新课程初中物理教学应重视观察能力的培养
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作者: 吕忠平
摘 要： 新课程改革要求物理教学过程应该成为学生一种愉悦的情绪生活和积极情感的体验。要让学生获得这种情绪体验，在教学过程中就必须注重学生观察能力的培养。
关键词： 初中物理实验教学 观察能力 培养方法
观察能力是学生学习能力的重要组成部分，也是学生的重要心理特征之一。杨振宁先生在谈到物理教学时指出：“很多学生在学习中形成一种印象，以为物理学就是一些演算。演算是物理学的一部分，但不是最重要的部分。物理学最重要的部分是与现象有关的。绝大部分物理学是从现象中来的。现象是物理学的根源。”学生的观察能力作为一种心理品质，是在成长中通过学习逐渐形成的。物理学发展史上，不乏由于细心观察与思考而有重大发现的例子。伽利略由于观察研究吊灯摆动而发现了单摆振动的规律，奥斯特因细心观察而发现了电流的磁效应……那么，如何在物理实验教学中培养学生良好的观察能力呢？
一、激发观察兴趣，养成观察习惯
兴趣可以使学生自觉自愿地接受知识、探索知识。培养学生的观察兴趣可以有多种渠道。最基本的就是使学生对所观察的对象感到好奇。因此教师在观察活动开始时，就应创设种种情境，使观察活动带有一种极强的诱惑感和神秘感、趣味性和新奇性，吸引学生的注意力，使学生全身心地投入其中。例如：在小试管在大试管中“自动”上升等实验中，学生所看见的现象与他们日常经验或想象完全不一样，从而产生极大的好奇心。这样他们会带着极大的好奇注意观察教师的演示。
仅仅满足学生喜欢看物理实验是远远不够的，还必须使学生的兴趣进一步升华，从停留在表面一掠而过的广泛兴趣转化为专注的观察习惯。如：要求学生每天写观察日记，观察的内容可以是当天的天气变化情况，也可以是家中各种用电器的牌名及使用状况等。做好观察笔记，以便进一步归纳、概括、分析和总结。
二、明确观察目的，掌握观察顺序
要使学生明确观察的目的，并用这个目的有意识地支配观察的全过程，这样才能使他们的注意力集中在细致的观察上。例如，在讲串联和并联电路时，可做演示实验，在演示时必须使学生明确观察两种电路中的电流电压有何不同？然后用两个分别标有“220V 40W”、“220V 60W”的灯泡，使学生观察它们串联到电路中时哪个亮？并联到电路中时哪个亮？这样学生对串联和并联的不同点就有了深刻的印象，然后用所学的知识进行解释。
对物理实验的观察，应遵循一定的合理的顺序，这有利于搞清实验过程中的各个方面，把握前后变化的联系，找出其中的关系和规律，保证观察的全面性。如测定小灯泡额定功率实验观察顺序为：（1）先观察小灯泡的额定电压，再确定电源电压，电源电压应略高于小灯泡的额定电压；（2）观察电流表，电压表的指针是否指在“零”刻度线及它们的量程和最小刻度；（3）观察滑动变阻器允许通过的最大电流和最大阻值；（4）按要求连接电路前电键是否断开，滑动变阻器的滑片是否在阻值最大位置；（5）电压表是否并联在小灯泡两端，量程是否选得合适；（6）电流表是否串联在电路中，量程是否选得合适；（7）实验开始时，闭合电键，调动滑动变阻器，重点观察电压表示数，同时观察电流表示数。通过以上的有顺序观察，获得实验数据，测出小灯泡的额定功率。
三、获取观察信息，得出观察结论
通常反映事物本质的东西并不显见，而非本质的现象却常常布下迷雾，有时物理实验或物理现象中会出现许多现象，或眼花缭乱，或稍纵即逝不引人注目，如果不能在观察中细致入微抓住本质，就会上当受骗，因此要让学生通过分析对比，抓住事物的主要特征。例如：在观察反射定律的实验中，使学生注意观察：入射光线从哪里入射？反射光线从哪里射出？反射光线是怎样随入射光线的改变而改变的？反射光线和入射光线是否在同一平面上？等等。这样能够使学生观察到事物发生变化的本质因素，从而做出科学的判断。
