【正文】 力是指學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象，獲得生動(dòng)的感性知識(shí)，然后進(jìn)行積極思維，把觀察到的感性材料進(jìn)行分析、綜合、概括、歸納，上升為理性認(rèn)識(shí)，形成正確概念。可見，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力是培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ那疤幔彩前l(fā)展智力的基礎(chǔ)，對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度等科學(xué)素質(zhì)都具有特別重要的意義。我們認(rèn)為在物理實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力要做到如下幾點(diǎn)：一、注重培養(yǎng)學(xué)生觀察的興趣。美國(guó)心理學(xué)家布魯納說：“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。興趣的培養(yǎng)不僅能轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)的動(dòng)力，而且也能促進(jìn)智能的發(fā)展，以提高學(xué)習(xí)質(zhì)量和形成良好的個(gè)性品質(zhì)。因此在提倡素質(zhì)教育的今天，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣是現(xiàn)代教學(xué)中一個(gè)不容忽視的課題。在觀察活動(dòng)開始時(shí)，往往帶有一種極強(qiáng)的誘惑感和好奇心，喜新奇，好熱鬧，而這種好奇心正是興趣愛好的原動(dòng)力。但僅憑好奇心是不夠的，是無法觀察好物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的。教師在教學(xué)中，必須抓住學(xué)生“好奇心”這種心理特征，變好奇心為觀察興趣，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為求知欲望?！眴l(fā)學(xué)生積極思維，進(jìn)行積極自覺的觀察，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)物理的自然變化規(guī)律?？梢越o學(xué)生講中外科學(xué)家的故事，介紹自然界中的各種奇異現(xiàn)象，做有趣的科學(xué)實(shí)驗(yàn)等。例如在學(xué)生剛接觸實(shí)驗(yàn)課時(shí)，可以給學(xué)生介紹：從蘋果落地的啟示中，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律；從水壺中的水蒸氣不停地沖擊水壺蓋的觀察中，瓦特發(fā)明了蒸氣機(jī)等?？茖W(xué)家們正是從這些最簡(jiǎn)單最微不足道的物理現(xiàn)象的觀察中，作出了震撼世界的發(fā)明和創(chuàng)造的。由此大大激發(fā)學(xué)生的觀察興趣，使學(xué)生更加明確觀察的重要性。二、對(duì)學(xué)生提出觀察要求觀察力的生命在于真實(shí)，實(shí)事求是既是觀察的基礎(chǔ)又是觀察的重要品質(zhì)和方法，也是未來科學(xué)工作者的基本態(tài)度。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要求學(xué)生堅(jiān)持實(shí)事求是地尊重客觀事實(shí)，如實(shí)地記錄實(shí)驗(yàn)中觀察到的各種現(xiàn)象甚至是一個(gè)數(shù)據(jù)、一個(gè)標(biāo)點(diǎn)符號(hào)。做到嚴(yán)格地把實(shí)驗(yàn)事實(shí)和自己對(duì)事實(shí)的解釋區(qū)別開來。堅(jiān)持實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，不僅是提高物理實(shí)驗(yàn)質(zhì)量的要求，也是增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)創(chuàng)造型人才的需要。觀察的認(rèn)真、細(xì)致、深入是觀察能力的重要品質(zhì)之一，也是科學(xué)工作者的基本素養(yǎng)和要求。許多自然現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)中的物理現(xiàn)象，很多時(shí)候是稍縱即逝的，只有認(rèn)真、細(xì)致的觀察才能隨時(shí)捕捉住其本質(zhì)，只有深入觀察才能發(fā)現(xiàn)細(xì)微的變化和隱蔽的特征。在實(shí)驗(yàn)觀察中要提倡眼腦并用，即把觀察和思維緊密結(jié)合起來。觀察是一種理性知識(shí)參與下的知覺，而且能夠根據(jù)觀察到的現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)新的問題促進(jìn)進(jìn)一步的觀察和對(duì)觀察材料的思維加工，辨別本質(zhì)現(xiàn)象和非本質(zhì)現(xiàn)象，去偽存真，得出正確的觀察結(jié)果。例如凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中，同樣是用凸透鏡來成像，為何物距的變化會(huì)使到凸透鏡所成的像有正立、倒立，有放大、縮小，而且還有虛像、實(shí)像之分呢？這些問題的回答都是不能單憑觀察就能順利解決的，它更需要觀察者聯(lián)系觀察到的現(xiàn)象動(dòng)腦思考和列表歸納才能準(zhǔn)確回答。所以在觀察之前就必須對(duì)學(xué)生提出：找出凸透鏡的焦距。