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論在物理教學(xué)中培養學(xué)生的觀(guān)察能力
【論文關(guān)鍵詞】物理教學(xué)；觀(guān)察；興趣；方法；習慣；能力
【論文摘要】觀(guān)察作為一種物理學(xué)習能力，對于物理學(xué)習具有重要的作用；同時(shí)，觀(guān)察也是一種重要的研究手段。作為物理教師，要經(jīng)常結合教學(xué)內容，說(shuō)明認真細致的觀(guān)察在知識學(xué)習及科學(xué)發(fā)明和發(fā)現中的作用，培養學(xué)生的觀(guān)察能力,教育學(xué)生要做觀(guān)察的有心人，養成善于觀(guān)察的良好習慣。
觀(guān)察能力是學(xué)生學(xué)習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象有關(guān)的。絕大部分物理學(xué)是從現象中來(lái)的�，F象是物理學(xué)的根源。” 學(xué)生的觀(guān)察能力作為一種心理品質(zhì)，是在成長(cháng)中通過(guò)學(xué)習逐漸形成的。物理學(xué)發(fā)展史上，不乏由于細心觀(guān)察與思考而導致重大發(fā)現的例子。伽利略由于觀(guān)察研究吊燈擺動(dòng)而發(fā)現了單擺振動(dòng)的規律，奧斯特因細心觀(guān)察而發(fā)現了電流的磁效應……那么，如何在物理實(shí)驗教學(xué)中培養學(xué)生良好的觀(guān)察能力呢？
一、激發(fā)觀(guān)察興趣，明確觀(guān)察目的
美國心理學(xué)家布魯納說(shuō)：“最好的學(xué)習動(dòng)因是學(xué)員對所學(xué)材料有內在興趣。”觀(guān)察是有目的、有計劃的，并和思維活動(dòng)緊密結合的主動(dòng)知覺(jué)。知覺(jué)是人腦對直接作用于感覺(jué)器官的客觀(guān)事物的整體反映。但人對同時(shí)作用于感覺(jué)器官的所有客觀(guān)事物并不都產(chǎn)生知覺(jué)，而只是對其中少數客觀(guān)事物發(fā)生興趣，然后做出觀(guān)察行為，產(chǎn)生知覺(jué)。所以，若要求學(xué)生對事物進(jìn)行觀(guān)察，必須首先激發(fā)學(xué)生對該事物產(chǎn)生興趣。激發(fā)興趣可以通過(guò)設置疑問(wèn)、引入競爭、趣化知識等方法去實(shí)施。
但學(xué)生由興趣引發(fā)的觀(guān)察行為可能漫無(wú)目的、雜亂無(wú)章，未必能達到教學(xué)目的。瓦托斯基說(shuō)：“觀(guān)察并不是漫不經(jīng)心的掃描，而是一種受觀(guān)念支配的尋找證據的活動(dòng)。” 觀(guān)察的效果取決于觀(guān)察的目的和觀(guān)察的要求明確到何種程度。觀(guān)察的目的、要求愈明確，觀(guān)察者對知覺(jué)對象的反映愈完整、愈清晰，觀(guān)察效果就愈好。因此，激發(fā)興趣的同時(shí)，必須對學(xué)生的觀(guān)察加以引導，明確觀(guān)察目的，把學(xué)生的注意力集中到少數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(guān)察效果。如在做演示實(shí)驗或者學(xué)生實(shí)驗前，可提出如下問(wèn)題引導思考：“這兩（幾）次實(shí)驗中，有哪些不同？”、“這兩（幾）次實(shí)驗中，有哪些共同的地方？”、“此次實(shí)驗與前次實(shí)驗，有哪些共同點(diǎn)（或不同點(diǎn)）？”等。另外還可引導學(xué)生觀(guān)察結果，由學(xué)生自己獲得結果變化的有關(guān)情況。如“這兩（幾）次實(shí)驗，結果有變化嗎？”“此次實(shí)驗與前次實(shí)驗，結果有沒(méi)有不同？”等。在條件具備后，還可引導學(xué)生自己進(jìn)行歸納，得出結論。如：“通過(guò)以上分析，我們可從中得出什么結論？”等。
二、學(xué)會(huì )觀(guān)察方法，注意觀(guān)察順序
