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論在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力
【論文關(guān)鍵詞】物理教學(xué)；觀察；興趣；方法；習(xí)慣；能力
【論文摘要】觀察作為一種物理學(xué)習(xí)能力，對(duì)于物理學(xué)習(xí)具有重要的作用；同時(shí)，觀察也是一種重要的研究手段。作為物理教師，要經(jīng)常結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，說(shuō)明認(rèn)真細(xì)致的觀察在知識(shí)學(xué)習(xí)及科學(xué)發(fā)明和發(fā)現(xiàn)中的作用，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,教育學(xué)生要做觀察的有心人，養(yǎng)成善于觀察的良好習(xí)慣。
觀察能力是學(xué)生學(xué)習(xí)能力的重要組成部分，也是學(xué)生的重要心理特征之一。楊振寧先生在談到物理教學(xué)時(shí)指出：“很多學(xué)生在學(xué)習(xí)中形成一種印象，以為物理學(xué)就是一些演算。演算是物理學(xué)的一部分，但不是最重要的部分。物理學(xué)最重要的部分是與現(xiàn)象有關(guān)的。絕大部分物理學(xué)是從現(xiàn)象中來(lái)的。現(xiàn)象是物理學(xué)的根源。” 學(xué)生的觀察能力作為一種心理品質(zhì)，是在成長(zhǎng)中通過(guò)學(xué)習(xí)逐漸形成的。物理學(xué)發(fā)展史上，不乏由于細(xì)心觀察與思考而導(dǎo)致重大發(fā)現(xiàn)的例子。伽利略由于觀察研究吊燈擺動(dòng)而發(fā)現(xiàn)了單擺振動(dòng)的規(guī)律，奧斯特因細(xì)心觀察而發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)……那么，如何在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生良好的觀察能力呢？
一、激發(fā)觀察興趣，明確觀察目的
美國(guó)心理學(xué)家布魯納說(shuō)：“最好的學(xué)習(xí)動(dòng)因是學(xué)員對(duì)所學(xué)材料有內(nèi)在興趣。”觀察是有目的、有計(jì)劃的，并和思維活動(dòng)緊密結(jié)合的主動(dòng)知覺(jué)。知覺(jué)是人腦對(duì)直接作用于感覺(jué)器官的客觀事物的整體反映。但人對(duì)同時(shí)作用于感覺(jué)器官的所有客觀事物并不都產(chǎn)生知覺(jué)，而只是對(duì)其中少數(shù)客觀事物發(fā)生興趣，然后做出觀察行為，產(chǎn)生知覺(jué)。所以，若要求學(xué)生對(duì)事物進(jìn)行觀察，必須首先激發(fā)學(xué)生對(duì)該事物產(chǎn)生興趣。激發(fā)興趣可以通過(guò)設(shè)置疑問(wèn)、引入競(jìng)爭(zhēng)、趣化知識(shí)等方法去實(shí)施。
但學(xué)生由興趣引發(fā)的觀察行為可能漫無(wú)目的、雜亂無(wú)章，未必能達(dá)到教學(xué)目的。瓦托斯基說(shuō)：“觀察并不是漫不經(jīng)心的掃描，而是一種受觀念支配的尋找證據(jù)的活動(dòng)。” 觀察的效果取決于觀察的目的和觀察的要求明確到何種程度。觀察的目的、要求愈明確，觀察者對(duì)知覺(jué)對(duì)象的反映愈完整、愈清晰，觀察效果就愈好。因此，激發(fā)興趣的同時(shí)，必須對(duì)學(xué)生的觀察加以引導(dǎo)，明確觀察目的，把學(xué)生的注意力集中到少數(shù)事物或事物的重要方面，排除次要事物的干擾，從而收到理想的觀察效果。如在做演示實(shí)驗(yàn)或者學(xué)生實(shí)驗(yàn)前，可提出如下問(wèn)題引導(dǎo)思考：“這兩（幾）次實(shí)驗(yàn)中，有哪些不同？”、“這兩（幾）次實(shí)驗(yàn)中，有哪些共同的地方？”、“此次實(shí)驗(yàn)與前次實(shí)驗(yàn)，有哪些共同點(diǎn)（或不同點(diǎn)）？”等。另外還可引導(dǎo)學(xué)生觀察結(jié)果，由學(xué)生自己獲得結(jié)果變化的有關(guān)情況。如“這兩（幾）次實(shí)驗(yàn)，結(jié)果有變化嗎？”“此次實(shí)驗(yàn)與前次實(shí)驗(yàn)，結(jié)果有沒(méi)有不同？”等。在條件具備后，還可引導(dǎo)學(xué)生自己進(jìn)行歸納，得出結(jié)論。如：“通過(guò)以上分析，我們可從中得出什么結(jié)論？”等。
