物理學是以實驗為基礎的科學,而物理實驗則是以觀察為基礎的,科學地觀察是學習探索物理規(guī)律的重要手段。俗話說,“百聞不如一見”,觀察對學生來說,是獲得知識的必要條件。通過觀察,學生首先獲得感性知識,為理論知識的學習打下基礎;通過觀察,能在別人不以為然、司空見慣的事物和現象中發(fā)現新問題、提出新問題。所以觀察能力的培養(yǎng)和訓練在培養(yǎng)高素質人才的工程中起著舉足輕重的作用。因此,在平時的物理教學中要重視學生對物理現象進行觀察的訓練,觀察方法的指導和觀察能力的培養(yǎng)。
一、避免觀察的盲目性,明確觀察的目的性
俗話說:“內行看門道,外行看熱鬧”。 不同的學生,由于觀察品質也存在著極大的差異,有的觀察只憑興趣,沒有目的;有的觀察走馬觀花,缺乏細心;有的觀察范圍狹窄,不夠全面;有的觀察草率從事,缺乏耐心……有的甚至覺得好玩,看熱鬧,只看到實驗的新鮮、儀器的漂亮等。為了克服這類現象,我們對每一個實驗都首先明確觀察目的,明確觀察的對象和要觀察的內容,給學生提出具體明確的目的、任務和要求。
如奧斯特實驗,觀察的對象是導線和磁針;觀察的內容是導線中電流的方向、磁針的極性和磁針的轉動方向。又如探究電流產生的熱量跟哪些因素有關——焦耳定律的實驗,觀察的對象是甲、乙兩個瓶子、電流表和鐘表;觀察的內容有甲、乙兩瓶中電阻絲的電阻大小及連接方式、電流表的讀數、鐘表的讀數和甲、乙兩瓶中插著的玻璃管內煤油柱的高低。這樣就可以避免學生觀察中的盲目性和隨意性。
二、防止觀察的雜亂性,注意觀察的有序性
許多物理現象的發(fā)生和發(fā)展,伴隨著其中的多個因素,有的具有次序性,有的是同時進行的。所以要求學生在觀察時,既要注意觀察的次序性,又能注意觀察的同時性。如探究影響浮力大小的因素——阿基米德定律實驗,觀察現象的次序是:第一次觀察彈簧測力計下端掛物體時,彈簧測力計的讀數;第二次觀察當物體浸在水中時,彈簧測力計的讀數;第三次觀察當被物體溢出的水全部倒入彈簧測力計下端的金屬筒內時,彈簧測力計的讀數。而學生分組實驗《探究萘的熔解規(guī)律》,要求學生必須同時注意觀察時鐘的指針、溫度計的示數變化情況和萘的狀態(tài)變化情況。又如,課本中的《探究電磁感應現象》的實驗,在搞清了電路的連接方法和直導線與磁場的相對位置后,首先應該觀察的是磁場的方向,隨后要求學生必須同時觀察直導線的運動和電流表指針的偏轉方向,因為直導線的運動和電流表指針的偏轉是同時發(fā)生,同時消失的。觀察的時候,應兩者兼顧不能顧此失彼。瑞士的物理學家克拉頓比法拉第早觀察到這一現象,由于沒有注意觀察的同時性,因而發(fā)現不了電磁感應現象,后人為之遺憾。
三、避免觀察的粗糙性,力求觀察的精確性
每一個實驗都有明確的通過觀察要達到的目的要求,但是不少學生往往由于觀察不全或觀察到的現象表述不清,甚至把觀察到的現象和由此推理產生的結論混為一談。如實驗《磁場對通電線圈的作用》,學生通過觀察只能回答出通電線圈在磁場中發(fā)生轉動,而常?;卮鸩簧暇€圈轉過了多少角度和線圈轉動前后與磁場的相對位置關系。針對這類問題的產生,教師應組織學生逐步學會全面觀察和觀察的準確程度,逐步培養(yǎng)學生觀察的完整性和準確性??陀^現象是錯綜復雜的,觀察時要注意由表及里,去偽存真,找到現象的本質特征。例如:在托里拆利實驗中,由于大氣壓的作用,使豎直玻璃管中水銀面高出槽中水銀面。有部分學生可能得出,大氣壓的大小與水銀柱的長度有關,應該進一步觀察,當玻璃管傾斜時,水銀柱長度增加,但水銀柱的豎直高度卻保持不變,可見現象的本質是水銀柱的豎直高度與大氣壓有關。
四、減少觀察的單調性,講究觀察的綜合性
嚴格地說,觀察不只是局限于人的眼睛,觀察包括對客觀事物的形狀、顏色、氣味、音響、溫度、硬度等多方面,它應該靠眼、耳、鼻、舌、皮膚等多種感官完成。所以一個現象同時作用于各種器官,那么這種綜合的觀察效果就能得到一個比較深刻的印象。教師如果能充分理解這一點,平時對學生進行盡可能多的感官的觀察訓練,肯定能收到良好的效果。如觀察電流的熱效應時,我們的做法是:(1)讓一只燈泡通電發(fā)光,叫學生看并且用手摸燈泡;(2)讓學生看一只電爐通電后電爐絲變紅,然后用一根火柴去碰那根電爐絲,“哧”的一聲,火柴著了。這樣,讓學生的眼、耳、皮膚都感到了熱現象,印象深刻。另外,要求學生經常進行課外觀察,外出旅游、野餐等活動中也不忘布置觀察要求。
總之,在觀察時要力爭做到眼到、腦到、手到,即眼睛觀察,大腦思索,動手操作。這樣,觀察的效果更佳。平時要培養(yǎng)學生觀察周圍豐富多彩的物理現象,這不僅能增加觀察的內容,開拓觀察的視野,而且有利于有效提高觀察能力。
(作者單位 江蘇省建湖縣建陽中學)