物理教學(xué)中有效培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的探索

林曉東

【摘要】物理學(xué)是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。而觀察和實(shí)驗(yàn)又是學(xué)習(xí)和研究物理學(xué)最基本的方法，通過(guò)學(xué)生的觀察使學(xué)生獲得豐富的感性認(rèn)識(shí)，獲得觀察的基本技能。本文通過(guò)分析學(xué)生在物理現(xiàn)象的觀察中存在的問(wèn)題，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，探索有效培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的一些做法，教育學(xué)生做觀察的有心人。

【關(guān)鍵詞】初中物理；觀察能力；興趣；物理史實(shí)

全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)中明確指出：“要使學(xué)生經(jīng)歷觀察物理現(xiàn)象的過(guò)程，能簡(jiǎn)單描述所觀察物理現(xiàn)象的主要特征，有初步的觀察能力。”從課程標(biāo)準(zhǔn)中可看出，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，既是物理教學(xué)的目標(biāo)之一，同時(shí)也是貫徹和落實(shí)新課程理念的重要一環(huán)。在教學(xué)實(shí)踐中，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在物理現(xiàn)象的觀察方面還存在一些問(wèn)題，對(duì)物理現(xiàn)象的觀察有如盲人摸象，毫無(wú)頭緒。那么，在初中物理教學(xué)中應(yīng)如何培養(yǎng)學(xué)生的觀察力呢？為有效解決學(xué)生在物理現(xiàn)象的觀察中出現(xiàn)的問(wèn)題，真正發(fā)揮學(xué)生觀察在物理學(xué)習(xí)中的作用，筆者在教學(xué)實(shí)踐中嘗試了一些方法，取得了顯著的教學(xué)效果。

一、激發(fā)學(xué)生濃厚的觀察興趣

興趣是調(diào)動(dòng)人積極性的能源，是學(xué)習(xí)知識(shí)的原動(dòng)力。當(dāng)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的內(nèi)容興趣越濃厚時(shí)，就會(huì)更自覺(jué)地去學(xué)習(xí)、去研究。因此作為教育者的我們，就需要想方設(shè)法地激發(fā)、培養(yǎng)學(xué)生觀察的興趣。

首先，可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行培養(yǎng)。例如，在探究電阻的大小與溫度的關(guān)系時(shí)，我設(shè)計(jì)了如下的步驟：（1）畫出一個(gè)簡(jiǎn)單正確的電路圖，用電器用小燈泡。（2）再在畫出的電路圖中串聯(lián)一個(gè)日光燈燈絲（出示事先準(zhǔn)備好的日光燈燈絲）。（3）根據(jù)電路圖連接實(shí)物。（4）檢查無(wú)誤，閉合開(kāi)關(guān)，注意讓學(xué)生觀察燈泡的發(fā)光程度。（5） 再用酒精燈給日光燈絲加熱，特別強(qiáng)調(diào)學(xué)生重點(diǎn)觀察燈泡的發(fā)光程度，通過(guò)觀察，許多學(xué)生能說(shuō)出觀察結(jié)果：①未給日光燈絲加熱時(shí)，小燈泡發(fā)光程度明亮（如圖1）；②加熱時(shí)，小燈泡發(fā)光程度暗淡（如圖2）。這一亮一暗的現(xiàn)象真的吸引了許多學(xué)生眼球，激發(fā)了他們的興趣，引導(dǎo)學(xué)生思考看到的現(xiàn)象——未加熱與加熱溫度不同，導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙截然不同。