由于學(xué)生缺乏生活經(jīng)驗和獨立、系統的觀(guān)察能力，教師要指導學(xué)生觀(guān)察的方法，擬定觀(guān)察順序，告訴學(xué)生先觀(guān)察什么，后觀(guān)察什么，再觀(guān)察什么。
1、全面觀(guān)察
對物理現象和過(guò)程進(jìn)行觀(guān)察時(shí)，往往需要學(xué)生全面而系統地觀(guān)察，不要只局限于某一個(gè)點(diǎn)上看問(wèn)題，而應該全面地進(jìn)行考慮，這是觀(guān)察事物重要的環(huán)節。有關(guān)現象可按如下步驟進(jìn)行觀(guān)察：（1）觀(guān)察分析結果出現的若干場(chǎng)合，以獲得結果變化的有關(guān)情況。（2）觀(guān)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)現水從浴盆中溢出而受到啟發(fā)，從而發(fā)現了浮力定律。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，結果磚碎，人卻絲毫未受損傷。對以上現象，我們要全面地觀(guān)察整個(gè)過(guò)程，而不只看局部，則可運用動(dòng)量定理，揭示雜技表演的秘密。
2、重點(diǎn)觀(guān)察
既要全面觀(guān)察，又要抓住重點(diǎn)。觀(guān)察的片面性必然導致思維的局限性，必須防止“掛一漏萬(wàn)”、“只見(jiàn)樹(shù)木不見(jiàn)森林”的傾向。觀(guān)察時(shí)，盡量調動(dòng)多種器官參加活動(dòng)，比較其異同點(diǎn)，得出正確結論，形成完整概念。物理學(xué)中很多規律都是在對大量個(gè)別現象進(jìn)行觀(guān)察和研究的基礎上，通過(guò)歸納總結而獲得的。例如，牛頓在總結了伽利略等前輩對自然界機械運動(dòng)的觀(guān)察與實(shí)驗結果基礎上，歸納出了著(zhù)名的牛頓運動(dòng)三定律。同時(shí)還要注意抓住重點(diǎn)要素進(jìn)行觀(guān)察分析，防止眉毛胡子一把抓。有的實(shí)驗現象不很明顯，有的實(shí)驗現象稍顯即逝或多種現象并存，教師應讓學(xué)生由局部到整體，給學(xué)生有重復觀(guān)察的機會(huì )，也可以根據實(shí)驗的特定要求，重點(diǎn)觀(guān)察實(shí)驗中的某一方面或幾個(gè)方面，要求學(xué)生集中注意力，準確捕捉瞬間變化。
3、對比觀(guān)察
一般教師在開(kāi)始進(jìn)行探究實(shí)驗教學(xué)時(shí)，就要教會(huì )學(xué)生實(shí)驗觀(guān)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)行對比。對比觀(guān)察法是抓住事物的特點(diǎn)比較其異同的方法，包括異部對比、異物對比、前后對比及分類(lèi)對比等。這是判斷哪一種因素對現象或過(guò)程起支配作用的有效方法。
例如：為判明引起電磁感應現象的因素是否為原磁場(chǎng)的變化，就要用磁場(chǎng)雖強但無(wú)變化的情形與原磁場(chǎng)雖弱但有變化的情形對比，從而判明哪一種因素在電磁感應現象中起決定作用。又如：在河邊玩耍時(shí),觀(guān)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,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)想到壓強的概念，對正確理解壓強的物理意義有很大的幫助。
利用對比觀(guān)察法，使各項觀(guān)察點(diǎn)既清楚明白又容易記憶，避免了觀(guān)察內容的混亂。
4、循序觀(guān)察
循序觀(guān)察法是按照一定的排列順序進(jìn)行觀(guān)察的方法。例如，如對部分電路歐姆定律實(shí)驗的觀(guān)察就是這樣。第一步，先定性觀(guān)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(guān)察電壓變化對電流的影響；第三步，固定電壓，定量觀(guān)察電阻變化對電流的影響。循序觀(guān)察法是對整個(gè)過(guò)程進(jìn)行全面觀(guān)察，觀(guān)察詳盡而條理清晰，避免了遺漏觀(guān)察點(diǎn)的現象。
