在物理實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力

一、觀察的全面性

1.明確觀察目標(biāo)。要求學(xué)生根據(jù)目標(biāo)選擇好觀察對(duì)象，以便搞清所要解決的物理問題。例如：在講觀察水的沸騰這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要明確指出觀察的目標(biāo)是水在沸騰過程中，在水內(nèi)部發(fā)生了哪些現(xiàn)象，水的溫度即溫度計(jì)的示數(shù)有何變化。明確了目標(biāo)，學(xué)生才能通過觀察得出正確結(jié)論。

2.制訂觀察計(jì)劃。如在講滑動(dòng)變阻作用的課堂演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，要求學(xué)生確定好觀察步驟與項(xiàng)目。（1）滑動(dòng)變阻器接入電路的接線柱；（2）滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)方向；（3）電流表示數(shù)變化；（4）電壓表示數(shù)變化。通過觀察以上四項(xiàng)內(nèi)容，最后通過分析計(jì)算得出結(jié)論。從課堂效果看，按照這種設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行，學(xué)生能面對(duì)復(fù)雜的物理實(shí)驗(yàn)而毫不遺漏地觀察到所有的物理現(xiàn)象，使觀察過程嚴(yán)謹(jǐn)不亂，富有科學(xué)性。

3.注意觀察方式。例如：彈簧測(cè)力計(jì)的教學(xué)，首先，觀察彈簧測(cè)力計(jì)的構(gòu)造，了解彈簧測(cè)力計(jì)的主要組成。其次，把學(xué)生的注意力引導(dǎo)到觀察刻度上來(lái)，讓他們認(rèn)清刻度各表示多大的力。啟發(fā)學(xué)生明確：彈簧測(cè)力計(jì)上的最大刻度是它的測(cè)量范圍，最小刻度是它的準(zhǔn)確程度。再次，引導(dǎo)學(xué)生注意指針，要求他們檢查彈簧測(cè)力計(jì)在自然懸垂時(shí)指針是否指在零刻度位置，應(yīng)如何調(diào)整。最后，讓學(xué)生拉彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤，觀察彈簧測(cè)力計(jì)長(zhǎng)度的變化跟拉力有什么關(guān)系，使他們對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的原理建立初步表象。

4.把握觀察角度。“盲人摸象，不同說(shuō)法”講的是只看局部，不看全面。例如在暗室做日食和月食實(shí)驗(yàn)時(shí)，隨著代表月球的氣球的轉(zhuǎn)動(dòng)，坐在不同位置的同學(xué)（代表地球），分別能看到燈（代表太陽(yáng)）、看到半個(gè)燈、看不到燈，如果不移動(dòng)位置觀察，就不能得到全面的認(rèn)識(shí)，可見觀察的全面性對(duì)科學(xué)研究的重要性。

二、觀察的準(zhǔn)確性

1.端正觀察姿勢(shì)。在觀察刻度尺、游標(biāo)卡尺、各類電表等儀器時(shí)，目光一定要正視刻度，若目光有所斜視，就會(huì)導(dǎo)致觀察結(jié)果出錯(cuò)。

2.注意實(shí)驗(yàn)條件。我們應(yīng)把握好實(shí)驗(yàn)的條件，盡量使要觀察的物理現(xiàn)象在更接近標(biāo)準(zhǔn)的情況下產(chǎn)生，增強(qiáng)課堂的教學(xué)效果。

3.選好觀察儀器。從不同精確度的儀器觀察到的物理現(xiàn)象往往不一樣，可能導(dǎo)致觀察出錯(cuò)，給教學(xué)帶來(lái)不便。例如在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，單根導(dǎo)體切割磁力線產(chǎn)生的電流很弱，一般的電流表指針根本不會(huì)偏轉(zhuǎn)，我們要采用靈敏的電流計(jì)甚至加接一個(gè)微電流放大器，方能準(zhǔn)確觀察到指針偏轉(zhuǎn)這一物理現(xiàn)象。

4.培養(yǎng)良好的心理品質(zhì)。要使學(xué)生觀察準(zhǔn)確無(wú)誤，教師必須培養(yǎng)學(xué)生良好的心理品質(zhì)，充分調(diào)動(dòng)各種感官。在研究“水的沸騰”時(shí)，我們要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比觀察水沸騰前和水沸騰時(shí)，水中產(chǎn)生氣泡的不同情況，并讓他們思考：“為什么水沸騰前，水中氣泡在上升過程中逐漸變小，以至到液面就消失了，而沸騰時(shí)，氣泡在上升過程中逐漸變大，到達(dá)液面就破裂呢？”這樣有計(jì)劃地引導(dǎo)學(xué)生在觀察的過程中進(jìn)行與物理聯(lián)想、物理探究相結(jié)合的訓(xùn)練，學(xué)生就能逐步做到觀察全面、深刻、準(zhǔn)確、敏銳，養(yǎng)成勤于觀察、善于觀察和邊觀察、邊思考的習(xí)慣。