其次，還可以結(jié)合物理史實(shí)去培養(yǎng)。在學(xué)習(xí)電流磁場(chǎng)時(shí)，可適時(shí)向?qū)W生介紹奧斯特發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)的例子。奧斯特在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)時(shí)在場(chǎng)有許多人，但只有奧斯特觀察到通電導(dǎo)線周圍的小磁針由靜止到偏轉(zhuǎn)這一細(xì)微現(xiàn)象，于是他反復(fù)實(shí)驗(yàn)，終于發(fā)現(xiàn)了電能生磁這一現(xiàn)象，名垂物理學(xué)史；在學(xué)習(xí)重力時(shí)，可向?qū)W生介紹牛頓從觀察蘋果落地的現(xiàn)象而發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力的故事；在學(xué)習(xí)時(shí)間測(cè)量時(shí)，可向?qū)W生介紹伽利略在教堂做禮拜時(shí)，觀察到擺的等時(shí)性而發(fā)明了時(shí)鐘的故事等。通過(guò)對(duì)物理學(xué)發(fā)展史上成功觀察事例的介紹，說(shuō)明認(rèn)真細(xì)致的觀察在知識(shí)學(xué)習(xí)、科學(xué)發(fā)明的作用。教育學(xué)生做觀察的有心人，努力培養(yǎng)他們觀察的興趣。

二、在物理實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力

科學(xué)探究是物理核心素養(yǎng)的重要組成部分，我們應(yīng)充分發(fā)揮科學(xué)探究在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)方面的重要作用。運(yùn)用科學(xué)探究培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，主要是通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)的形式進(jìn)行培養(yǎng)。

1.利用演示實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力

物理演示實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)⒊橄?、深?yuàn)W的物理知識(shí)變?yōu)榫唧w、簡(jiǎn)單的趣味內(nèi)容，使模糊枯燥難懂的內(nèi)容變得清晰生動(dòng)，初中物理教材中出現(xiàn)的演示實(shí)驗(yàn)很多，觀看演示實(shí)驗(yàn)時(shí)：首先，要讓學(xué)生明確觀察的目的和觀察的順序、觀察的重點(diǎn)。例如在學(xué)習(xí)“內(nèi)能的利用”這一內(nèi)容時(shí)，用酒精燈給試管里的水加熱，在演示實(shí)驗(yàn)前，我設(shè)計(jì)了如下幾個(gè)問(wèn)題：①試管里的水裝多少為宜？②試管應(yīng)如何放置？③給試管的水加熱到沸騰再繼續(xù)加熱，有什么現(xiàn)象發(fā)生？這樣，不僅讓每個(gè)學(xué)生都能有目的觀察，同時(shí)還培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力。

其次，還要教給學(xué)生科學(xué)有效的觀察方法，讓學(xué)生邊觀察邊思考，將“看”和“想”有機(jī)結(jié)合起來(lái)，才能根據(jù)觀察的現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題。例如在學(xué)習(xí)壓力的作用效果跟哪些因素有關(guān)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生觀察蟬吸吮樹(shù)汁和駱駝在沙漠上行走的插圖，要求分析壓力的作用效果可能與受力面積和壓力的大小有關(guān)這個(gè)猜想。在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生說(shuō)說(shuō)實(shí)驗(yàn)探究采用什么研究方法。（控制變量法）實(shí)驗(yàn)步驟如何？重點(diǎn)讓學(xué)生觀察壓痕的深淺程度，由壓痕的深淺程度再想一想造成壓痕深淺的原因。

2.利用學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)是學(xué)生親自動(dòng)手使用儀器，自行設(shè)計(jì)方案，通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)獲取數(shù)據(jù)，并分析論證、評(píng)估及交流的過(guò)程。分組實(shí)驗(yàn)?zāi)芎芎玫嘏囵B(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立觀察能力，組織好學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生觀察力的基礎(chǔ)。筆者根據(jù)教學(xué)目標(biāo)確定學(xué)習(xí)內(nèi)容，選擇合適的器材，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，在此基礎(chǔ)上確定觀察目標(biāo)，選擇合適的觀察方法。例如在學(xué)習(xí)“影響電阻大小的因素有哪些”這一內(nèi)容時(shí)，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)引導(dǎo)學(xué)生選擇合適的器材，設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)方案，在此基礎(chǔ)上再提出問(wèn)題：①電阻的大小能否直接測(cè)量？②如果不能直接測(cè)量，采用什么方法研究？通過(guò)對(duì)問(wèn)題的思考，學(xué)生不僅知道該如何做，也知道了該如何看，觀察的目標(biāo)也就更明確，學(xué)生的觀察能力也逐步提高了。