把物體放在焦距以內(nèi)(即物距在焦距以內(nèi))，觀察凸透鏡所成的像有什么特點(diǎn)？把物體放在2倍焦距和焦距之間，觀察所成的像有什么特點(diǎn)？把物體放在2 倍焦距以外，觀察所成的像有什么特點(diǎn)？分組討論觀察到的現(xiàn)象并歸納出凸透鏡成像的特點(diǎn)。學(xué)生帶著問題去觀察就減少了很多盲目性，很自然的按照觀察要求發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中的很多細(xì)節(jié)，而且大大提高了觀察的趣味性。三、教給學(xué)生觀察的方法是提高其能力的重要手段。學(xué)習(xí)能力是多方面的，但觀察能力的高低反映出一個(gè)人的學(xué)習(xí)能力的水平。我們知道學(xué)習(xí)各種文科知識(shí)需要觀察：社會(huì)現(xiàn)象、自然規(guī)律等；學(xué)習(xí)理科知識(shí)更需要細(xì)致的觀察：自然現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)、生活生產(chǎn)、做習(xí)題等，離開觀察要想學(xué)好科學(xué)知識(shí)是決不可能的；因此，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，除了培養(yǎng)學(xué)生觀察興趣，對(duì)學(xué)生提出觀察要求以及明確觀察目標(biāo)外，教師還必須教給學(xué)生進(jìn)行觀察的具體方法。觀察的種類很多，但最常用的有系統(tǒng)觀察法，例如：在研究決定導(dǎo)體的電阻大小因素的實(shí)驗(yàn)中就是系統(tǒng)觀察法。第一步，固定導(dǎo)體的長(zhǎng)度、截面積、溫度，定性觀察電阻與導(dǎo)體材料的關(guān)系；第二步，固定導(dǎo)體的材料、截面積、溫度，定量性觀察電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度的關(guān)系；第三步固定導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、溫度，定性觀察電阻與導(dǎo)體截面積的關(guān)系；第四步固定導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、截面積，定性觀察電阻與導(dǎo)體溫度的關(guān)系；總結(jié)以上得到?jīng)Q定導(dǎo)體電阻大小的因素。此外還有對(duì)比觀察法，例如：在講述同一類物理量時(shí)經(jīng)常用到該方法。電流看不見、摸不著，不好講述，但我們可以與水流、車流、人流相對(duì)比，學(xué)生易于接受。當(dāng)然，若利用計(jì)算機(jī)模擬電流的產(chǎn)生機(jī)制，再讓學(xué)生對(duì)比觀察效果會(huì)更好觀察是一切知識(shí)的門戶。在實(shí)驗(yàn)中，教師應(yīng)注意調(diào)動(dòng)學(xué)生的觀察實(shí)驗(yàn)的積極性，包括那些細(xì)小的和稍縱即逝的變化，及時(shí)的將它們記錄下來，分清主次。為達(dá)此目的，就要加強(qiáng)和補(bǔ)充課堂演示實(shí)驗(yàn)，最好是增加學(xué)生實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)觀察、實(shí)驗(yàn)操作等不同角度去仔細(xì)觀察，善于發(fā)現(xiàn)共同現(xiàn)象和不同現(xiàn)象，形成良好的觀察習(xí)慣。教師在做演示實(shí)驗(yàn)時(shí)除要示范操作外，還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生有目的地觀察實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生一切從實(shí)際出發(fā)的科學(xué)態(tài)度。如：凸透鏡和凹透鏡的作用實(shí)驗(yàn)：讓學(xué)生觀察平行光線射入凸透鏡出現(xiàn)的現(xiàn)象；再讓學(xué)生觀察平行光線射人凹透鏡后出現(xiàn)的現(xiàn)象。學(xué)生觀察到平行光線經(jīng)凸透鏡折射后聚在主軸的焦點(diǎn)上，平行光線經(jīng)凹透鏡折射后向外散開。通過兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的觀察，學(xué)生自己就能得出結(jié)論。凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用。帶眼鏡的學(xué)生明白了為什么近視鏡的鏡片中間厚外圈薄為凸透鏡，而老花鏡是外圈厚中間薄為凹透鏡的道理。又如摩擦力實(shí)驗(yàn)：讓小車從斜面頂端滑下，滑到鋪有毛巾的平面上，觀察小車前進(jìn)的距離。再讓小車從斜面頂端滑下，滑到鋪有棉布的平面上，觀察小車前進(jìn)的距離有何變化。最后讓小車從斜面頂端滑下，滑到平滑木板的平面上，觀察小車前進(jìn)的距離有何變化。以上實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親自觀察得出結(jié)論：“物體受到的阻力越小，運(yùn)動(dòng)的距離越長(zhǎng)。如果物體在運(yùn)動(dòng)中不受任何力作用，它的速度將保持不變，永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去(牛頓第一定律)。”這些實(shí)驗(yàn)一方面提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力，另一方面也讓學(xué)生親自感受得出正確結(jié)論的喜悅。物理學(xué)科研究的是力、熱、聲、光、電。實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象可能有發(fā)光、放熱及放電等現(xiàn)象。