物理实验教学中如何培养学生的观察能力
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作者: 程相伟
摘 要： 在物理教学中，对学生观察能力的培养包括素质的培养和技巧的训练。作者结合新课标的要求，对在初中物理实验教学中如何培养学生的实验能力提出具体措施并加以实践。
关键词： 初中物理实验教学 观察能力 提问意识
在物理教学中，培养学生的观察能力是其中的重要组成部分，也是培养学生良好心理品质所必须的。那么，如何在初中物理实验教学中培养学生良好的观察能力呢？
一、对学生观察能力的培养包括素质的培养和技巧的训练
观察作为一种物理学习能力，对于物理学习具有重要的作用；同时，观察也是一种重要的研究手段。物理学发展史上，不乏由于细心观察与思考而引发重大发现的例子。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……物理教师要重视对物理学发展史上成功观察事例的介绍，同时要经常结合教学内容，说明认真细致的观察在知识学习及科学发明和发现中的作用，教育学生要做观察的有心人，激励他们观察的主动性。
1.对学生观察素质的培养。首先，要使学生能根据物理教学要求自行设计实验观察内容，确定观察工具，掌握必备知识。俗话说：“内行看门道，外行看热闹。”例如在做水沸腾的实验时，可让学生先提出自己的见解，再引导学生比较水沸腾前与沸腾时的区别，这样观察会更清楚。事实证明用这种方法可以让学生更清楚地观察水沸腾的过程，总结规律。更重要的是这样做可以极大地提高学生的学习主动性和物理实验观察素质。其次，培养学生不怕挫折、锲而不舍的精神。在实验观察时往往不是一次就能获得观察结果的，总会遇到一些偶然事故。例如学生在进行“伏安法测电阻”等电学实验时，常常会碰到电键合上后，电表的指针不动、电灯不亮等故障。这时指导老师不要马上去帮助检查线路，排除故障，应该鼓励学生自己检查原因、解决问题，一次不行再来一次，绝不气馁，直到圆满完成观察任务为止。再次，要培养学生实事求是、谦虚严谨的作风。在实验观察时要尊重事实，正确反映事实，严格按客观性原则，得出观察结论。一旦发现与事实不符的地方，应毫不犹豫地抛弃错误观点。绝不允许假造观察材料和实验数据。最后，应培养学生在观察中积极思维的习惯，观察时尽量摆脱已有观念的束缚，使学生的思维有较大的自由度，鼓励学生善疑多问，勤于思索，这样才有可能在将来的观察实践中探索、发现新的物理现象和规律。
2.对学生进行观察技巧的训练。在物理教学中要教给学生系统的观察技巧，主要有这几方面：
（1）对物理现象与物体外部形态关系的观察；
（2）对物理现象与物体内部结构关系的观察；
（3）对物理现象与物体动态关系的观察，观察事物的特征和运动发展变化的规律。
按照实验观察的目的性原则，首先应做好实验观察设计，明确观察对象，观察步骤和方法。例如在探究欧姆定律的实验中，第一步，先定性观察电阻变化或电压变化都能引起的电流变化；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。这样可以使学生事先心中有数。其次应要求学生熟悉观察仪器的性能、工作条件、准确性和精密度等。例如要求学生知道所用的滑动变阻器的最大允许电流，电压表、电流表的量程、最小刻度，天平的称量和感量，等等，掌握仪器的使用方法和注意点。这样才能让学生较自由地、最大限度地使用这些观察仪器。对一些不易直接观察的实验信息可借助摄像机、计算机等新教学媒体把实验信息进行放大或减慢等技术处理，便于更清楚地进行观察。老师还应有意识地要求学生自己制作简单的观察仪器，如用罐头盒制作小孔成像观察仪，用小镜子和硬纸制作潜望镜，等等，这样既能使学生通过自制仪器进行实验观察，又能培养学生自制观察仪器的意识和动手能力。最后应要求做好观察记录及对记录进行认真的处理、分析。除了对观察结果应准确、客观地记录外，对观察日期、地点、仪器性能等都要有完整的记录；对观察记录应进行认真的数据计算或图像处理；对结果进行误差分析；对本次实验观察给予较完整、确当的评价。
二、充分发挥教师的指导作用，培养学生的观察能力
教师的指导是一个重要因素。恰当而适时地指导，将会对学生的观察起到积极的引导点拨作用。教师在指导学生观察时，还要注意引导学生开动脑筋、积极思考。
1.转换法。一些比较抽象的看不见、摸不着的物质的微观现象，要研究它们的运动等规律，使之转化为学生熟知的看得见、摸得着的宏观现象来认识它们。这种方法在科学上叫做“转换法”。如：空气看不见、摸不到，我们可以根据空气流动（风）所产生的作用来认识它；分子看不见、摸不到，不好研究，可以通过研究墨水的扩散现象去认识它。
2.控制变量法。在物理学研究中常用控制变量法。所谓控制变量法，就是在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制，使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化，最终解决所研究的问题。如：为了研究导体的电阻大小与哪些因素有关，控制导体的长度和材料不变，研究导体电阻与横截面积的关系；为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，在保证压力相同时，研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
3.理想化物理模型。在求大气压时在某一位置取一个液面，研究该液面所受到的压强和压力，就是将问题简化，利用理想化模型法。
4.放大法。在有些实验中，实验的现象我们是能看到的，但是不容易观察。可将产生的效果进行放大再进行研究。比如音叉的振动很不容易观察，可以利用小泡沫球将其现象放大。观察压力对玻璃瓶的作用效果时可以将玻璃瓶密闭，装水，插上一个小玻璃管，将玻璃瓶的形变引起的液面变化放大成小玻璃管液面的变化。
物理发展史上因观察不细致或观察未与思维结合而导致与重大科学发现失之交臂的事例不胜枚举。教师可用这些事例，结合观察练习，对学生进行观察品质的教育。
三、给学生提供尽量多的观察机会
要使学生遵照实验观察原则，提高观察能力和素质不是一朝一夕能完成的，而要经过长期的、系统的培养和训练。在教学中培养学生的观察能力，主要是通过演示实验和分组实验。此外，物理学研究对象的广泛性，使得教师可以在日常生活、生产活动中找到可供观察的实例，引导学生去观察和思考。由于这种观察活动的对象是学生日常生活中常见的物理现象，并且由学生本人相对独立地进行观察，因此不仅有利于培养学生观察的积极性、主动性，而且对于其能力的发展也有着积极的作用。
参考文献：
［1］林格.教育，就是培养习惯――养成教育的方法与内容.清华大学出版社.
［2］赵永会.在物理实验教学中培养学生的创新能力.
［3］苏安良.初中物理教学深度处理浅见.
［4］吴效锋.新课程高效率教学.辽宁大学出版社
［5］张克理.新课标新教材教师备课方略（初中物理）.现代教育出版社.
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