5.樹立健康的心態(tài)。要求學(xué)生樹立健康的心態(tài)，不迷信權(quán)威人士、科學(xué)家的觀點(diǎn)結(jié)論，做到不人云亦云、用心觀察實(shí)驗(yàn)事實(shí)。有的學(xué)生不相信自己的眼睛或認(rèn)為自己觀察失誤，結(jié)果使得物理觀察沒有意義，我們應(yīng)要求學(xué)生確信自己觀察到的現(xiàn)象的事實(shí)性，不以理論代替事實(shí)，分析原因，避免把觀察的注意力引向歧途。

三、觀察的敏銳性

1.加強(qiáng)觀察的目的性和有序性訓(xùn)練。例如在研究測(cè)定小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)中，我們要明確觀察目的，觀察程序。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表的示數(shù)為小燈泡的額定電壓，然后讀出電流表的示數(shù)。這樣才能測(cè)出小燈泡的額定功率。

2.注意學(xué)生注意力的結(jié)構(gòu)，并及時(shí)進(jìn)進(jìn)物理觀察的指導(dǎo)法。例如在探究熔絲熔斷的原因的實(shí)驗(yàn)中，我們要讓學(xué)生觀察的注意力集中在開關(guān)閉合熔絲熔斷的時(shí)間上，閉合開關(guān)，熔絲如果立即熔斷，是短路故障引起的；如果慢慢熔斷，則是超負(fù)荷運(yùn)行引起的。

3.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理觀察的興趣、情感和需要。例如在探究光的反射規(guī)律時(shí)，改為學(xué)生實(shí)驗(yàn)，先讓每?jī)晌煌瑢W(xué)自制一組實(shí)驗(yàn)器材。把一塊白色硬紙板一折為二，沿折痕處標(biāo)上法線ON，以折痕為中心向兩邊分別畫上相同大小的角，用不透明紙蒙在手電筒上，在紙上開一條狹逢，按亮手電筒，就可獲得一條光線。然后要求學(xué)生按照此步驟完成實(shí)驗(yàn)，這樣學(xué)生一下子就能捕捉到所需的物理現(xiàn)象，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的興趣、動(dòng)手能力、注意力都很有幫助。

四、觀察的深刻性

1.注意觀察活動(dòng)中分析、綜合的抽象思維能力的培養(yǎng)。要使觀察深刻，學(xué)生必須充分調(diào)動(dòng)大腦的思維活動(dòng)，善于分析綜合，善于數(shù)學(xué)推理。例如在研究牛頓第一運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過實(shí)驗(yàn)分析，學(xué)生能善于培養(yǎng)推理能力。

2.透過現(xiàn)象，抓住本質(zhì)。在物理實(shí)驗(yàn)的操作過程中，我們要讓學(xué)生注意重要的物理現(xiàn)象，抓住實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)特征，“過濾掉”那些由于器件精度或?qū)嶒?yàn)條件限制產(chǎn)生的影響，捕捉有效信息。

3.盡量將物理現(xiàn)象從多角度加以展現(xiàn)。例如在學(xué)習(xí)“聲音的產(chǎn)生與傳播”的內(nèi)容時(shí)，我們可以帶上教具，組織大家到大自然中獲取該節(jié)內(nèi)容的知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生從觀察“撥動(dòng)吉他的琴弦發(fā)出聲音，放在弦上的小紙片被振動(dòng)的琴弦彈開”到觀察“風(fēng)吹樹葉發(fā)出嘩嘩聲，樹葉振動(dòng)”，從觀察“扔到河里的木塊引起水面振動(dòng)，形成向前傳的水波”到聯(lián)想“聲音的傳播形式——聲波”，再用實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行探究。這樣就可以把學(xué)生的觀察和物理聯(lián)想、物理探究結(jié)合起來(lái)，從而使學(xué)生對(duì)“聲音的產(chǎn)生與傳播”有深刻的認(rèn)識(shí)。

4.掌握實(shí)驗(yàn)原理、規(guī)律和方法。要求每個(gè)同學(xué)在實(shí)驗(yàn)之前寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)方法等。課前老師檢查落實(shí)后，學(xué)生方能進(jìn)實(shí)驗(yàn)室操作。另外，為了使觀察顯得深刻，還應(yīng)要求學(xué)生弄清楚某儀器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。凡是能夠拆開的儀器盡量要求學(xué)生拆開，看看儀器內(nèi)部到底有什么“貨色”。

演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)與課外學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)，能提升絕大多數(shù)學(xué)生的科學(xué)觀察能力，使學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究物理規(guī)律的能力得到發(fā)展，自主學(xué)習(xí)的水平和對(duì)科學(xué)的追求精神進(jìn)一步自覺化，體現(xiàn)了建構(gòu)主義強(qiáng)調(diào)的學(xué)習(xí)的自主性、社會(huì)性和情境性。當(dāng)然，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的觀察力和科學(xué)的觀察方法是一項(xiàng)長(zhǎng)期的、艱苦的、復(fù)雜的任務(wù)，還需要廣大教師在實(shí)踐中不斷總結(jié)、不斷完善。