二、學(xué)會(huì)觀察方法，注意觀察順序
由于學(xué)生缺乏生活經(jīng)驗(yàn)和獨(dú)立、系統(tǒng)的觀察能力，教師要指導(dǎo)學(xué)生觀察的方法，擬定觀察順序，告訴學(xué)生先觀察什么，后觀察什么，再觀察什么。
1、全面觀察
對(duì)物理現(xiàn)象和過(guò)程進(jìn)行觀察時(shí)，往往需要學(xué)生全面而系統(tǒng)地觀察，不要只局限于某一個(gè)點(diǎn)上看問(wèn)題，而應(yīng)該全面地進(jìn)行考慮，這是觀察事物重要的環(huán)節(jié)。有關(guān)現(xiàn)象可按如下步驟進(jìn)行觀察：（1）觀察分析結(jié)果出現(xiàn)的若干場(chǎng)合，以獲得結(jié)果變化的有關(guān)情況。（2）觀察分析這些場(chǎng)合中的先行情況，以獲得其中變化因素和不變因素。
例如，阿基米德從跨入浴盆洗澡發(fā)現(xiàn)水從浴盆中溢出而受到啟發(fā)，從而發(fā)現(xiàn)了浮力定律。又如力學(xué)中的例子：在雜技表演中，演員平躺在沉重的鋼板下，兩個(gè)大力士用鐵錘輪番敲擊置于鋼板上的磚塊，結(jié)果磚碎，人卻絲毫未受損傷。對(duì)以上現(xiàn)象，我們要全面地觀察整個(gè)過(guò)程，而不只看局部，則可運(yùn)用動(dòng)量定理，揭示雜技表演的秘密。
2、重點(diǎn)觀察
既要全面觀察，又要抓住重點(diǎn)。觀察的片面性必然導(dǎo)致思維的局限性，必須防止“掛一漏萬(wàn)”、“只見(jiàn)樹(shù)木不見(jiàn)森林”的傾向。觀察時(shí)，盡量調(diào)動(dòng)多種器官參加活動(dòng)，比較其異同點(diǎn)，得出正確結(jié)論，形成完整概念。物理學(xué)中很多規(guī)律都是在對(duì)大量個(gè)別現(xiàn)象進(jìn)行觀察和研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)歸納總結(jié)而獲得的。例如，牛頓在總結(jié)了伽利略等前輩對(duì)自然界機(jī)械運(yùn)動(dòng)的觀察與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上，歸納出了著名的牛頓運(yùn)動(dòng)三定律。同時(shí)還要注意抓住重點(diǎn)要素進(jìn)行觀察分析，防止眉毛胡子一把抓。有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不很明顯，有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象稍顯即逝或多種現(xiàn)象并存，教師應(yīng)讓學(xué)生由局部到整體，給學(xué)生有重復(fù)觀察的機(jī)會(huì)，也可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)的特定要求，重點(diǎn)觀察實(shí)驗(yàn)中的某一方面或幾個(gè)方面，要求學(xué)生集中注意力，準(zhǔn)確捕捉瞬間變化。
3、對(duì)比觀察
一般教師在開(kāi)始進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，就要教會(huì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察的一般方法，從變化前、變化時(shí)、變化后三個(gè)不同階段進(jìn)行對(duì)比。對(duì)比觀察法是抓住事物的特點(diǎn)比較其異同的方法，包括異部對(duì)比、異物對(duì)比、前后對(duì)比及分類對(duì)比等。這是判斷哪一種因素對(duì)現(xiàn)象或過(guò)程起支配作用的有效方法。
例如：為判明引起電磁感應(yīng)現(xiàn)象的因素是否為原磁場(chǎng)的變化，就要用磁場(chǎng)雖強(qiáng)但無(wú)變化的情形與原磁場(chǎng)雖弱但有變化的情形對(duì)比，從而判明哪一種因素在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中起決定作用。又如：在河邊玩耍時(shí),觀察到兩位女士在河邊散步,一位穿高跟鞋,另一位穿平跟鞋,盡管她們體重看起來(lái)相當(dāng),但她們留在河邊濕地上的腳印深淺有明顯的差異，由此自然聯(lián)想到壓強(qiáng)的概念，對(duì)正確理解壓強(qiáng)的物理意義有很大的幫助。
利用對(duì)比觀察法，使各項(xiàng)觀察點(diǎn)既清楚明白又容易記憶，避免了觀察內(nèi)容的混亂。
4、循序觀察
