觀察是研究自然科學的最基本的方法。物理學是一門以觀察、實驗為基礎的學科,通過觀察現象和各種實驗活動,對激發學生學習興趣,培養學生科學的思維方法和實事求是的科學態度等科學素質都具有特別重要的意義。
一、引導學生明確觀察目標
物理實驗目標包括:1.行為目標,是對學生在完成每一項預定的實驗項目以后能夠“做什么”的敘述。在確定行為目標時,通常使用的是:說出、寫出、分辨、比較、設計、說明等這樣一些表示學生的一種內在能力而可用外在行為表現出來的操作性詞語。如:說出用天平、量筒測定小于水的固體物質密度的方法和步驟等。在制定行為目標時,要指出完成行為的有關條件,如所用時間使用器材等。2.動作技能目標:是指對學生進行實驗時的操作和動作表現的要求。通常包括以下幾項:①口述儀器各部分名稱及作用;②復誦儀器操作要領;③正確快速裝置儀器;④正確迅速操作儀器并取得實驗數據;⑤連貫地操作、準確的動作,多種動作的協調操作;⑥迅速有效地修理儀器,迅速排除實驗故障;⑦改進實驗裝置,創造新的實驗方法等。以上項目應根據不同年級,不同年齡的學生特點按不同層次提出。3.單項實驗目標:是針對某一個實驗而制定的更具體的目標,這種單項實驗目標應該與物理實驗教學目的要求一致,既不能過高,也不能降低。
二、教給學生科學的觀察方法
1.比較觀察法:比較就是在觀察中區分客體,確定客體的異同,從而促進思維活動。教師在教學過程中,要注意將物理現象分析比較,要善于在相同事物和現象中,通過比較找出它們之間的不同點;在不同事物和現象中,通過比較找出它們之間的相同點。如觀察用電流表測電流,用電壓表測電壓,比較兩表的構造,最小刻度及實驗操作的異同點。
2.順序觀察法:即先觀察什么,后觀察什么,要按順序觀察,一般的觀察順序為,從上到下,從外到內,從前到后,從左到右或從右到左等。如測定小燈泡額定功率實驗觀察順序為:①先觀察小燈泡的額定電壓,再確定電源電壓,電源電壓應略高于小燈泡的額定電壓;②觀察電流表,電壓表的指針是否指出“零”刻度線及它們的量程和最小刻度;③觀察滑動變阻器的最大電流和最大阻值;④按要求連接電路前電鍵是否斷開,滑動變阻器是否滑在阻值最大位置;⑤電壓表是否并聯小燈泡兩端,量程是否選得合適;⑥電流表是否串聯在電路中,量程是否選得合適;⑦實驗開始時,閉合電鍵,調節滑動變阻器,重點觀察電壓表示數,同時觀察電流表示數。
3.分步觀察法:對于一些復雜的物理現象,應按照所制定的觀察計劃,引導學生按照一定的實驗步驟,一步一步地仔細觀察,如研究阿基米德定律實驗,即可按以下步驟進行:①在彈簧下面掛上金屬筒,筒下面吊上金屬塊,指出彈簧伸長后指針的位置;②將金屬塊部分浸入水中,再逐步增加浸入體積,觀察彈簧長度的變化和溢出水的多少;③將金屬塊全部浸入溢水杯中的水流入小杯中;④將小杯里的水慢慢倒入小金屬筒里,觀察指針所指的位置。
4.整體觀察法:其觀察程序為先由整體到部分,再由部分到整體,即先對整體有一個初步的、一般的、粗略的認識后,再分出對象的各部分,對這些部分細致地觀察,從而對整體對象有一個正確的認識。整體觀察法強調學生綜合運用眼、耳、手、鼻、舌等各種感覺器官進行觀察,不遺漏重要的“細節”;在觀察對象的各個部分時注意跟對象整體聯系,在整體觀點指導下,觀察各個部分時,重點觀察主要部分,但又不放棄對次要部分的觀察,如發電機工作原理,電磁感應現象實驗法等。
5.重點觀察法:即抓住事物本質的核心的關鍵部分或現象進行觀察,培養學生觀察的“選擇性”。引導學生注意收集反映物理現象本質特點的信息,依據觀察的目的,區別哪些是該觀察的,哪些是不必要觀察的。在觀察物質時,引導學生根據觀察提綱確定觀察的重點項目;在觀察裝置時,引導學生根據觀察的目的確定優先觀察核心部分;在觀察實驗操作時,引導學生特別注意對關鍵性的、重要的、以及不易觀察的操作進行重點觀察;在觀察物理現象和圖表模型時,引導學生觀察能反映事物本質的現象或部分,不受無關現象或部分的干擾。
三、做好觀察總結,概括科學結論
觀察僅僅是一種手段,而觀察的最終目的是為了提高,是為了得出某些結論。觀察告一段落后,要善于把觀察到的現象加以比較、分析、歸納、綜合等,然后得出結論或總結出規律。培養學生的觀察能力,除了教會學生各種科學的觀察方法外,還要指導學生按具體要求如實地繪圖、記錄,并且分析資料,討論觀察結果。啟發學生積極思維,進行積極自覺地觀察,才能使他們獲取正確的信息,發展思維,獲得知識,掌握技能,進而認識自然規律。
(責任編輯 曾 卉)