可使用一些激勵性的語言，采用小組競賽的方式調動學生的積極性，培養學生的耐性和毅力.

例如，初二年級課本中要求學生觀察水的沸騰現象實驗.從開始加熱到水持續沸騰一會兒，大約需要5-10分鐘的時間，為保證學生有足夠的耐心進行觀察，在進行小組實驗前告訴學生今天我們來做個競賽，看哪個小組觀察到的現象最完整，最準確，獎勵加分.在好勝心的驅使下學生相互監督，相互督促，最終克服困難，仔細觀察，很好地完成了觀察任務.

2.2 訓練科學的觀察方法

2.2.1 明確觀察目的，學習全面觀察

觀察就是對觀察對象的全面的細致的了解.明確觀察目的就是明確觀察的對象和任務.明確地觀察目的是使學生能在紛繁的現象中找到觀察點，集中精力，不被其他無關現象干擾，浪費時間，提高觀察的有效性.對于實驗而言，實驗要解決的問題就是觀察目的，因而實驗前要使學生明確實驗目的，了解實驗過程，明確觀察對象和任務.全面觀察是指了解觀察對象的各個方面的細節，所以觀察時動用盡可能多的感官參與其中.

例如，觀察碘的升華現象.

實驗前要先告訴學生要觀察加熱前后碘的狀態有怎樣的變化.在明確觀察目的后，還要提醒學生除了觀察碘的狀態還要觀察它的顏色、形態等.這樣學生的注意力比較集中，不再受到其他信息的干擾.學生看到加熱前碘的狀態形態和顏色以及加熱后直接變成氣態碘的狀態和顏色，觀察到了碘的整個升華過程，達到了良好的觀察效果，從而更好地理解升華與熔化和汽化的區別.

2.2.2 制定觀察計劃，掌握觀察順序

隨著學習的深入，觀察的對象繁多，觀察現象逐漸復雜.要求學生在觀察時既要全面又要仔細不遺漏，既要把握整體又要關注細節，因而要制定詳細周密的計劃并遵循一定的順序進行觀察.觀察順序可以由上到下或由內到外或由整體到局部或由左及右等，視實際情況而定.

比如，觀察水的沸騰現象.這個實驗的結論主要來自觀察的結果，因此學習觀察是本實驗的重要目的之一.實驗過程對于初學物理的學生來說有一定的挑戰性.實驗涉及到如何制定計劃，確定實驗步驟，繪制實驗表格，組裝器材，小組合作學習，等等.此外，由于實驗中有些重要的現象會稍縱即逝，對氣泡大小的變化和聲音大小的變化以及溫度計的示數的觀察很可能錯過或看錯看不清等.這些都是挑戰.有些教師沒有重視這個實驗，最后只能背實驗結論，這不僅增加了學生的負擔同時也失去了一個培養學生觀察能力的絕佳機會.

實驗前要明確觀察目的是了解沸騰前后水的溫度、氣泡、聲音的特點，觀察對象是溫度計、秒表、氣泡、聲音和水.接著制定實驗方案，確定實驗步驟和詳細地觀察計劃，合理分配觀察任務，選擇合適的觀察順序.帶領學生一步一步來做，讓學生做到心中有數，不慌不忙，有條不紊，使觀察順利進行，達到有效觀察，提高觀察能力.否則會手忙腳亂，遺漏信息或甚至損壞儀器等.

2.2.3 學會通過觀察進行歸納

通過對個別現象的觀察得到一些結論后，再歸納概括出一般的規律就是歸納觀察法.比如，研究自然界中的電荷間相互作用的規律時，從絲綢摩擦過的玻璃棒能吸引輕小物體這一個別現象的觀察，再到摩擦塑料尺、塑料筆、頭發和橡皮擦等也能有類似的現象，從而歸納出摩擦起電的一般規律.這是物理學習中常用的方法.

2.2.4 學會在觀察中進行比較

對比觀察是一種重要的觀察方法.在對比中觀察，在觀察中對比，將兩個相同或不同的現象放在一起觀察，辨異求同或同中求異，使事物的性質、狀態、特征更加鮮明突出，便于觀察.物理學中可以放在一起對比的現象很多，比如發電機和電動機，蒸發和沸騰，沸騰前后的對比觀察，晶體和非晶體融化特點，通過對比找出異同，明確概念，理清思路.通過學習使學生掌握對比觀察的方法并能靈活應用.

2.2.5 觀察要與思維相結合，使觀察更深入

著名科學家愛因斯坦認為：“你能不能觀察到眼前的現象，不僅僅取決于你的感官，還要取決于你用什么樣的思維，思維決定你到底能觀察到什么.”事實的確如此，清晰的觀察看到的是清晰的，混亂的觀察思維看到的是混亂的.

要使觀察更深入就必須與思考結合起來，邊觀察邊思考，隨著思考的深入逐漸將觀察帶入更深入的境界，才能發現隱藏的物理規律.

例如，在研究浮力的大小取決于什么因素時，教師做了對比實驗：將同一個彎成碗形的薄鐵片放入同一杯水中，第一次使它沉下去，第二次使它浮在水面上，同學們觀察到的現象是鐵片在同一杯水中浮沉情況不同，此時教師引導學生思考，鐵片在兩種情況下受到的浮力發生了改變，那么是什么原因引起了浮力的變化？繼而有同學通過思考提出了可能是受力面積不同造成浮力不同，那么這種想法對不對呢？教師繼續實驗驗證同學們的猜想，教師將兩次排出的水用量筒承接，比較后發現造成浮力變化的主要原因是排出水的體積發生了變化而不是受力面積不同造成的.通過觀察——思考——再觀察——再思考的過程，學生對物理現象的認識逐漸深入，不再浮于表面，同時他們也會在此過程中自覺糾正一些認識上的錯誤，培養思維的深刻性.

2.3 培養科學觀察能力要注意的問題

2.3.1 培養實事求是的觀察記錄能力

要了解客觀現象之間的聯系和發展規律就需要將所觀察的現象記錄下來，為后面的進一步研究準備充分的資料，所以要用規范的術語，符號，計量單位并借助繪圖，攝影，微機，把觀察結果記錄下來.培養學生實事求是的嚴謹的科學態度如實地記錄觀察結果，不要將自己的推理或猜想當作觀察結果記錄下來，也不能為了使結果符合規律而隨意篡改觀察結果.

2.3.2 學習使用先進的儀器進行觀察

人的感覺不可靠，因而科學觀察須借助先進的科學儀器，采用先進的觀察技術進行.科學家借助望遠鏡、遙感技術和電子顯微鏡等為物理學研究提供了很多珍貴的資料.在初中物理學習階段，學生要掌握各種儀器和設備的正確使用方法，包括溫度計，刻度尺，天平，彈簧測力計，電流表，電壓表等等，這些儀器設備的正確使用也是初中生觀察能力培養的一部分.

觀察能力的發展能促進思維能力和實驗能力的發展.初中物理實驗為培養學生的觀察能力提供大量素材和機會，教師在實驗教學中要重視觀察能力的培養，將觀察能力的培養和實驗能力以及思維能力的培養結合起來，將知識和技能的教學與能力的培養相結合， 并將觀察延伸到課外，經過日積月累的訓練，養成良好的觀察習慣，具備一定的觀察能力.