如何在物理教学中培养学生的观察能力

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。”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……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，明确观察目的

美国心理学家布鲁纳说：“最好的学习动因是学员对所学材料有内在兴趣。”观察是有目的、有计划的，并和思维活动紧密结合的主动知觉。知觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物的整体反映。但人对同时作用于感觉器官的所有客观事物并不都产生知觉，而只是对其中少数客观事物发生兴趣，然后做出观察行为，产生知觉。所以，若要求学生对事物进行观察，必须首先激发学生对该事物产生兴趣。激发兴趣可以通过设置疑问、引入竞争、趣化知识等方法去实施。

二、物理观察能力的培养

提高观察能力是培养和提高思维能力的前提和基础，是丰富学生知识、扩大学生视野的重要环节。在物理实验课上，要使学生养成对实验有主次、有步骤、有层次的观察习惯，则就要求教师在引导、启发学生观察实验时采用不同的方法，分几个层次人手：

1、对物理器具、仪器的观察。

教师可根据初中学生的心理特点，采取直观法，培养最直接的观察能力，如观察温度计挂图，了解结构，最小刻度，量程，用途等，还可采用对比观察法、特点观察法，使学生区别实验温度计、体温计、寒暑表的不同。既直观又有对比，学生印象深刻。

2、对物理现象及过程的观察。

既要全面、细致，又要引导学生根据实验目的、任务、要求，明确主要看什么。如观察水的沸腾现象，实验器件较多。装置有温度计、石棉网，酒精灯，学生容易分散观察力，教师可引导学生围绕下列问题进行观察：气泡产生的位置、气泡的数量、上升速度、体积变化等一系列细节，气泡到水面时、温度计读数是否有变化。这样要求，使学生观察范围缩小，有利于减小观察时间，提高观察效果，明确观察主要目标，避免漫无边际地看“热闹”。观察得细致深刻，才能提高观察的质量，提高观察的能力。

3、在观察中引导学生提出质疑，提高观察质量。

观察能力的提高，要求观察者善于在观察中提出问题，并在观察中对问题加以认真的分析和反复的推敲，找出正确的解释。如在“用毛皮磨过的橡胶棒吸引碎纸屑”实验中，部分学生只注意到纸屑被吸引上来，而少数学生更仔细地注意到纸屑接触到橡胶棒后跳开，教师可趁机引导更多学生注意，并让学生自己提出质疑，引导他们进行分析，找出原因，消除了疑问，能力得到充分体现。

三、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。

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：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。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、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。

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

总之，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，教育学生要在观察中发现问题、解决问题。养成良好的观察学习能力。

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