如何在物理教学中培养学生的观察能力

赫德翠

摘要物理学是一门以观察和实验为基础的科学。观察和实验是研究物理的基本方法。因此,在物理教学中,培养学生的观察能力和实验操作能力十分重要。本文就如何在物理教学中培养学生的观察能力谈谈做法。

关键词物理教学 观察 兴趣 方法

中图分类号:G633.7文献标识码:A

1 激发观察兴趣,培养观察习惯

1.1 以兴趣为着眼点强调观察的目的性

中学生的好奇心较强,科学兴趣较浓。对新鲜事物都怀着好奇的心理去“观看”,却没有深入“观察”,到最后只是知其然而不知所以然。这是因为学生没有明确观察的目的,只看到事物的表象而没有深入思考。所以教学中教师应以学生的兴趣为着眼点,强调观察的目的性,创设情境,引导学生认真仔细地观察。例如,在“研究牛顿第一定律”的教学时,学生只看到小车从斜面滑下,但却没有仔细观察小车滑行的距离和接触面的光滑程度。教师可问学生:小车是从同一高度下滑的吗?三个斜坡的陡峭程度相同吗?水平部分的光滑程度是否一样?小车在哪个水平面滑得最远?然后让学生带着问题和兴趣再观察思考,不仅达到了基本的教学目的,也培养了学生的能力。

1.2 以具体事例为依据,强调观察的重要性

爱因斯坦说过,发现、提出问题比解决一个问题更重要。因为解决问题可能就是一个数学的运算或实验的技巧,而发现、提出问题却需要通过观察,并具有想象性的创造力才能实现。

2 学会观察方法,注意观察顺序

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。

2.1 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,以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,以获得其中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,从而发现了浮力定律。又如热学中的例子:魔术师把手伸进沸腾的清油中但是他的手却没有事,从而引出了比热容的知识;对以上现象,我们要全面地观察整个过程,而不只看局部,则可运用动量定理,揭示杂技表演的秘密。

2.2 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,给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。

2.3 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:为判明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,避免了观察内容的混乱。

2.4 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。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,避免了遗漏观察点的现象。在观察过程中要求做到点面结合,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。

3 坚持长期观察,培养良好的观察习惯

在某种意义上,养成良好的观察习惯比拥有知识本身更重要。例如在物理实验课上常发生这种典型事例:本来只要看一下接线板背面就可了解4个接线柱之间的关系而正确接线,一些学生却习惯于询问教师,或者盲目接线。针对这种反映学生缺乏观察习惯的例子,实验课上应督促学生从观察仪器铭牌、面板旋钮标识、仪表读数系统等入手,引导学生认真观察各种物理现象和正确记录这些现象的能力,从而培养他们观察事物的习惯。有了观察的习惯,就会随时随地关注周围的一切,而不致“视而不见,听而不闻”。

(1)要注意变换方位。同一件事物,方位不同,它所呈现出的状貌将不一样,所谓“横看成岭侧成峰,远近高低各不同”便是这个道理。

(2)要养成自觉意识。要注意养成自觉观察身边人事的良好习惯,随时做个“有心人”。

(3)要善于思考。这是十分重要的一环。李四光曾说过:“观察是得到一切知识的一个首要的步骤。”在观察中还应注意思考,只有这样才能真正有所获,而不致使观察所得如同“过眼烟云”。

4 做好观察总结,概括科学结论

观察仅仅是一种手段,而观察的最终目的是为了提高,是为了得出某些结论。观察告一段落后,要善于把观察到的现象加以比较、分析、归纳、综合等,然后得出结论或总结出规律。

培养学生的观察能力,除了教会学生各种科学的观察方法外,还要指导学生按具体要求如实地绘图、记录,并且分析资料,讨论观察结果。启发学生积极思维,进行积极自觉的观察,才能使他们获取正确的信息,发展思维,获得知识,掌握技能,进而认识自然规律。

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。作为物理教师,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,培养学生的观察能力,教育学生要做观察的有心人,养成善于观察的良好习惯。

5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。恰当而适时的指导,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。物理学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。

6 给学生提供尽量多的观察机会

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,这不仅有利于培养学生观察的积极性、主动性,而且对于其他能力的发展也有着积极的作用。

作为物理教师,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。

参考文献

[1] 舒达,蒋长好.素质教育全书[M].北京:经济日报出版社,1997.

[2] 文辅相.素质·方法·创新[J].高等教育研究,1999(1).