如何在初中物理实验中培养学生的观察能力

1 / 9 如何在初中物理实验中培养学生的观察能力 如何在初中物理实验中培养学生的观察能力 沈跃萍 （吴江市实验初级中学） 摘 要：物理学是一门以观察、实验为基础的学科。观察是人们认识自然现象，获得感性认识的源泉。学习物理就要从对物理现象的观察入手，认识事物，找寻规律。观察力强的学生能快速找出规律，抓住问题的实质，从而获得新知识。而且通过观察感知到的实验现象还能提高学生的学习兴趣，激发学生的求知欲，从而提高学生的知识和技能水平，所以观察能力的培养与提高是物理实验教学中首需培养和提高的能力。 关键词：物理实验；观察力；问题；观察方法 物理学是一门以观察、实验为基础的学科。观察是人们认识自然现象，获得感性认识的源泉。学习物理就要从对物理现象的观察入手。因此，观察力是物理学习必备的能力，巴甫洛夫写在实验室墙壁上的座右铭就是：“观察，观察，再观察。” 观察力就是有目的、有计划地感知事物的能力。观察力强的学生能快速找出规律，抓住问题的实质，从而获得新2 / 9 知识。而且通过观察感知到的实验现象还能提高学生的学习兴趣，激发学生的求知欲，从而提高学生的知识和技能水平，所以观察能力的培养与提高是物理实验 教学中首需培养和提高的能力。 一、学生在观察中出现的问题 初中生由于这一年龄段的生理、心理特点，他们在观察过程中往往会出现以下问题： 1.观察对象不明确 大多数学生只好奇现象的发生，他们观察的目标不明确。如在进行“模拟打桩”活动时，学生集中注意力要对准桩打，却忽略了要注意观察比较重物的质量、下落的高度和桩被打下的深度。 2.易受情绪支配 他们往往会被感兴趣的事物，鲜艳的色彩，奇怪的形体，响亮的声音吸引，忘记了本来的任务。如在观察水的沸腾实验中，烧瓶的形状、火焰的颜色、加热 过程中发出的声音都会吸引学生的注意力，而使他们忽略了观察水泡的变化，温度计的读数。 3.缺乏主体辨别分析的能力 他们一般满足于或停留于大致笼统的观察，不善于观察物体的局部和细节，特别是被刺激作用较强部分掩盖的较弱部分容易被忽略。如在演示滚摆实验时，学生容易注意到3 / 9 滚摆旋转并上下运动，却容易忽视滚摆每次上升的高度和旋转速度的变化。 4.表述观察到的现象时存在一定程度的主观性和片面性 学生往往凭自己主观想象，想当然地表述对象，不善于进行联系、比较，失之于片面。如在探究弹簧的伸长量与所受外力 大小的关系时，他们只表述出弹簧所受外力越大，弹簧越长，却忽略了伸长量与长度的区别和弹簧的弹性形变是有限度的。 二、如何培养学生的观察能力 教师应根据学生上述心理特点，有目的、有计划地培养学生的观察能力，提高观察效果。 1.引导学生明确观察目的 明确目的，把握方向是提高观察效果的首要条件。我们在实验之前要引导学生自己确定实验的目的，为什么要观察？观察什么？要找出什么规律？这样学生自己抓住了观察的重点，有目的地进行观察，久而久之，学生的观察力就会得到提高。如在探究影响动能大小的因素的实验 中，可以通过问题“如何比较动能的大小？”和“如何控制变量？”引导学生自行确定观察方向。又如伏安法测电阻实验中，可引导学生从测量原理“ R=U/I”确定观察的目的。 2.教给学生观察的方法 4 / 9 在引导学生明确目的，把握方向后，教师还应教给学生观察的方法，鼓励学生用合适的方法多观察周围事物，去发现、去思考，在不断的实践中提升自身的观察能力。 （ 1）比较观察法 由于事物与事物之间、现象与现象之间总是既有联系又有不同。因此，教师在教学过程中，要注意将物理现象分析比较，在相同事物和现象中，找出它们之 间的不同点；在不同事物和现象中，找出它们之间的相同点。如：观察用电流表测电流，用电压表测电压，比较两表的构造、最小刻度及实验操作的异同点；研究“磁场对电流的作用”和“磁生电”时，比较先有电流后有导体运动还是先有导体运动后有电流。 （ 2）控制变量观察法 当一个物理现象有几个因素共同支配时，为了弄清各个因素的作用，通常采用的方法是先固定其他因素不变，只改变一个因素，去观察物理现象与这个因素的关系，然后再改变另一个因素，去观察分析物理现象与它的关系，依次每次只改变一个因素，即控制变量法。例如，书本中探 究电流与电压、电阻的关系、探究影响滑动摩擦力大小的因素、探究影响压力作用效果的因素等都是利用这种方法总结出来的。