除上述幾種觀(guān)察法外，還有定期觀(guān)察法、定點(diǎn)觀(guān)察法、定量觀(guān)察法等等。具體觀(guān)察時(shí)應根據觀(guān)察對象、觀(guān)察內容、觀(guān)察目的、觀(guān)察條件的不同，選擇適用的一種或多種觀(guān)察法。不論采用什么觀(guān)察法，在觀(guān)察過(guò)程中要求做到點(diǎn)面結合，即既要全面了解，又要抓住重點(diǎn)觀(guān)察。觀(guān)察方法要用得恰當，觀(guān)察過(guò)程要認真細致，記錄、繪制觀(guān)察結果要實(shí)事求是，這樣才能為解決問(wèn)題提供依據，有利于觀(guān)察能力的形成。
三、堅持長(cháng)期觀(guān)察，培養良好的觀(guān)察習慣
在某種意義上，養成良好的觀(guān)察習慣比擁有知識本身更重要。例如在物理實(shí)驗課上常發(fā)生這種典型事例：本來(lái)只要看一下接線(xiàn)板背面就可了解4個(gè)接線(xiàn)柱之間的關(guān)系而正確接線(xiàn)，一些學(xué)生卻習慣于詢(xún)問(wèn)教師，或者盲目接線(xiàn)。針對這種反映學(xué)生缺乏觀(guān)察習慣的例子，實(shí)驗課上應督促學(xué)生從觀(guān)察儀器銘牌、面板旋鈕標識、儀表讀數系統等入手，引導學(xué)生認真觀(guān)察各種物理現象和正確記錄這些現象的能力，從而培養他們觀(guān)察事物的習慣。有了觀(guān)察的習慣，就會(huì )隨時(shí)隨地關(guān)注周?chē)囊磺�，而不�?ldquo;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，它所呈現出的狀貌將不一樣，所謂“橫看成嶺側成峰，遠近高低各不同”便是這個(gè)道理。
2、要養成自覺(jué)意識。要注意養成自覺(jué)觀(guān)察身邊人事的良好習慣，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(guān)察是得到一切知識的一個(gè)首要的步驟。”在觀(guān)察中，還應注意思考，只有這樣，才能真正有所獲，而不致使觀(guān)察所得如同“過(guò)眼煙云”。
四、做好觀(guān)察總結，概括科學(xué)結論
觀(guān)察僅僅是一種手段，而觀(guān)察的最終目的是為了提高，是為了得出某些結論。觀(guān)察告一段落后，要善于把觀(guān)察到的現象加以比較、分析、歸納、綜合等，然后得出結論或總結出規律。
培養學(xué)生的觀(guān)察能力，除了教會(huì )學(xué)生各種科學(xué)的觀(guān)察方法外，還要指導學(xué)生按具體要求如實(shí)地繪圖、記錄，并且分析資料，討論觀(guān)察結果。啟發(fā)學(xué)生積極思維，進(jìn)行積極自覺(jué)的觀(guān)察，才能使他們獲取正確的信息，發(fā)展思維，獲得知識，掌握技能，進(jìn)而認識自然規律。
觀(guān)察作為一種物理學(xué)習能力，對于物理學(xué)習具有重要的作用；同時(shí)，觀(guān)察也是一種重要的研究手段。作為物理教師，要經(jīng)常結合教學(xué)內容，說(shuō)明認真細致的觀(guān)察在知識學(xué)習及科學(xué)發(fā)明和發(fā)現中的作用，培養學(xué)生的觀(guān)察能力,教育學(xué)生要做觀(guān)察的有心人，養成善于觀(guān)察的良好習慣。
作為物理教師，要重視對物理學(xué)發(fā)展史上成功觀(guān)察事例的介紹，同時(shí)要經(jīng)常結合教學(xué)內容，說(shuō)明認真細致的觀(guān)察在知識學(xué)習及科學(xué)發(fā)明和發(fā)現中的作用，教育學(xué)生要做觀(guān)察的有心人，激勵他們觀(guān)察的主動(dòng)性。
【參考文獻】
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