循序觀察法是按照一定的排列順序進(jìn)行觀察的方法。例如，如對(duì)部分電路歐姆定律實(shí)驗(yàn)的觀察就是這樣。第一步，先定性觀察電阻變化或電壓變化都能引起的電流變化；第二步，固定電阻，定量觀察電壓變化對(duì)電流的影響；第三步，固定電壓，定量觀察電阻變化對(duì)電流的影響。循序觀察法是對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行全面觀察，觀察詳盡而條理清晰，避免了遺漏觀察點(diǎn)的現(xiàn)象。
除上述幾種觀察法外，還有定期觀察法、定點(diǎn)觀察法、定量觀察法等等。具體觀察時(shí)應(yīng)根據(jù)觀察對(duì)象、觀察內(nèi)容、觀察目的、觀察條件的不同，選擇適用的一種或多種觀察法。不論采用什么觀察法，在觀察過(guò)程中要求做到點(diǎn)面結(jié)合，即既要全面了解，又要抓住重點(diǎn)觀察。觀察方法要用得恰當(dāng)，觀察過(guò)程要認(rèn)真細(xì)致，記錄、繪制觀察結(jié)果要實(shí)事求是，這樣才能為解決問(wèn)題提供依據(jù)，有利于觀察能力的形成。
三、堅(jiān)持長(zhǎng)期觀察，培養(yǎng)良好的觀察習(xí)慣
在某種意義上，養(yǎng)成良好的觀察習(xí)慣比擁有知識(shí)本身更重要。例如在物理實(shí)驗(yàn)課上常發(fā)生這種典型事例：本來(lái)只要看一下接線板背面就可了解4個(gè)接線柱之間的關(guān)系而正確接線，一些學(xué)生卻習(xí)慣于詢問(wèn)教師，或者盲目接線。針對(duì)這種反映學(xué)生缺乏觀察習(xí)慣的例子，實(shí)驗(yàn)課上應(yīng)督促學(xué)生從觀察儀器銘牌、面板旋鈕標(biāo)識(shí)、儀表讀數(shù)系統(tǒng)等入手，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察各種物理現(xiàn)象和正確記錄這些現(xiàn)象的能力，從而培養(yǎng)他們觀察事物的習(xí)慣。有了觀察的習(xí)慣，就會(huì)隨時(shí)隨地關(guān)注周圍的一切，而不致“視而不見(jiàn)，聽(tīng)而不聞”。
1、要注意變換方位。同一件事物，方位不同，它所呈現(xiàn)出的狀貌將不一樣，所謂“橫看成嶺側(cè)成峰，遠(yuǎn)近高低各不同”便是這個(gè)道理。
2、要養(yǎng)成自覺(jué)意識(shí)。要注意養(yǎng)成自覺(jué)觀察身邊人事的良好習(xí)慣，隨時(shí)做個(gè)“有心人”。
3、要善于思考。這是十分重要的一環(huán)。李四光曾說(shuō)過(guò)：“觀察是得到一切知識(shí)的一個(gè)首要的步驟。”在觀察中，還應(yīng)注意思考，只有這樣，才能真正有所獲，而不致使觀察所得如同“過(guò)眼煙云”。
四、做好觀察總結(jié)，概括科學(xué)結(jié)論
觀察僅僅是一種手段，而觀察的最終目的是為了提高，是為了得出某些結(jié)論。觀察告一段落后，要善于把觀察到的現(xiàn)象加以比較、分析、歸納、綜合等，然后得出結(jié)論或總結(jié)出規(guī)律。
培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，除了教會(huì)學(xué)生各種科學(xué)的觀察方法外，還要指導(dǎo)學(xué)生按具體要求如實(shí)地繪圖、記錄，并且分析資料，討論觀察結(jié)果。啟發(fā)學(xué)生積極思維，進(jìn)行積極自覺(jué)的觀察，才能使他們獲取正確的信息，發(fā)展思維，獲得知識(shí)，掌握技能，進(jìn)而認(rèn)識(shí)自然規(guī)律。
觀察作為一種物理學(xué)習(xí)能力，對(duì)于物理學(xué)習(xí)具有重要的作用；同時(shí)，觀察也是一種重要的研究手段。作為物理教師，要經(jīng)常結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，說(shuō)明認(rèn)真細(xì)致的觀察在知識(shí)學(xué)習(xí)及科學(xué)發(fā)明和發(fā)現(xiàn)中的作用，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,教育學(xué)生要做觀察的有心人，養(yǎng)成善于觀察的良好習(xí)慣。
作為物理教師，要重視對(duì)物理學(xué)發(fā)展史上成功觀察事例的介紹，同時(shí)要經(jīng)常結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，說(shuō)明認(rèn)真細(xì)致的觀察在知識(shí)學(xué)習(xí)及科學(xué)發(fā)明和發(fā)現(xiàn)中的作用，教育學(xué)生要做觀察的有心人，激勵(lì)他們觀察的主動(dòng)性。
【參考文獻(xiàn)】
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