物理教學中有效培養學生觀察能力的探索

林曉東

【摘要】物理學是一門以觀察和實驗為基礎的學科。而觀察和實驗又是學習和研究物理學最基本的方法，通過學生的觀察使學生獲得豐富的感性認識，獲得觀察的基本技能。本文通過分析學生在物理現象的觀察中存在的問題，結合教學實踐，探索有效培養學生觀察能力的一些做法，教育學生做觀察的有心人。

【關鍵詞】初中物理；觀察能力；興趣；物理史實

全日制義務教育物理課程標準中明確指出：“要使學生經歷觀察物理現象的過程，能簡單描述所觀察物理現象的主要特征，有初步的觀察能力。”從課程標準中可看出，培養學生的觀察能力，既是物理教學的目標之一，同時也是貫徹和落實新課程理念的重要一環。在教學實踐中，我發現學生在物理現象的觀察方面還存在一些問題，對物理現象的觀察有如盲人摸象，毫無頭緒。那么，在初中物理教學中應如何培養學生的觀察力呢？為有效解決學生在物理現象的觀察中出現的問題，真正發揮學生觀察在物理學習中的作用，筆者在教學實踐中嘗試了一些方法，取得了顯著的教學效果。

一、激發學生濃厚的觀察興趣

興趣是調動人積極性的能源，是學習知識的原動力。當學生對學習的內容興趣越濃厚時，就會更自覺地去學習、去研究。因此作為教育者的我們，就需要想方設法地激發、培養學生觀察的興趣。

首先，可以根據教學內容進行培養。例如，在探究電阻的大小與溫度的關系時，我設計了如下的步驟：（1）畫出一個簡單正確的電路圖，用電器用小燈泡。（2）再在畫出的電路圖中串聯一個日光燈燈絲（出示事先準備好的日光燈燈絲）。（3）根據電路圖連接實物。（4）檢查無誤，閉合開關，注意讓學生觀察燈泡的發光程度。（5） 再用酒精燈給日光燈絲加熱，特別強調學生重點觀察燈泡的發光程度，通過觀察，許多學生能說出觀察結果：①未給日光燈絲加熱時，小燈泡發光程度明亮（如圖1）；②加熱時，小燈泡發光程度暗淡（如圖2）。這一亮一暗的現象真的吸引了許多學生眼球，激發了他們的興趣，引導學生思考看到的現象——未加熱與加熱溫度不同，導體對電流的阻礙截然不同。

其次，還可以結合物理史實去培養。在學習電流磁場時，可適時向學生介紹奧斯特發現通電導線周圍存在磁場的例子。奧斯特在做實驗時，當時在場有許多人，但只有奧斯特觀察到通電導線周圍的小磁針由靜止到偏轉這一細微現象，于是他反復實驗，終于發現了電能生磁這一現象，名垂物理學史；在學習重力時，可向學生介紹牛頓從觀察蘋果落地的現象而發現萬有引力的故事；在學習時間測量時，可向學生介紹伽利略在教堂做禮拜時，觀察到擺的等時性而發明了時鐘的故事等。通過對物理學發展史上成功觀察事例的介紹，說明認真細致的觀察在知識學習、科學發明的作用。教育學生做觀察的有心人，努力培養他們觀察的興趣。

二、在物理實驗中培養學生的觀察能力

科學探究是物理核心素養的重要組成部分，我們應充分發揮科學探究在培養學生核心素養方面的重要作用。運用科學探究培養學生的觀察能力，主要是通過演示實驗和分組實驗的形式進行培養。

1.利用演示實驗培養學生的觀察能力

物理演示實驗能夠將抽象、深奧的物理知識變為具體、簡單的趣味內容，使模糊枯燥難懂的內容變得清晰生動，初中物理教材中出現的演示實驗很多，觀看演示實驗時：首先，要讓學生明確觀察的目的和觀察的順序、觀察的重點。例如在學習“內能的利用”這一內容時，用酒精燈給試管里的水加熱，在演示實驗前，我設計了如下幾個問題：①試管里的水裝多少為宜？②試管應如何放置？③給試管的水加熱到沸騰再繼續加熱，有什么現象發生？這樣，不僅讓每個學生都能有目的觀察，同時還培養了學生的觀察能力。

