高中物理观察能力的培养策略

王正平

摘 要： 从高中物理起始教育出发，注重中学生观察能力的培养，引导学生掌握实践技能，培养学生善于观察分析、善于质疑、勇于创新的习惯，是中学阶段物理教学与实践的重要环节，是实现学生后续发展的重要基础。

关键词： 高中物理教学 观察能力 培养策略

物理课程是一门实践性很强的学科，在物理学习过程中，观察能力是学生学习的重要组成部分，也是学生重要的心理特征之一。只有通过观察，对知识有了表象的认识，才能动手实践、自主探索与合作交流，才能学好物理知识。那么，如何在物理教学中培养学生良好的观察能力呢？

一、物理教学中观察的特征

1.目的性。明确的目的是观察前必须具备的基本要素。为了提高观察的有效性，在物理教学实践中，每次组织学生进行物理现象和物理实验的观察时，务必让学生们清楚要观察什么？为什么要观察？通过观察学到了什么？验证了什么物理原理？明确观察的目的性后，再通过一系列有效的观察，对增强教学效果和提高学生的学习兴趣具有积极的意义。

2.计划性。制订学习计划必须结合实际，权衡自己的基础，明确学习的任务和目标。同时，要遵守制定的计划。完成一项可以在后面画勾，然后小小休息一下。在引发成就感的同时，增强计划性。同样，观察也需要具有计划性。比如，观察晶体与非晶体的熔化与凝固时，需要一段时间，因为熔化与凝固需要一个过程，所以观察的时候一定要有计划、有步骤地进行，在掌握好第一手实验数据后，再进行归纳总结。

3.持久性。任何事情的发展都要一个过程，特别是在物理的试验过程中，必须具有耐心。物理实验是物理原理的直观反映，对物理实验的过程进行仔细的观察，掌握合适的观察方法，对弄清物理原理、强化物理学习效果大有裨益。

二、物理观察能力的培养策略

1.了解观察方法，明确观察目的。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导致重大发现的例子。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，说明认真细致地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，激发他们观察的主动性。

在教学中，让学生积极参与观察，观察前，要确定对象、目的、计划和方法等。观察中多思考、多分析，观察后要分析处理、总结规律。只有在整个观察过程中引导学生思考，学生的观察能力才能得到发展。“处处留心皆学问，勤察深思出真知”。例如，在观察水的沸腾实验中，为什么在开始沸腾时气泡在上升过程中变小并逐渐消失，而沸腾时上升过程中会变大，并在水面破裂。对于这些现象，只有积极思考，才能加深对知识的理解，促进观察能力的培养。敏锐的观察能力和良好的思维是获得新知识的基础条件，如千百万人都见过苹果落地，唯有牛顿悟出万有引力定律；家家都有水壶，唯有瓦特发明了蒸汽机；看到过X射线的不乏其人，但唯有伦琴发现了它，等等。这些科学家之所以能做出发现或发明，是因为他们具备了超常的观察能力。

2.掌握科学方法，提高观察能力。对物理现象及规律的了解，要通过正确观察方法加以引导，帮助学生掌握科学的观察方法，增强对事物的感性认识，加深理论与实际的联系，提高观察能力。

观察法是指研究者根据一定的研究目的、研究提纲或观察表，用自己的感官和辅助工具直接观察被研究对象，从而获得资料的一种方法。掌握正确的观察方法才能从似乎平常的事物现象中找出有关方面的联系，从众多事物和现象中找出规律，所以要在科学上有所发现、有所创造，就要学会和掌握正确的观察方法。

（1）有意观察法。有意观察法就是针对所要了解的问题，进行有的放矢的观察，在教学中观察的目的一般有两种：一是学生迄今未知或未加阐明的事实，让学生从观察中得到知识和发现问题。二是判断理论是否符合事实，让学生证实理论或验证知识，例如领导学生观察日食、月食等自然现象。

（2）长期观察方法。自然事物或现象的发展变化微妙曲折，周期长短不一，有时要进行长期观察，才能得到系统的资料。例如居里夫妇是经过长期的实验观察才发现了“钋”和“镭”。

（3）细微观察方法。事物的变化有时是细微和偶然的，而细微的变化中却蕴藏着质的飞跃，偶然的变化中包含着必然性，所以不能放过偶然观察到的异常现象，许多重要发现常常在特定条件下带有偶然性，但在偶然观察中会发现必然的规律。例如伦琴发现X射线，贝克勒发现放射现象，奥期特发现电流的磁效应，无一不是从某种偶然开始的。

（4）精确观察法。观察贵在精确，既要注意事物状态的变化，又要注意事物量的变化，这样才能更有效地揭示事物的变化规律，例如：布拉凯特从40多万条粒子径迹照片中发现8条产生了分叉，从而发现了质子的存在。

（5）归纳观察法。反映物质现象、物理过程的本质属性，总结物理现象和物理过程的一般规律或研究变化因素较多的问题时，通常采用归纳观察法。例如：为了研究电流强度、电压和电阻三者之间的关系，然后在确定电压不变的情况下，观察电流强度和电阻之间的关系，在确定电阻不变的情况下，观察电流强度和电压之间的关系，最后归纳得出欧姆定律。又如：法拉第电磁感应现象中，产生感应电流的条件也是从多个实验结果中总结得出的。

（6）对比观察法。对两个事物、两种现象进行对比，或对某一现象发生前后情况进行比较是人们认识物理世界的重要方法。例如在对水的沸腾现象进行观察时，前后比较发现：在沸腾前，水内部气泡在上升过程中逐渐变小，以至未达液面就消失；沸腾时，气泡上升时逐渐变大，达到液面后，突然破裂。通过对比，就会得出：沸腾是液体内部和表面同时进行剧烈汽化的现象。

（7）系统观察法。它包括顺序观察法、分步观察法和角度观察法。

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。

三、结语

总之，观察力在人的认知能力中占有十分重要的地位。它既是认知活动的源泉，又是认识事物、掌握知识的重要途径。物理是一个由实验和实践组成的学科，许许多多的物理知识都是从试验中得到的。物理学家丁肇中说：“自然科学不能离开实验的基础，特别是物理学，是从实验中产生的。”学生要想继承这些自然科学的成果，要想真正学会它，同样要通过大量的实验观察，通过精心的实验，高效地重复前人所进行的通向成功的类似观察，再经过思考，可以迅速地得出结论。因此，掌握好科学的观察方法，勤于观察、善于思考，对于全面提高物理教学的质量，提高学生素质是必不可少的因素。物理教师要根据物理的教学内容、学科特点和教学手段提高学生的观察能力，然而培养学生的观察能力和科学的观察方法是一个循序渐进的过程，需要物理教师在教学实践中善于引导。