不同的現(xiàn)象對(duì)人們感覺器官的刺激不同。如果學(xué)生沒有科學(xué)的觀察方法，即使實(shí)驗(yàn)再成功，也會(huì)有一些現(xiàn)象被掩蓋或被忽視，而這些現(xiàn)象又往往反應(yīng)了實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)。例如：水的沸騰實(shí)驗(yàn)，學(xué)生只注意到翻滾的氣泡和騰升的蒸氣，而忽視了氣泡產(chǎn)生和變化的過程。實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生從試管底部觀察出現(xiàn)的氣泡，接著觀察氣泡上升的過程，再觀察氣泡升出水面后的現(xiàn)象，最后觀察試管內(nèi)和試管口(“白煙”水蒸氣凝成的小水珠)。又如：碘升華的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的注意力往往被吸引到冉冉生起的紫色蒸氣和重新凝結(jié)的閃亮的晶體上，而忽略了固體碘沒有經(jīng)過熔化就直接氣化的現(xiàn)象，這正是“升華”的所在。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中必須加強(qiáng)觀察方法的指導(dǎo)和訓(xùn)練。四、根據(jù)不同層次的心理水平培養(yǎng)觀察能力。觀察是思維的基礎(chǔ)，分析是思維的必然。觀察能力的培養(yǎng)要考慮學(xué)生不同層次的心理水平。第一種觀察水平的特點(diǎn)是：觀察不全面，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象只停留在“好看”和“稀奇”上，注重明顯的感官刺激，對(duì)現(xiàn)象本質(zhì)的分析很不完全，概括抽象的程度也很低，學(xué)生只能看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中的個(gè)別的、非本質(zhì)的成分。如：電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀察到以下情況：在上為N極下為S極兩個(gè)磁極的磁場(chǎng)中導(dǎo)體不動(dòng)，電流表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，表明導(dǎo)體中沒有電流；讓導(dǎo)體在磁場(chǎng)中向前或向后做切割磁力線運(yùn)動(dòng)，電流表的指針就發(fā)生偏轉(zhuǎn)，表明導(dǎo)體中有了電流；讓導(dǎo)體在磁場(chǎng)中向下或向上運(yùn)動(dòng)，不切割磁力線，電流表的指針不動(dòng)，表明導(dǎo)體中沒有電流。通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生得出結(jié)論：“閉合電路中的部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中，做切割磁力線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，有電流產(chǎn)生?！睂?shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生非常好奇，只注意了電流的變化，對(duì)為什么有電流產(chǎn)生?產(chǎn)生感應(yīng)電流方向又有什么規(guī)律等問題，卻很少去尋根問底，探究其原因。但教師必須認(rèn)識(shí)到學(xué)生的這種好奇性是培養(yǎng)他們學(xué)好物理的鑰匙，要進(jìn)一步激勵(lì)學(xué)生繼續(xù)觀察分析：電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)方向與導(dǎo)體方向或磁場(chǎng)方向的關(guān)系。1．保持磁力線方向不變，改變導(dǎo)體做切割磁力線運(yùn)動(dòng)的方向，則電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向也會(huì)發(fā)生改變。2．再保持切割磁力線運(yùn)動(dòng)的方向不變，把兩個(gè)磁極對(duì)調(diào)，使磁力線方向改變，則電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向也會(huì)發(fā)生改變。觀察后，學(xué)生進(jìn)一步得出結(jié)論，感應(yīng)電流方向和導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)。第二種觀察水平的特點(diǎn)是：能夠基本完整地觀察，有一定的綜合分析能力。這是學(xué)生觀察水平的一次飛躍。最后，教師歸納出它們之間的關(guān)系，并可用右手定則來判定。這種觀察不但全面細(xì)致，而且能夠主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)問題，并自覺的去探究原因，這是為創(chuàng)造性思維做準(zhǔn)備的觀察，它能夠引導(dǎo)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象上升為科學(xué)的理性總結(jié)。教師要不斷地通過演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力從低級(jí)向高級(jí)發(fā)展，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性思維。這樣，對(duì)學(xué)生的智力發(fā)展起到了很好的作用，學(xué)生素質(zhì)和教學(xué)質(zhì)量也能有很大的提高，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)起到推行素質(zhì)教育的重要