劉成軍
著名物理學(xué)家法拉第曾說過:“沒有觀察,就沒有科學(xué)。科學(xué)發(fā)現(xiàn)誕生于仔細觀察之中?!背踔形锢韺嶒炇切抡n程物理教學(xué)的重要組成部分,對實驗進程進行全面慎密的觀察是實驗操作中不可或缺的有機成分。學(xué)生觀察能力的高低決定著物理實驗教學(xué)成效的優(yōu)劣。并且在現(xiàn)行的中考模塊化命題中,實驗探究及實驗操作分值占物理學(xué)科總分值的27.5%。由此可見物理實驗的重要性。那么如何培養(yǎng)學(xué)生的實驗觀察能力,我認為應(yīng)該著重從以下幾個方面進行培養(yǎng)。
一、激發(fā)觀察興趣,培養(yǎng)觀察能力
興趣,是一切學(xué)習(xí)的動力。觀察興趣能轉(zhuǎn)化為學(xué)生實驗探究的動力,促進學(xué)生智能的發(fā)展,使學(xué)生形成良好的個性品質(zhì)。生動的物理實驗遠比運用計算機技術(shù)的模擬實驗更更能吸引學(xué)生的注意力。使之帶有極強的好奇心,而這種好奇心正是興趣愛好的原動力。教師應(yīng)當不放過一切有利的時機,抓住學(xué)生好奇的心理特征,變好奇為觀察興趣,進而轉(zhuǎn)化為求知欲望。為了提高學(xué)生的觀察興趣,可經(jīng)常給學(xué)生介紹一些科學(xué)家經(jīng)典的觀察案例,如伽利略、牛頓、居里夫人等在人們視而不見的現(xiàn)象中堅持不懈地長期觀察,作出了震撼世界的發(fā)明和創(chuàng)造。由此來激發(fā)學(xué)生的觀察興趣,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。
二、引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)的觀察方法。培養(yǎng)觀察能力
學(xué)生初次接觸物理實驗,對物理實驗普遍存在好奇、玩耍的心里,不知道在實驗過程中應(yīng)當干什么、看什么。因此,對學(xué)生的觀察引導(dǎo)和觀察方法的培養(yǎng)至關(guān)重要。
1.對比觀察法
對比觀察是采用控制變量法通過對多個物理現(xiàn)象的對比,或?qū)δ骋滑F(xiàn)象發(fā)生變化的前后情況進行比較來實現(xiàn)。教師在物理實驗教學(xué)活動中,要注意將物理現(xiàn)象進行分析比較。比如電壓表與電流表的使用實驗,比較兩種表的構(gòu)造、最小刻度及實驗操作的相同之處與不同之處;又如探究影響滑動摩擦力大小因素的實驗,要注意壓力大小的變化、接觸面粗糙程度的變化、接觸面大小的變化、勻速運動快慢的變化和彈簧測力計示數(shù)的變化,采用控制變量的方法得出正確的實驗結(jié)論。
2.重點觀察法
反映事物本質(zhì)的東西往往并不顯見,不透過現(xiàn)象看本質(zhì)就發(fā)現(xiàn)不了規(guī)律。在觀察實驗操作中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生特別注意對關(guān)鍵性的、重要的以及不易觀察的操作進行重點觀察。如觀察物理現(xiàn)象時,引導(dǎo)學(xué)生觀察能反映事物本質(zhì)的現(xiàn)象,不受無關(guān)現(xiàn)象的干擾。如托里拆利實驗,在大氣壓的作用下,豎直管中水銀柱高出容器中水銀面,管內(nèi)、外水銀面有一定的高度差,部分學(xué)生可能認為:大氣壓強的大小與水銀柱長度有關(guān)。此時,應(yīng)進一步觀察當玻璃管傾斜一個角度,管中水銀多了一些,水銀柱的長度增加,但水柱的豎直高度仍然不變,表明大氣壓強與水銀柱長度無關(guān)。教師還以可換兩只內(nèi)徑不同的裝滿水銀的玻璃管重復(fù)實驗。讓學(xué)生觀察出管內(nèi)外水銀面的高度差都是同一個數(shù)值,表明與管的內(nèi)徑?jīng)]有關(guān)系。這個現(xiàn)象的本質(zhì)是水銀柱的豎直高度與大氣壓有關(guān)。實驗表明,作用在管外水銀面上大氣壓強支持著管內(nèi)的水銀柱,這段水銀柱產(chǎn)生的壓強等于大氣壓強。