这种方法是初中物理探究方法的重中之重，它对提高学生观察能力、分析问题的能力有着举足轻重的作用。 5 / 9 （ 3）顺序观察法 即先观察什么，后观察什么，要按顺序观察。有些实验需按照一定的顺序进行观察，完成。如简单的，如何正确使用温度计，也得按顺序观 察：先观察估计被测物的温度，选择合适的温度计；观察温度计的量程和分度值；观察温度计的玻璃泡是否与被测物充分接触，且不碰容器底和壁；观察测温液体是否已经稳定；稳定后才能观察并记录数据。 （ 4）转换观察法 当某种事物无法直接观察到时，通过观察它作用后所产生的效果间接得知。如：动能的大小是通过观察物块被推出的距离来确定的；电流做功的多少是通过观察小灯泡的亮暗确定的；电热的大小是通过观察煤油升高温度的大小确定的。 当然，观察的方法不仅仅就这四种，如在研究伽利略的“斜面小车实验”时，可以指 导学生用理想化推断法。 3.培养学生良好的观察习惯 （ 1）指导学生制订观察计划 在物理实验中，学生在开始观察时，往往会感到不着边际，无从下手。而我们又需要从观察到的物理现象中获得关于物质的组成、结构、性质及其变化等方面的感性认识。因此，要指导学生制订周密的观察计划，确定好观察对象，6 / 9 拟订出常规观察项目和特殊观察项目，明确观察要点。没有周密的观察计划就没有科学的观察顺序，造成顾此失彼，观察不够全面；而且纷繁多变的物理现象有时会稍纵即逝，如同过眼烟云，在物理实验中培养学生的观察素养也就会成为一句 空话。如观察水的沸腾实验，就可制订如下观察计划： 观察并记录温度： 观察气泡和声音： （ 2）培养学生实事求是的科学观察态度 实事求是是科学观察的基础，又是观察的重要品质和方法。在物理实验教学中，要求学生坚持实事求是的科学态度，毫不含糊地尊重客观事实，如实地记录实验中观察到的各种现象，每一个数据，做到严格地把实验事实和自己对事实的解释区别开来。如“探究杠杆的平衡条件”实验中，基础好的学生经过预习后，往往会根据“ F1L1=F2L2”来凑数据。这时教师要看着学生重新实验，并提醒 学生测量长度时还要记录估计值。坚持实事求是的科学态度，不仅是提高物理实验质量的要求，也是增强学生的科学素质，培养创造型人才的需要。 （ 3）培养学生眼脑并用的观察习惯 眼脑并用，即把观察和思维紧密结合起来。一方面，7 / 9 任何一个实验中都或多或少地存在着与概念、原理、规律的本质因素无关的现象，这些现象在实验中起着干扰的作用。另一方面，观察是一种理性知识参与下的知觉，因此主观因素对观察也起着干扰的作用。观察中的“观”就是看，“察”就是研究，只有边看边研究才能把握实验现象中的本质特征和必然联系，而且能根据观察 到的现象发现新的问题，促进进一步的观察和对观察材料的思维加工，辨别本质现象和非本质现象，去伪存真，得出正确的观察结果。如：在演示“惯性”的打棋子实验中，学生往往会把注意力转加在下面飞出的棋子上，而忽略了上面的棋子。在演示“分子间存在引力”的肥皂泡实验中，当老师捅破一边的肥皂泡后，细线被推向另一侧，而有很多学生会认为细线被推向了另一侧，从而理解成分子间存在斥力。这就要求学生观察时要边观察边思考。 （ 4）引导学生观察自然界和日常生活中的物理现象 培养学生优良的观察力，仅靠课本中的演示实验和学生实验是 不够的，课本的各种实验只给我们提供了一种初步的指导，要让学生学会在日常生活、生产中进行观察。教师可先提出一些问题让学生自己去观察、去分析，总结出原因或规律。学生在实践生活中就会发现物理知识具有广泛的应用，会发现自己所学的物理知识能派上用场，那时学生会感到一种满足，一种享受，而这种享受和满足能够激励学生更8 / 9 积极地去追求更深奥的物理秘密。如，在讲解声音时，可让学生去观察为什么蜜蜂飞过我们可听见响声，而蝴蝶飞过时我们却听不到声音呢？让学生去观察、去思考，分析原因。这样指导学生在自己周围的空间去观察、去思考，不仅培养了学生观察的主动性，而且对学生观察能力的发展也起到重要的作用。 素质教育要求导学者引导学生探究知识的同时教给方法，培养能力，而观察能力的培养应贯穿在学生学习的全过程中，应通过兴趣的培养让学生积极主动地参与到观察活动中去，自觉地养成良好的观察习惯，提高观察能力。只有观察，观察，再观察，才能不断地提出问题、解决问题，掌握新知识。 参考文献： 1刘知新。物理教