四、学会观察方法，培养观察能力
由于学生缺乏生活经验和独立、系统的观察能力，教师要指导学生观察的方法，拟定观察顺序，告诉学生先观察什么，后观察什么，再观察什么。
1.全面观察
对物理现象和过程进行观察时，往往需要学生全面而系统地观察，不要只局限于某一个点上看问题，而应该全面地进行考虑，这是观察事物重要的环节。有关现象可按如下步骤进行观察：（1）观察分析结果出现的若干场合，获得结果变化的有关情况；（2）观察分析这些场合中的先行情况，获得其中的变化因素和不变因素。
例如，阿基米德从跨入浴盆洗澡发现水从浴盆中溢出而受到启发，从而发现浮力定律。又如力学中的例子：在杂技表演中，演员平躺在沉重的钢板下，两个大力士用铁锤轮番敲击置于钢板上的砖块，结果砖碎，人却丝毫未受损伤。对以上现象，我们全面地观察整个过程，而不只看局部，就可以利用动量定理，揭示杂技表演的秘密。
2.重点观察
既要全面观察，又要抓住重点。观察的片面性必然导致思维的局限性，必须防止“挂一漏万”、“只见树木不见森林”的倾向。观察时，尽量调动多种器官参加活动，比较其异同点，得出正确结论，形成完整概念。物理学中很多规律都是在对大量个别现象进行观察和研究的基础上，通过归纳总结而获得的。例如，牛顿在总结了伽利略等前辈对自然界机械运动的观察与实验结果的基础上，归纳出了著名的牛顿运动三定律。同时还要注意抓住重点要素进行观察分析，防止眉毛胡子一把抓。有的实验现象不很明显，有的实验现象稍显即逝或多种现象并存，教师应让学生由局部到整体，使学生有重复观察的机会，也可以根据实验的特定要求，重点观察实验中的某一方面或几个方面，要求学生集中注意力，准确捕捉瞬间变化。
3.对比观察
一般教师在开始进行探究实验教学时，就要教会学生实验观察的一般方法，从变化前、变化时、变化后三个不同阶段进行对比。对比观察法是抓住事物的特点比较其异同的方法，包括异部对比、异物对比、前后对比及分类对比等。这是判断哪一种因素对现象或过程起支配作用的有效方法。
例如：为判断引起电磁感应现象的因素是否为原磁场的变化，就要用磁场虽强但无变化的情形与原磁场虽弱但有变化的情形对比，从而判明哪一种因素在电磁感应现象中起决定作用。又如：在河边玩耍时，观察到两位女士在河边散步，一位穿高跟鞋，另一位穿平跟鞋，尽管她们体重看起来相当，但她们留在河边湿地上的脚印深浅有明显的差异，由此自然联想到压强的概念，对正确理解压强的物理意义有很大的帮助。
利用对比观察法，使各项观察点既清楚明白又容易记忆，避免观察内容的混乱。
4.循序观察
循序观察法是按照一定的排列顺序进行观察的方法。例如，对部分电路欧姆定律实验的观察就是这样。第一步，先定性观察电阻变化或电压变化都能引起电流的变化；第二步，固定电阻，定量观察电压变化对电流的影响；第三步，固定电压，定量观察电阻变化对电流的影响。循序观察法是对整个过程进行全面观察，观察详尽而条理清晰，避免遗漏观察点的现象。
除上述几种观察法外，还有定期观察法、定点观察法、定量观察法，等等。具体观察时应根据观察对象、观察内容、观察目的、观察条件的不同，选择适用一种或多种观察法。不论采用什么观察法，在观察过程中都要做到点面结合，即既要全面了解，又要抓住重点观察。观察方法要用得恰当，观察过程要认真细致，记录、绘制观察结果要实事求是，这样才能为解决问题提供依据，有利于观察能力的形成。
总之，物理教师要借助物理的教学内容、学科特点和教学手段来培养、提高学生的观察能力。然而，培养学生科学的观察能力和科学的观察方法是一项长期的、艰巨的、复杂的任务，需要我们在实践中不断总结。
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