如何在初中物理實驗中培養學生的觀察能力

沈躍萍

摘 要：物理學是一門以觀察、實驗為基礎的學科。觀察是人們認識自然現象，獲得感性認識的源泉。學習物理就要從對物理現象的觀察入手，認識事物，找尋規律。觀察力強的學生能快速找出規律，抓住問題的實質，從而獲得新知識。而且通過觀察感知到的實驗現象還能提高學生的學習興趣，激發學生的求知欲，從而提高學生的知識和技能水平，所以觀察能力的培養與提高是物理實驗教學中首需培養和提高的能力。

關鍵詞：物理實驗；觀察力；問題；觀察方法

物理學是一門以觀察、實驗為基礎的學科。觀察是人們認識自然現象，獲得感性認識的源泉。學習物理就要從對物理現象的觀察入手。因此，觀察力是物理學習必備的能力，巴甫洛夫寫在實驗室墻壁上的座右銘就是：“觀察，觀察，再觀察。”

觀察力就是有目的、有計劃地感知事物的能力。觀察力強的學生能快速找出規律，抓住問題的實質，從而獲得新知識。而且通過觀察感知到的實驗現象還能提高學生的學習興趣，激發學生的求知欲，從而提高學生的知識和技能水平，所以觀察能力的培養與提高是物理實驗教學中首需培養和提高的能力。

一、學生在觀察中出現的問題

初中生由于這一年齡段的生理、心理特點，他們在觀察過程中往往會出現以下問題：

1.觀察對象不明確

大多數學生只好奇現象的發生，他們觀察的目標不明確。如在進行“模擬打樁”活動時，學生集中注意力要對準樁打，卻忽略了要注意觀察比較重物的質量、下落的高度和樁被打下的深度。

2.易受情緒支配

他們往往會被感興趣的事物，鮮艷的色彩，奇怪的形體，響亮的聲音吸引，忘記了本來的任務。如在觀察水的沸騰實驗中，燒瓶的形狀、火焰的顏色、加熱過程中發出的聲音都會吸引學生的注意力，而使他們忽略了觀察水泡的變化，溫度計的讀數。

3.缺乏主體辨別分析的能力

他們一般滿足于或停留于大致籠統的觀察，不善于觀察物體的局部和細節，特別是被刺激作用較強部分掩蓋的較弱部分容易被忽略。如在演示滾擺實驗時，學生容易注意到滾擺旋轉并上下運動，卻容易忽視滾擺每次上升的高度和旋轉速度的變化。

4.表述觀察到的現象時存在一定程度的主觀性和片面性

學生往往憑自己主觀想象，想當然地表述對象，不善于進行聯系、比較，失之于片面。如在探究彈簧的伸長量與所受外力大小的關系時，他們只表述出彈簧所受外力越大，彈簧越長，卻忽略了伸長量與長度的區別和彈簧的彈性形變是有限度的。

二、如何培養學生的觀察能力

教師應根據學生上述心理特點，有目的、有計劃地培養學生的觀察能力，提高觀察效果。

1.引導學生明確觀察目的

明確目的，把握方向是提高觀察效果的首要條件。我們在實驗之前要引導學生自己確定實驗的目的，為什么要觀察？觀察什么？要找出什么規律？這樣學生自己抓住了觀察的重點，有目的地進行觀察，久而久之，學生的觀察力就會得到提高。如在探究影響動能大小的因素的實驗中，可以通過問題“如何比較動能的大小？”和“如何控制變量？”引導學生自行確定觀察方向。又如伏安法測電阻實驗中，可引導學生從測量原理“R=U/I”確定觀察的目的。

2.教給學生觀察的方法

在引導學生明確目的，把握方向后，教師還應教給學生觀察的方法，鼓勵學生用合適的方法多觀察周圍事物，去發現、去思考，在不斷的實踐中提升自身的觀察能力。

（1）比較觀察法

由于事物與事物之間、現象與現象之間總是既有聯系又有不同。因此，教師在教學過程中，要注意將物理現象分析比較，在相同事物和現象中，找出它們之間的不同點；在不同事物和現象中，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；研究“磁場對電流的作用”和“磁生電”時，比較先有電流后有導體運動還是先有導體運動后有電流。

（2）控制變量觀察法

當一個物理現象有幾個因素共同支配時，為了弄清各個因素的作用，通常采用的方法是先固定其他因素不變，只改變一個因素，去觀察物理現象與這個因素的關系，然后再改變另一個因素，去觀察分析物理現象與它的關系，依次每次只改變一個因素，即控制變量法。例如，書本中探究電流與電壓、電阻的關系、探究影響滑動摩擦力大小的因素、探究影響壓力作用效果的因素等都是利用這種方法總結出來的。這種方法是初中物理探究方法的重中之重，它對提高學生觀察能力、分析問題的能力有著舉足輕重的作用。

