“观察有效性的判断”教学探究

苏硼

观察是探究的第一环节，是通过对日常生活、自然现象、实验的观察中发现并提出与物理有关的问题.观察的对象可以是生活现象、自然现象、实验现象，观察的目的是发现并提出问题.

下面举例说明.

探究声音的音调与频率的关系.

实验中用硬卡片先后快拨和慢划木梳的梳齿，进行观察，学生常见表述：声音小了.学生看似在观察，实际只片面关注实验的显著现象，观察无目的意识.教师追问是谁的声音？大多数学生回答是梳齿，少数学生回答卡片.显然学生在观察时没有清楚实验的研究主体是卡片，不是梳齿.发生观察对象错误，收集的证据自然无效.教师再追问根据实验目的，应该观察声音的哪些要素？学生晃然，根据实验目的应该有针对地观察声音的音调的变化，在教师的一番引导后，重做上述实验，学生再次观察，再次表述：卡片的声音变低了.这样学生经历了一次有效的物理观察活动.该实验中观察的任务是探究第四环节，要求通过观察收集证据，因而观察的指向性较强.此时只有针对研究主体的观察，针对研究目的的观察才可能是有效的，所以此时判断观察有效性的依据是观察的指向性是否正确，记载观察结果的表述中应该指明观察的主体及现象针对性的准确描述.

〖STHZ〗例2〖ST〗 探究光的折射规律.

〖PSP54.EPS；Z1，Y〗

实验中，采用圆形的光具盘和半圆形的玻璃砖，如图放置.用一只固定在光具盘上且可自由转动的激光笔对着圆心照射，并不断改变入射的方向，学生静静观察.到了学生表述时，出现了各种观察结果的表述：“有反射光”、“光从玻璃到空气有时不折射”、“反射光与折射光在法线的同侧”、“折射光向法线方向偏折”、“入射光的位置改变反射光和折射光的位置均改变”、“入射角改变时反射光折射光的亮度均跟随发生改变”、“有时只有反射光没有折射光”、“光源在匀速移动”等.显然教师设计实验的教学目标是研究折射的基本规律，并不想涉及光的反射，更不想涉及折射时光强的变化、乃至全反射，那么如何对待学生观察的有效性呢？若将这些学生的观察结果分类，大致可分为三类：一类为实验设定情景之外的与光的折射无关、没有价值的观察；第二类为实验设定情景之内的与光的折射有关的，但不是设定的教学目标要素、教师重点引导的观察，即为有价值的但不是预设需要的；第三类为实验设定情景之内的与光的折射有关，且是设定的教学目标需要、教师重点引导的观察.教师可明确的告诉学生：“光源在匀速移动”这样的观察是无效观察，因为它是实验探究情景之外的无价值信息，不能诱发任何思考和发现，这就等同于“这里有一个圆形的光具盘”的观察结果.但第二类、第三类的观察结果都是有效的，教师均应该给予表扬，但同时告诉同学们观察探究要有序进行，今天课内仅仅与同学们一起探究折射光的位置变化问题，关于折射光的强度变化等问题，欢迎同学课后到实验室继续观察自我探究.

例3观察透镜对光线的作用.

实验中教师在晴朗的天气里，让学生将凸透镜和凹透镜放在阳光下，在另一侧放一张白纸，观察纸上的光斑，并移动光屏观察光斑的变化，出于学生已有知识的暗示，学生的观察结果基本全为：“凸透镜能得到亮点，但凹透镜得不到”.显然这样的观察结果是有效的，但这种只片面关注实验显著现象，不仔细地观察却不是高效的.为此教师提示学生观察要仔细，要求学生再进行仔细观察，比比看谁的观察结果丰富，谁的独特，再经过一番观察后，到了表述的时候，结果就变得十分得丰富，也包含一些独特的结果.教师再次肯定大家观察的有效细致后，追问学生为何将透镜后有影子作为有效观察，作为一种发现，学生说，教师前面学习过影子形成的原因是光沿直线传播时遇到不透明障碍物时在后面形成的，但透镜是透明物呀？教师又引导式追问：出现影子和出现亮斑之间有什么相互关系吗？学生很快领悟到：正是因为本该到影子区域的光到了亮斑处，才有影子区域的暗，亮斑处的亮，明确观察透镜对光线的作用，应同时观察出现的亮斑和暗区.此时教师进一步引导学生借助于光线模型对观察的结果进行画图思考，得出透镜对光线的作用规律，并以此来全面预测观察到的现象.最后安排学生再进行一次全面的观察，将白纸从紧靠透镜逐渐远离，观察白纸上光斑和影子的大小和亮暗的变化，检验最初的理论预测，同时无形中指导了学生如何进行高效观察.该例中三次的观察一次比一次高效，显然教学不仅要判断观察的有效性，更要引导学生实施高效观察.高效的观察会让观察者认识现象本质规律变得更容易，观察进行得越高效全面，探究活动就会进行得越顺利，效度越高.

综上，观察有效性的判断，不是简单的、机械的，更不是粗线条的，而是有理可循的.