加強物理實驗觀察提升學科核心素養

申海峰

摘要：對實驗的仔細觀察是學生認識物理現象、理解物理概念、發現物理問題、獲取物理規律的重要路徑。因此，觀察能力的培養是初中生學習物理的一個重要環節，也是促進學生物理核心素養形成的必要手段。我們要通過明確觀察目的、概括觀察現象、確保觀察客觀等途徑，引導學生在實驗觀察中做到眼到、手到、心到，不斷培養學生嚴謹的思維習慣和良好的觀察習慣，持續提升學生物理學科素養。

關鍵詞：物理實驗;觀察目的;概括現象;觀察結論;嚴謹思維

很長一段時間，初中物理教學是老師依靠一本書、一支粉筆打天下，物理實驗很少開展，學生對物理知識的領悟主要依靠機械記憶。近幾年，新課程改革持續推進。在此背景下，學生對物理學科的學習離不開物理實驗，而實驗過程又離不開仔細地觀察。對實驗的仔細觀察是學生認識物理現象、理解物理概念、發現物理問題、獲取物理規律的重要路徑。因此，觀察能力的培養是初中生學習物理的一個重要環節，也是促進學生物理核心素養形成的必要手段。那么，我們該如何引導學生形成全面的觀察能力呢？

一、明確實驗觀察目的，讓觀察過程有的放矢

觀察目的是指讓學生對觀察對象、觀察內容有明確的指向性，以便使觀察活動達成預期效果的學習品質。明確的觀察目的使觀察活動有針對性地選擇和方向，使學生的學習過程更顯高效。觀察前，我們應引導學生弄清觀察的目的，觀察的對象，觀察的方向，即弄清在實驗中為什么要觀察、怎樣觀察、觀察什么等問題。如在組織學生觀察驗證性實驗時，要讓學生知道驗證的結論、步驟分別是什么，要指導學生觀察驗證過程中的哪些細節、怎樣觀察這些細節等等;在組織學生觀察探究性實驗時，要讓學生明確需要探究什么問題，探究的目標是什么，探究過程中哪些地方是特別要注意觀察的等等。明確了觀察目的，學生才能有的放矢地對實驗現象進行細致而有針對性的觀察，從而獲得正確的結論。如在探究阿基米德原理的物理實驗中，我們在實驗前應讓學生明確實驗的目的是探究沉浸在液體里的物體所承受的浮力與哪些因素相關。根據這一目的，我們就可以有針對性地指導學生觀察物體排開的液體重量、物體的體積、密度、液體的密度、侵入液體的體積等因素與物體所承受浮力的大小之間的關系。通過這一觀察過程，學生對阿基米德原理的認知不再停留在抽象文字和機械記憶的層面，而是對原理的精髓實現了真正的認知，為具體問題中的靈活運用奠定了良好的基礎。

二、精準概括觀察現象，讓觀察精華有序呈現

初中生在觀察物理實驗過程中，不可避免地會出現實驗的趣味性導致的專注力轉移。因此，實驗前、實驗中我們都要及時引導，及時督查，要求學生仔細觀察針對性的實驗現象，并從多維度的實驗現象中歸納、概括、抽象出相應的物理概念和物理規律，將實驗過程中收獲的各種數據、現象等觀察精華進行有序的認知呈現，使物理學習既具有層次性，又具有邏輯性，還具有系統性。如我們在教學“力”的概念時，可進行多個演示實驗，如手握物體、手拉彈簧、彈簧吊重物、手指彈小球、棒擊小球等等。這些實驗的施力對象、施力方式有所不同，但通過對實驗的仔細觀察，可以引導學生一步步歸納生成如下結論：“力發生在物體之間。”“力是物體之間的相互作用。”“力能讓物體形態和運動狀態發生改變”等等。“力”的概念本來是比較抽象的，學生看不見摸不著，似霧里看花水中望月。但學生通過對實驗的觀察，通過這樣的精準歸納，對“力”的概念有了形象直觀的認識。因此，實驗過程中，我們不能讓學生如看“戲劇”表演，而要有意識地引導學生觀察實驗現象，并對實驗現象進行認真思考，細致分析，直至最后歸納、抽象、概括出全面完整的結論。

三、客觀決定觀察結論，讓嚴謹思維逐漸養成

物理是一門科學，因此學生的學習過程必須尊重事物規律、科學反映事物的內在特征和關聯。初中物理實驗以驗證性實驗為主，對實驗現象的觀察、思考和分析必須客觀、嚴謹。但一些學生由于不好的學習習慣，在實驗觀察中往往體現得比較隨意，歪曲甚至捏造實驗數據現象也大為存在，甚至將觀察的實驗現象、實驗數據與實驗結論匹配得零誤差。學生對物理實驗的觀察和思考嚴重缺失了客觀性，也缺乏實事求是的科學態度和嚴謹細密的學科思維。為此，物理教師一定要注重引導學生用科學的態度、嚴謹的思維對待實驗觀察，搜集實驗數據，分析物理現象，堅決杜絕隨意歪曲事實的現象。如在凸透鏡成像規律的實驗中，我們除了要求學生按照教材中的實驗步驟完成操作、觀察、分析之外，還可以要求學生仔細觀察實驗，對凸透鏡前后兩個鏡面上分別出現正立和倒立燭焰像的原理進行探究，這樣既讓學生通過實驗鞏固凸透鏡和凹透鏡成像的物理知識，也有意識地培養學生學生對物理現象的綜合觀察能力。學生探究時，我們可追問引導：“如果把光屏拿走，你能看到實像嗎？”一些學生由于思維定式，不假思索地回答“不能”。這就是思維隨意的直觀表現。此時，我們要引導學生將思維定位于實驗驗證，通過仔細的實驗觀察，得出嚴謹的問題結論，培養學生求實、嚴謹的思維作風和科學精神。

觀察能力是物理學科核心素養要素之一。新課程改革背景下，我們要盡量避免各種應試教學模式，要本著學生成長理念，著重發展學生學科素養，將學生觀察能力的培養作為物理教學的重要內容之一，通過明確觀察目的、概括觀察現象、確保觀察客觀等途徑，引導學生在實驗觀察中做到眼到、手到、心到，不斷培養學生良好的觀察習慣和嚴謹的思維習慣，持續提升學生物理學科素養。

（作者單位：如皋市江安鎮濱江初級中學，江蘇 如皋226534）