其次，還要教給學生科學有效的觀察方法，讓學生邊觀察邊思考，將“看”和“想”有機結合起來，才能根據觀察的現象發現新問題。例如在學習壓力的作用效果跟哪些因素有關時，引導學生觀察蟬吸吮樹汁和駱駝在沙漠上行走的插圖，要求分析壓力的作用效果可能與受力面積和壓力的大小有關這個猜想。在此基礎上，讓學生說說實驗探究采用什么研究方法。（控制變量法）實驗步驟如何？重點讓學生觀察壓痕的深淺程度，由壓痕的深淺程度再想一想造成壓痕深淺的原因。

2.利用學生分組實驗培養學生的觀察能力

學生分組實驗是學生親自動手使用儀器，自行設計方案，通過觀察實驗獲取數據，并分析論證、評估及交流的過程。分組實驗能很好地培養學生的獨立觀察能力，組織好學生的分組實驗是培養學生觀察力的基礎。筆者根據教學目標確定學習內容，選擇合適的器材，精心設計實驗步驟，在此基礎上確定觀察目標，選擇合適的觀察方法。例如在學習“影響電阻大小的因素有哪些”這一內容時，根據教學目標引導學生選擇合適的器材，設計好實驗方案，在此基礎上再提出問題：①電阻的大小能否直接測量？②如果不能直接測量，采用什么方法研究？通過對問題的思考，學生不僅知道該如何做，也知道了該如何看，觀察的目標也就更明確，學生的觀察能力也逐步提高了。

三、在物理現象的觀察中提升學生的分析歸納能力

在物理學習中，觀察就不僅僅是獲得一些物理現象，更重要的是對獲得的物理現象進行科學的分析和思考，通過比較、概括、推理等手段，認識其物理規律，掌握其研究方法。例如，在學習“牛頓第一定律”時，首先引導學生觀察毛巾、棉布、木板表面的粗糙程度，其次引導學生觀察同一斜面、同一高度、同一小車，從觀察進而分析這樣做的目的：讓小車在斜面底部具有相同的初速度。再分三次進行實驗，引導學生觀察小車在毛巾、棉布、木板運動路程由短到長（如圖3），分析其原因：毛巾、棉布、木板表面粗糙程度不同，也就是小車在水平面受到的阻力不同。還可以根據下面的插圖，讓學生逆向思維說出小車在下面三種情況下各是在什么表面上運動的，培養學生的分析歸納能力，使學生真正理解物體受到的（阻）力是改變物體運動狀態的原因。進一步推理可得：如果表面絕對光滑，小車將一直勻速直線運動下去。通過觀察物理現象，進一步培養、提升學生的分析歸納能力。

四、在提升學生分析歸納能力的基礎上培養學生的應用能力

初中物理課程標準明確了新課程的基本理念：從生活走向物理，從物理走向社會。作為教育工作者的我們，在努力提升學生的觀察、分析和歸納能力的基礎上，還應進一步培養學生的應用能力。例如，有些同學家里的電飯鍋，具有煮飯和保溫的功能，假如電飯鍋電路如4圖所示，提問：要給電路加一個保溫工作指示燈，則指示燈應放在圖中甲或乙的哪一個位置？這就要求學生能應用P= 去分析了。當R2參與工作時，電飯鍋才處于保溫狀態，所以指示燈應放在圖中乙的位置。

又如在學習了電與磁的內容后，可以讓學生看下面的插圖，閱讀有關磁懸浮列車內容的文段，再設計一些問題讓學生去思考，去解決。可設計以下問題：①我國第一列磁懸浮列車于2002年12月在上海通車（如圖5），它設計的最大時速為120km/h，它是利用同名磁極 的原理制成的；②磁懸浮列車行駛時，列車與鐵軌脫離接觸，目的是為了 ，從而提高車速。 學生通過分析，能應用磁極間的相互作用規律去回答磁懸浮列車的工作原理（如圖6），也理解了列車與導軌脫離能大大減少摩擦力，從而提高車速。通過這樣有目的地訓練，不僅鞏固了所學的知識，學生的應用能力也日漸提高。

總之，我們可以通過激發學生濃厚的觀察興趣、通過觀察演示實驗、通過學生分組實驗等方式對學生進行科學的觀察訓練，在培養和提高學生觀察能力的同時，教師還應滲透相應的知識教育和其他能力的培養，充分發揮物理學在培養學生科學素養方面的重要作用。這樣不僅能使學生形成良好的觀察習慣，而且綜合能力也能得到進一步發展。

參考文獻：

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