3.歸納觀察法
歸納觀察法是通過對個別現(xiàn)象進行觀察,得到一些個別的結(jié)論,再分析、歸納出一般的規(guī)律。例如,探究聲音是怎樣產(chǎn)生的,將懸吊著的乒乓球接觸正在發(fā)聲的音叉,乒乓球跳動,可以從乒乓球跳動推想出發(fā)聲的音叉在振動;仔細觀察發(fā)聲的弦,可以看到它變得模糊、變粗的外形,正是弦振動的結(jié)果,而當弦停止振動時,聲音也就消失了。對這類現(xiàn)象的歸納結(jié)果是:發(fā)聲的物體在振動。
三、養(yǎng)成良好的觀察品質(zhì)和觀察習(xí)慣,培養(yǎng)觀察能力
在物理實驗教學(xué)中,除了激發(fā)學(xué)生的觀察興趣,使學(xué)生掌握科學(xué)的觀察方法外,教師還要有意識地引導(dǎo)學(xué)生逐步養(yǎng)成良好的觀察品質(zhì)和觀察習(xí)慣。
1.觀察要實事求是
實事求是是科學(xué)精神的精髓,關(guān)注事實、尊重事實、依靠事實、科學(xué)地解釋事實,是每一個科學(xué)工作者和科學(xué)學(xué)習(xí)者最重要的品質(zhì)。觀察力的價值在于真實,實事求是是觀察的基礎(chǔ),是觀察者必須具備的重要品質(zhì)。在物理教學(xué)中,教師應(yīng)當嚴格要求學(xué)生遵循實事求是的科學(xué)態(tài)度,尊重客觀事實,如實地記錄實驗中觀察到的各種現(xiàn)象,不能有一絲一毫的疏漏,更不能主觀臆斷,按照自己的好惡篡改觀察結(jié)果。
2.觀察要認真、細致、深入
認真、細致、深入是觀察能力的重要品質(zhì)之一,也是科學(xué)工作者的基本素養(yǎng)。許多自然現(xiàn)象和實驗中的現(xiàn)象,有時是稍縱即逝的,只有認真、仔細的觀察,才能隨時捕捉住。只有深入地觀察,才能發(fā)現(xiàn)細微的變化和隱蔽的特征??茖W(xué)觀察和實驗來不得半點馬虎。
3.觀察要眼腦并用
在觀察中,要提倡眼腦并用,即把觀察和思維緊密結(jié)合起來。觀察是一種理性知識參與下的知覺,只有結(jié)合思維。能把握實驗現(xiàn)象的本質(zhì)特征和必然聯(lián)系,而且能根據(jù)觀察到的現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)新的問題,促進進一步的觀察和對觀察材料的思維加工。辨別本質(zhì)現(xiàn)象和非本質(zhì)現(xiàn)象,去偽存真,得出正確的觀察結(jié)果。
4.觀察要做好記錄
教師不僅要引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象,還要要求學(xué)生養(yǎng)成認真記錄的良好習(xí)慣,并對這些現(xiàn)象和結(jié)果進行合理的分析。培養(yǎng)學(xué)生良好的觀察習(xí)慣和科學(xué)態(tài)度。
四、給學(xué)生更觀察實驗現(xiàn)象的機會,在動手操作中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力
要給學(xué)生更多動手實驗的機會。例如將一些原本由教師做的演示實驗改為學(xué)生操作的探究性試驗,創(chuàng)造條件開放學(xué)校實驗室,幫助學(xué)生設(shè)計一些家庭小實驗等等,這些都有助于增加學(xué)生臨場觀察的機會。在開放實驗室中,教師可以把一些裝置較為復(fù)雜的學(xué)生實驗和部分演示實驗,按照實驗要求安裝、調(diào)試、擺放好實驗器材,附上簡單的實驗說明。在實驗說明中,教師要明確提出觀察重點和觀察要求。要求學(xué)生寫出實驗報告單。實驗完畢后,教師在審看實驗報告時,要注意了解學(xué)生的觀察情況,向?qū)W生做出或肯定或有所批評的評價。endprint