初中物理实验中注重学生观察能力的培养

黄励

《义务教育物理课程标准》（2011年版）出台后，学习新课标、改革和研究新课程的热潮正在兴起。按照新课标的要求，用新的教学理念，指导教学实践已经成为广大教师的共识。义务教育物理课程是一门注重实验的自然科学课程，此阶段的物理课程应注意让学生经历实验探究过程，让学生在学习科学知识的同时，培养实验观察的兴趣、掌握探究方法、提高学生分析问题和解决问题的能力。

一、注意激发学生的观察兴趣

众所周知，兴趣是影响学生学习积极性产生的最直接的因素和动力。从教育管理心理学的角度来看，在教学实践中，提高学生的学习兴趣对学生的求知活动将产生巨大的推动作用。它能很好地促进学生主动地去学习知识，研究、探索、发现问题。当学生在观察事物的活动开始时，往往带有一种极强的诱惑感和好奇心，那些新奇的、对生活有意义的知识和问题，正是兴趣和爱好产生的原动力。一旦学生对学习产生兴趣，就会充分发挥自己的学习积极性和主动性。在浓厚的兴趣下将形成刻苦钻研、勇于攻关的强大动力。孔子曰：知之者不如好之者，好之者不如乐之者。爱因斯坦说：“兴趣是最好的老师。”教师在教学中，利用中外科学家的故事，介绍自然界中各种奇异的现象，比如通过做“浮力与密度的关系”、“大气压”、“苹果落地”与“牛顿发现了万有引力定律”等有趣的科学实验，引导学生注意观察实验中每个现象发生的过程，产生条件和特征。利用对物理实验现象的观察，抓住学生对事物变化产生“好奇心”心理特征，进而转化为求知的欲望。

应该重视培养学生观察物理现象的兴趣。鼓励和指导学生继续从哪些方面深入观察，作好纪录，同时说明所观察的事物跟哪部分知识有关，现在的观察对将来的学习有什么好处，效果可能好些，更可取的办法是教师争取主动，给全班或个别喜欢观察的学生布置观察作业，观察跟讲到的知识有关的物理现象、技术设备以及人们的某些活动等等。课本在某些课题后面编了一些观察性的题目，教学时可以根据情况提前布置给学生。

二、努力创造良好的观察条件

通过物理实验可以建立物理概念和规律、更好地理解和掌握物理知识，还能培养学生的观察和思维能力以及良好的学习方法。创造良好的观察条件是培养学生观察能力很重要的因素。在演示实验和学生实验中，对那些直观性不强的、可见度不大的、教师包办代替学生实验的活动，都不利于培养学生的观察能力。因此，在物理实验教学中，要为学生创造良好的观察条件。

1. 在实验课前，必须为当节课的实验内容做好充分准备。比如，在《电阻》一节实验教学中，当金属的电阻随金属的温度升高而增大的实验时，假如没有事先试做而想当然地用一般普通导线代替灯丝的话，就有可能导致实验现象不明显或失败。又如，在做气体热膨胀实验时，应选用背景衬托材料来加大实验观察对比度，增强可见度。让学生能清晰地观察带颜色的液滴在玻璃管中的移动现象，气体、液体的扩散等，这样能收到良好的观察效果。

2. 在实验中采用“替代”或信息技术辅助实验。在教学中，要遇见有些实验可见度不大是由于实验仪器本身的条件造成的，如在温度计读数变化的演示实验中，由于温度计太小不可能让全班同学都能观察到实验现象的变化。一是可以采用信息技术教学辅助实验，二是可以由演示实验改为学生分组实验，三是可以利用气温膨胀演示仪代替温度计。又如，在《磁场》一节实验教学中，采用课件教学效果就会非常理想。

三、指导学生制订周密的实验观察计划，明确观察目标

1. 在物理实验中要从物理现象中获得关于物质的组成、结构、性质及其变化等方面的感性认识，必须有周密的实验观察计划。这里，要根据实验对象制定观察计划和科学、合理的观察顺序，有利于弄清实验过程中的各个方面，把握实验过程中前后变化的联系，找出其中的关联和规律，突出实验教学的重点，保证观察的全面性。如，观察水的沸腾现象实验就可制订如下观察计划：（1）水开始加热，杯底和杯壁上出现许多小气泡，小气泡从无到有。杯底和杯壁有小气泡的变化。（2）水沸腾前小气泡脱离杯底和杯壁形成新的气泡，气泡上升到水的上层遇冷液化成水。气泡由小变大，再由大变小直至液化成水。（3）水沸腾时随着温度升高，气泡逐渐变大，升至液面后破裂，放出水蒸气。气泡破裂和水蒸气（实际是水蒸气遇冷液化成的小水滴）的形成。

2. 确定观察目标和具体内容。在物理实验教学时，一些学生觉得实验有趣和兴奋而忽略了观察实验的现象和变化过程，使教学达不到真正的目的，导致实验观察失败。因此，培养学生的实验观察能力必须有具体的实验教学观察目的。例如，在探究和了解液体内部压强时，就要确定观察液体内部压强情况的目标：一是将压强计金属盒放在水中的变化，二是改变金属盒深度后U形管中液柱高度差的变化。

四、培养学生正确的观察方法

1. 对事物观察的结论在于真实，实事求是既是观察的基础，也是观察的重要方法。在实验教学中，要求学生尊重客观事实，如实地记录实验中观察到的各种现象。

2. 认真、细致、深入地对实验活动进行观察是培养学生观察能力的重要品质之一，也是对科学工作者的基本素养和要求。比如，在液体的热膨胀实验中，课前要求学生一定认真观察实验的全过程并提出两个问题：一是“看到了什么？”二是“说明了什么问题？”在实验后有的学生可能会回答：加热后液面上升，说明了液体在温度升高时膨胀，有的同学说，是烧瓶里的液面先下降一点后再上升的，也许说不出理由。这时，就需要教师进行第二次实验，引导学生分析。液面先下降一点后再上升是因为烧瓶先受热膨胀，因此液面下降，液体受热后膨胀，而且膨胀比烧瓶大，得到液面上升的结论。

3. 引导学生在实验中发现问题，提出问题。在实验观察中要分清主次，善于从隐蔽的细节中观察到各个方面。即把观察和思维紧密结合起来，例如在“研究凸透镜成像规律”的实验中，学生往往把注意力放在光屏的像上，忽视观察物距、焦距、像距的关系。在实验后，仍然按照书本上的内容去实际硬背凸透镜的成像公式。又如，同样是用凸透镜来成像，为何物距的变化会使到凸透镜所成的像有正立、倒立，有放大、缩小，而且还有虚像、实像之分呢？这些问题的回答都是不能单凭观察就能顺利解决的，它更需要观察者通过敏锐的观察动脑思考。提出问题和发现问题：（1）怎样找出凸透镜的焦距。（2）把物体放在焦距以内（即物距在焦距以内），观察凸透镜所成的像有什么特点？（3）把物体放在2 倍焦距和焦距之间，观察所成的像有什么特点？（4）把物体放在2 倍焦距以外，观察所成的像有什么特点？（5）分组讨论归纳出凸透镜成像的特点。