论在物理教学中培养学生的观察能力

【论文关键词】物理教学；观察；兴趣；方法；习惯；能力

【论文摘要】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。作为物理教师，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，培养学生的观察能力，教育学生要做观察的有心人，养成善于观察的良好习惯。

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。” 学生的观察能力作为一种心理品质，是在成长中通过学习逐渐形成的。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。

但学生由兴趣引发的观察行为可能漫无目的、杂乱无章，未必能达到教学目的。瓦托斯基说：“观察并不是漫不经心的扫描，而是一种受观念支配的寻找证据的活动。” 观察的效果取决于观察的目的和观察的要求明确到何种程度。观察的目的、要求愈明确，观察者对知觉对象的反映愈完整、愈清晰，观察效果就愈好。因此，激发兴趣的同时，必须对学生的观察加以引导，明确观察目的，把学生的注意力集中到少数事物或事物的重要方面，排除次要事物的干扰，从而收到理想的观察效果。如在做演示实验或者学生实验前，可提出如下问题引导思考：“这两（几）次实验中，有哪些不同？”、“这两（几）次实验中，有哪些共同的地方？”、“此次实验与前次实验，有哪些共同点（或不同点）？”等。另外还可引导学生观察结果，由学生自己获得结果变化的有关情况。如“这两（几）次实验，结果有变化吗？”“此次实验与前次实验，结果有没有不同？”等。在条件具备后，还可引导学生自己进行归纳，得出结论。如：“通过以上分析，我们可从中得出什么结论？”等。

二、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：（1）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。（2）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。

4、循序观察

循序观察法是按照一定的排列顺序进行观察的方法。例如，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。循序观察法是对整个过程进行全面观察，观察详尽而条理清晰，避免了遗漏观察点的现象。 除上述几种观察法外，还有定期观察法、定点观察法、定量观察法等等。具体观察时应根据观察对象、观察内容、观察目的、观察条件的不同，选择适用的一种或多种观察法。不论采用什么观察法，在观察过程中要求做到点面结合，即既要全面了解，又要抓住重点观察。观察方法要用得恰当，观察过程要认真细致，记录、绘制观察结果要实事求是，这样才能为解决问题提供依据，有利于观察能力的形成。

三、坚持长期观察，培养良好的观察习惯

在某种意义上，养成良好的观察习惯比拥有知识本身更重要。例如在物理实验课上常发生这种典型事例：本来只要看一下接线板背面就可了解4个接线柱之间的关系而正确接线，一些学生却习惯于询问教师，或者盲目接线。针对这种反映学生缺乏观察习惯的例子，实验课上应督促学生从观察仪器铭牌、面板旋钮标识、仪表读数系统等入手，引导学生认真观察各种物理现象和正确记录这些现象的能力，从而培养他们观察事物的习惯。有了观察的习惯，就会随时随地关注周围的一切，而不致“视而不见，听而不闻”。

1、要注意变换方位。同一件事物，方位不同，它所呈现出的状貌将不一样，所谓“横看成岭侧成峰，远近高低各不同”便是这个道理。

2、要养成自觉意识。要注意养成自觉观察身边人事的良好习惯，随时做个“有心人”。

3、要善于思考。这是十分重要的一环。李四光曾说过：“观察是得到一切知识的一个首要的步骤。”在观察中，还应注意思考，只有这样，才能真正有所获，而不致使观察所得如同“过眼烟云”。

四、做好观察总结，概括科学结论

观察仅仅是一种手段，而观察的最终目的是为了提高，是为了得出某些结论。观察告一段落后，要善于把观察到的现象加以比较、分析、归纳、综合等，然后得出结论或总结出规律。

培养学生的观察能力，除了教会学生各种科学的观察方法外，还要指导学生按具体要求如实地绘图、记录，并且分析资料，讨论观察结果。启发学生积极思维，进行积极自觉的观察，才能使他们获取正确的信息，发展思维，获得知识，掌握技能，进而认识自然规律。

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。作为物理教师，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，培养学生的观察能力，教育学生要做观察的有心人，养成善于观察的良好习惯。

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，教育学生要做观察的有心人，激励他们观察的主动性。

[1]舒达，蒋长好《素质教育全书》［M］，北京：经济日报出版社，1997。

[2]文辅相《素质·方法·创新》［J］，《高等教育研究》，1999，（1）。