（3）順序觀察法

即先觀察什么，后觀察什么，要按順序觀察。有些實驗需按照一定的順序進行觀察，完成。如簡單的，如何正確使用溫度計，也得按順序觀察：①先觀察估計被測物的溫度，選擇合適的溫度計；②觀察溫度計的量程和分度值；③觀察溫度計的玻璃泡是否與被測物充分接觸，且不碰容器底和壁；④觀察測溫液體是否已經穩定；⑤穩定后才能觀察并記錄數據。

（4）轉換觀察法

當某種事物無法直接觀察到時，通過觀察它作用后所產生的效果間接得知。如：動能的大小是通過觀察物塊被推出的距離來確定的；電流做功的多少是通過觀察小燈泡的亮暗確定的；電熱的大小是通過觀察煤油升高溫度的大小確定的。

當然，觀察的方法不僅僅就這四種，如在研究伽利略的“斜面小車實驗”時，可以指導學生用理想化推斷法。

3.培養學生良好的觀察習慣

（1）指導學生制訂觀察計劃

在物理實驗中，學生在開始觀察時，往往會感到不著邊際，無從下手。而我們又需要從觀察到的物理現象中獲得關于物質的組成、結構、性質及其變化等方面的感性認識。因此，要指導學生制訂周密的觀察計劃，確定好觀察對象，擬訂出常規觀察項目和特殊觀察項目，明確觀察要點。沒有周密的觀察計劃就沒有科學的觀察順序，造成顧此失彼，觀察不夠全面；而且紛繁多變的物理現象有時會稍縱即逝，如同過眼煙云，在物理實驗中培養學生的觀察素養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：endprint

①觀察并記錄溫度：

②觀察氣泡和聲音：

（2）培養學生實事求是的科學觀察態度

實事求是是科學觀察的基礎，又是觀察的重要品質和方法。在物理實驗教學中，要求學生堅持實事求是的科學態度，毫不含糊地尊重客觀事實，如實地記錄實驗中觀察到的各種現象，每一個數據，做到嚴格地把實驗事實和自己對事實的解釋區別開來。如“探究杠桿的平衡條件”實驗中，基礎好的學生經過預習后，往往會根據“F1L1=F2L2”來湊數據。這時教師要看著學生重新實驗，并提醒學生測量長度時還要記錄估計值。堅持實事求是的科學態度，不僅是提高物理實驗質量的要求，也是增強學生的科學素質，培養創造型人才的需要。

（3）培養學生眼腦并用的觀察習慣

眼腦并用，即把觀察和思維緊密結合起來。一方面，任何一個實驗中都或多或少地存在著與概念、原理、規律的本質因素無關的現象，這些現象在實驗中起著干擾的作用。另一方面，觀察是一種理性知識參與下的知覺，因此主觀因素對觀察也起著干擾的作用。觀察中的“觀”就是看，“察”就是研究，只有邊看邊研究才能把握實驗現象中的本質特征和必然聯系，而且能根據觀察到的現象發現新的問題，促進進一步的觀察和對觀察材料的思維加工，辨別本質現象和非本質現象，去偽存真，得出正確的觀察結果。如：在演示“慣性”的打棋子實驗中，學生往往會把注意力轉加在下面飛出的棋子上，而忽略了上面的棋子。在演示“分子間存在引力”的肥皂泡實驗中，當老師捅破一邊的肥皂泡后，細線被推向另一側，而有很多學生會認為細線被推向了另一側，從而理解成分子間存在斥力。這就要求學生觀察時要邊觀察邊思考。

（4）引導學生觀察自然界和日常生活中的物理現象

培養學生優良的觀察力，僅靠課本中的演示實驗和學生實驗是不夠的，課本的各種實驗只給我們提供了一種初步的指導，要讓學生學會在日常生活、生產中進行觀察。教師可先提出一些問題讓學生自己去觀察、去分析，總結出原因或規律。學生在實踐生活中就會發現物理知識具有廣泛的應用，會發現自己所學的物理知識能派上用場，那時學生會感到一種滿足，一種享受，而這種享受和滿足能夠激勵學生更積極地去追求更深奧的物理秘密。如，在講解聲音時，可讓學生去觀察為什么蜜蜂飛過我們可聽見響聲，而蝴蝶飛過時我們卻聽不到聲音呢？讓學生去觀察、去思考，分析原因。這樣指導學生在自己周圍的空間去觀察、去思考，不僅培養了學生觀察的主動性，而且對學生觀察能力的發展也起到重要的作用。

素質教育要求導學者引導學生探究知識的同時教給方法，培養能力，而觀察能力的培養應貫穿在學生學習的全過程中，應通過興趣的培養讓學生積極主動地參與到觀察活動中去，自覺地養成良好的觀察習慣，提高觀察能力。只有觀察，觀察，再觀察，才能不斷地提出問題、解決問題，掌握新知識。

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