物理實驗教學中學生觀察能力的培養

沈陶濤

[摘 要]觀察是研究自然科學的基本方法。“觀”，是動用一切感覺器官去接受各種信息，包括耳聞、目睹、手摸、鼻嗅、舌嘗。“察”，就是考察，了解事物，用腦積極思考、分析。因此觀察不僅要會“觀”，還要會“察”，才能有所收獲。所以要培養學生的物理觀察能力，不僅要激發學生的觀察興趣，明確觀察目標，制訂周密的觀察計劃，還要培養學生觀察的敏銳性和理解性，教給學生科學的觀察方法。

[關鍵詞]實驗教學；觀察能力；培養

[中圖分類號] G633.7 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-6058（2018）14-0050-02

觀察是科學認識的重要源泉。法拉第說過：“沒有觀察就沒有科學，科學發現誕生于仔細的觀察之中。”例如，蘋果成熟了要落地，這是人們最習以為常的事，而牛頓卻通過觀察蘋果落地受到啟發，最終發現了萬有引力定律。水壺中的水燒開了，水蒸氣沖開壺蓋，這是生活中的常見現象，而瓦特卻從壺蓋被沖開而悟出了水蒸氣的力量，經過努力最終改良了蒸汽機，成為千古佳話。

物理學是一門以觀察、實驗為基礎的學科，那么，如何在物理實驗教學中培養學生的觀察能力？

一、激發學生的觀察興趣

興趣是最好的老師。沒有興趣的事情做起來索然無味。即使在老師的強壓下，迫不得已學習，也是機械地死記硬背，前面學習后面忘記，不會有好的學習效果。而學生一旦對所學學科產生濃厚的學習興趣，學習就不再是個負擔，而是一種內在需求，是一種樂趣。這時，必然會產生良好的學習效果，取得理想的學習成績。因此，我在上第一節課時，不是抽象地談物理如何重要，而是利用初中生初次接觸物理，對一切都感到新鮮、好奇的特點，用幾個力、熱、光、電等方面的演示實驗導入新課，學生一下子把注意力集中到實驗上，對物理產生了濃厚的學習興趣。但是，初中生的年齡決定了他們的興趣難以持久，如不及時引導，嚴密組織，往往會造成興趣下降、熱情消退的現象。因此，教師必須精心設計教學過程，對實驗中出現的各種現象要心中有數，引導學生不要滿足于實驗的表面現象，而是主動探索實驗的本質規律。鼓勵學生留心觀察身邊的各種物理現象，并嘗試用物理知識去解釋它們，使學生的興趣逐漸穩定，并從實驗中品嘗到成功的甘甜。

二、指導學生明確觀察目標，制訂周密的觀察計劃

觀察的目的和任務是否明確，直接關系到觀察的效果。明確的目的和任務對觀察活動有著導向作用和組織作用，它能使觀察者把注意力集中起來，朝著一定方向目標前進。學生在開始實驗時，往往只憑一時的興趣和愛好，在觀察時注意力不集中，觀察目標不明確，分不清重點，帶有很大的盲目性和片面性，有的以局部代替整體，有的放過一些稍縱即逝的重要現象，對多種并存的現象，不能抓住本質現象。因此，在實驗教學中，教師要善于引導學生明確觀察目標，對一些關鍵性的重要的以及不易觀察的對象和項目進行重點觀察。

明確觀察目標后，還需制訂周密的觀察計劃，沒有周密的觀察計劃就沒有科學的觀察順序，就會造成顧此失彼，使觀察不夠全面，不得要領。學生在開始觀察時，往往會感到不著邊際，無從下手。因此，要指導學生制訂周密的觀察計劃，確定好觀察對象，擬訂常規觀察項目和特殊觀察項目，明確觀察要點。否則，紛繁多變的物理現象瞬間消逝，如同過眼云煙，在物理實驗中培養學生的觀察能力也就會成為一句空話。如觀察水的沸騰實驗，就可制訂如下觀察計劃。

三、培養學生觀察的敏銳性和理解性

1.觀察的敏銳性

敏銳性是指能捕捉到那些刺激較弱、比較隱蔽、呈現時間較短的現象。在敏銳性上，學生的水平是不同的。例如，做熱學中碘的升華實驗時，大部分學生只觀察到當酒精燈對燒瓶中的碘加熱時，會冒出紫色氣體一種現象，只有少部分學生不僅看到冒紫色氣體的加熱升華現象，而且還看到了燒瓶壁上出現的固態碘，即放熱凝華現象。這就是學生觀察敏銳性的差異。教師在實驗時要引導學生仔細地觀察，避免“視而不見，聽而不聞”的現象發生。

2.觀察的理解性

在觀察中，應該有思維活動的參與，使觀察到的現象與已有的知識不斷發生聯系，并對觀察到的現象進行因果分析，豐富原有認識。如果是新現象，要運用比較分類、分析綜合的思維方法，提高學生對客觀事物觀察的深刻性、真實性和完整性。

例如，演示單擺實驗時，可做以下演示實驗：

步驟一：單擺振幅較小，讓學生觀察。

步驟二：單擺振幅較大，讓學生觀察。

請學生總結依據觀察到的現象得出的結論。學生可能會得到如下結論：振幅小時，擺球運動速度小；振幅大時，擺球運動速度大。實際上，這個結論僅是它的表面現象，并沒有揭示它的本質。再做以下實驗：

步驟三：同時讓兩個單擺振動，其中一個單擺的振幅大，另一個單擺的振幅小（注意要讓二者同步），再讓學生觀察。

再讓學生總結，根據觀察到的現象得出結論，這時，學生會得出單擺的等時性及周期與單擺振幅無關的正確結論。通過以上實驗，使學生通過觀察，學會了去偽存真，認識事物本質的思維方法，提高了學生的思維能力。

總之，在日常物理實驗教學活動中，作為一線教師，只要在教學過程的各個環節，有計劃、有目的地培養學生的觀察能力，就能有效提高教學的實效性。

（責任編輯 易志毅）