三、在物理現(xiàn)象的觀察中提升學(xué)生的分析歸納能力

在物理學(xué)習(xí)中，觀察就不僅僅是獲得一些物理現(xiàn)象，更重要的是對(duì)獲得的物理現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)的分析和思考，通過(guò)比較、概括、推理等手段，認(rèn)識(shí)其物理規(guī)律，掌握其研究方法。例如，在學(xué)習(xí)“牛頓第一定律”時(shí)，首先引導(dǎo)學(xué)生觀察毛巾、棉布、木板表面的粗糙程度，其次引導(dǎo)學(xué)生觀察同一斜面、同一高度、同一小車，從觀察進(jìn)而分析這樣做的目的：讓小車在斜面底部具有相同的初速度。再分三次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察小車在毛巾、棉布、木板運(yùn)動(dòng)路程由短到長(zhǎng)（如圖3），分析其原因：毛巾、棉布、木板表面粗糙程度不同，也就是小車在水平面受到的阻力不同。還可以根據(jù)下面的插圖，讓學(xué)生逆向思維說(shuō)出小車在下面三種情況下各是在什么表面上運(yùn)動(dòng)的，培養(yǎng)學(xué)生的分析歸納能力，使學(xué)生真正理解物體受到的（阻）力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。進(jìn)一步推理可得：如果表面絕對(duì)光滑，小車將一直勻速直線運(yùn)動(dòng)下去。通過(guò)觀察物理現(xiàn)象，進(jìn)一步培養(yǎng)、提升學(xué)生的分析歸納能力。

四、在提升學(xué)生分析歸納能力的基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力

初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)明確了新課程的基本理念：從生活走向物理，從物理走向社會(huì)。作為教育工作者的我們，在努力提升學(xué)生的觀察、分析和歸納能力的基礎(chǔ)上，還應(yīng)進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力。例如，有些同學(xué)家里的電飯鍋，具有煮飯和保溫的功能，假如電飯鍋電路如4圖所示，提問(wèn)：要給電路加一個(gè)保溫工作指示燈，則指示燈應(yīng)放在圖中甲或乙的哪一個(gè)位置？這就要求學(xué)生能應(yīng)用P= 去分析了。當(dāng)R2參與工作時(shí)，電飯鍋才處于保溫狀態(tài)，所以指示燈應(yīng)放在圖中乙的位置。

又如在學(xué)習(xí)了電與磁的內(nèi)容后，可以讓學(xué)生看下面的插圖，閱讀有關(guān)磁懸浮列車內(nèi)容的文段，再設(shè)計(jì)一些問(wèn)題讓學(xué)生去思考，去解決?？稍O(shè)計(jì)以下問(wèn)題：①我國(guó)第一列磁懸浮列車于2002年12月在上海通車（如圖5），它設(shè)計(jì)的最大時(shí)速為120km/h，它是利用同名磁極 的原理制成的；②磁懸浮列車行駛時(shí)，列車與鐵軌脫離接觸，目的是為了 ，從而提高車速。 學(xué)生通過(guò)分析，能應(yīng)用磁極間的相互作用規(guī)律去回答磁懸浮列車的工作原理（如圖6），也理解了列車與導(dǎo)軌脫離能大大減少摩擦力，從而提高車速。通過(guò)這樣有目的地訓(xùn)練，不僅鞏固了所學(xué)的知識(shí)，學(xué)生的應(yīng)用能力也日漸提高。

總之，我們可以通過(guò)激發(fā)學(xué)生濃厚的觀察興趣、通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn)、通過(guò)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)等方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)的觀察訓(xùn)練，在培養(yǎng)和提高學(xué)生觀察能力的同時(shí)，教師還應(yīng)滲透相應(yīng)的知識(shí)教育和其他能力的培養(yǎng)，充分發(fā)揮物理學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)方面的重要作用。這樣不僅能使學(xué)生形成良好的觀察習(xí)慣，而且綜合能力也能得到進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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