例谈培养学生观察能力的方法和技巧
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观察能力是人们通过对现象的观察，从而发现和区别他们特征的一种认识能力，是人的科学素养中非常重要的一种能力.敏锐的观察能力是科学工作者必备的品质，巴普洛夫始终以“观察、观察，再观察！”作为自己的座右铭，达尔文曾说过：“我既没有突出的理解力，也没有过人的机智，只是在觉察那些稍纵即逝的事物并对其进行精细观察的能力上，可能在众人之上而矣.”由此可见，观察对我们获取知识、培养能力、探求真理是何等重要.物理教学中观察是学生跟物理现象相互作用的主要通道，通过观察现象和各种实验活动，可以激发学习兴趣，培养学生科学的思维方法和实事求是的科学态度.因此，对学生进行观察能力的培养是实验教学中的一项重要的工作.
1 明确观察的重要性，激发学生主动观察欲望
物理学是以观察、实验为基础的科学，许多重大发现、发明，无不是在观察的基础上萌发、建立的.这样的例子很多：牛顿因观察苹果落地而总结得出万有引力定律；伽利略研究吊灯的摆动发现了摆动物体的等时性；卢瑟夫观察粒子的散射提出了原子的“核式结构”学说；法拉第因观察发现磁能产生电…….教学中讲好这些令人鼓舞的典型事例，不但使学生认识到观察的重要性，而且能使学生在观察学习中变被动为主动，从凑热闹看现象的观察变为找规律、找本质的观察，从而激发起学生主动观察的欲望.
2 进行观察的序列训练，培养学生良好观察品质
学生处在特殊的年龄、心理阶段，对新内容新现象有着浓厚的兴趣，他们乐于观察探知新现象、新问题.但是，基于这种条件下的观察往往具有盲目性，因此教师要有针对性的对学生进行观察的目的性、细致性、客观性的训练，培养学生良好的观察品质，久而久之，学生的观察能力就能逐步提高.
2.1 观察的目的性训练
明确观察目的是观察实验的前提，观察任务明确后，学生通过有目的的观察，就可以较快、较直观的获得新知识.为了达到观察的目的，要作好充分的准备特别是心理上的准备.在观察的领域中，机遇只偏爱那种有准备的头脑.例如在研究凸透镜成像的实验中，先让学生明确实验的目的是探索凸透镜所成的像与物比较：像是正立的、还是倒立的；是放大的、还是缩小的；是实像还是虚像等等.再进一步定量的观察出物距、像距和焦距，从而研究出它们间的关系.
2.2 观察的细致性训练
观察中要求学生注意力集中，借助于比较和分析，善疑多思.教学中要训练学生有计划、有步骤的观察.例如：在探究液体内部压强案例中，我是这样安排的：
先出示、介绍仪器，在玻璃管的下端扎上一橡皮膜.
观察一 玻璃管内未注水时，让学生观察橡皮膜是否凸起.(这样就目的明确地将学生的注意力引入到观察橡皮膜上来了.)
观察二 向管内灌进水，橡皮膜已向外凸出，说明这是管底受到了水的压力.
观察三 继续向往管内注水，观察当管内水的深度不断增加时，橡皮膜向外凸起的程度，得到“液体对管底有压强，且随深度的增加而增大”.
观察四 再取一个侧壁开较大孔的圆筒，将橡皮膜扎在孔上，向管内注水，同样见到橡皮膜向外凸起.学生很快答出“液体对容器壁也有压强”的结论，这时提问：液体对容器侧壁的压强是什么特点?
观察五 换一个在侧壁不同高度处开有三个小孔的铁筒，先用手将小孔全部堵塞上，再让学生推想“放开手后会出现什么现象?”许多学生会说上面小孔喷得最远.放开手，让学生实际观察，结果恰恰相反.这时学生的注意力已被教师紧紧牵住了.
让学生思考“在液体内部有没有压强，压强又是怎样变化的？”这个问题.
观察六 用压强计验证“液体内部有压强且随着深度的增加而增大”.一面让学生观察压强计的两个液面差，一面让学生注意，教师是在同一深度处的不同位置不断地改变金属盒的方向.
这样边演示，边引导观察，边总结，再次体现了实验观察在物理学中的作用.这种教学启发了学生认识并掌握知识形成的全过程，同时也给学生创设了一个物理环境，使学生主动探究.
2.3 观察的客观性训练
教学中要重视学生发现的预料之外的现象或者事实，往往是这些导致了创新和重要的发现.切忌把观察的结论暗示给学生，要让他们自己去寻求结论.教育学生要相信事实，敢于用事实修正理论，不要让传统观念牵着鼻子走.要养成经常检查的习惯，一旦发现异常现象，要立即搜寻产生的原因以及同其他现象的联系.例如：在“磁体与磁场”的教学中，我就遇到这样的情况：
师：(拿出一根没标明磁极的磁铁)哪位同学来演示一下怎样判断这块磁铁的南北极?
生：我能.
(演示时失手将磁铁掉到地上摔成两段)
生：哈哈，南北极分家啦.
师：现在能区分出哪一段是南极.哪一段是北极吗?
生：可以用已知南北极的磁铁试.(用断的磁铁靠近另一块磁铁的南极，相吸；靠近北极，相斥).这一段是北极.
师：是吗?让我来试一下.(用断口处靠近另一块磁铁的南极，相斥；靠近北极，相吸).这一段是南极.
生：怎么一会儿是北极一会儿是南极?
生：老师你怎么是用断口试的?
师：为什么不能用断口试?
生：断口原来在磁铁中间，没有磁性.
师：根据现在的情况看，有磁性吗?
生：有.
师：磁性是强还是弱呢?
生：我知道了，这一头也变成磁极了!
师：对.磁铁变成两段就是两个磁铁，原来的南北极不变，新生的两端分别为对应的北南极.
磁铁摔成两段是一个实验意外，学生说南北极分家了，暴露出学生想当然地认为磁铁两极是可以单独存在的.教师从学生无意识的一句话抓住教学的契机，沿着学生的认识，继续鉴别南北极，从学生和老师的不同实验操作，观察到不同的结果，通过推理知道目前磁单极还没有找到，发现半段磁铁仍具有南北两极，纠正了学生认识上的偏差.
3 教给科学的观察方法，提高学生观察综合技能
知识学习固然重要，掌握学习知识的方法更为重要.所以，在教学中，重要的不是讲授观察的内容而是传授观察的方法.科学的观察方法有许多，常用的有重点观察法、对比观察法、重复观察法和归纳观察法.
3.1 重点观察法
是先在全面观察的基础上，对重点现象进行仔细观察，从而抓住观察的主要特征和产生的条件.这种方法常用于观察有突变或临界现象.例如利用半圆玻璃砖演示全反射现象：让光线由空气沿半径方向从圆形边射入到直边的中心，这时可看到直边上同时发生两种现象：光的反射和折射.继续增大入射角，折射光线不断减弱，而反射光线不断增强.当入射角超过某一角度后，光线就全部反射，出现了单一行为——全反射.这时应指导学生重点观察入射角大于临界角的现象，从而找出全反射的规律.
3.2 对比观察法
是把两种或两种以上的事务加以比较时进行认真观察、对比，或把某一现象发生变化的前后情况加以对比来进行观察.这一方法常用于观察某一现象跟其他现象的区别.例如对物质密度的研究，对于不同种物质，在同质量时，观察其体积的差异；在同体积时，观察其质量的差别；而对于同种物质，在不同质量、不同体积时，其质量和体积的比有什么关系？从而发现问题的所在.对比观察是训练和培养观察能力的一种主要方法.学生在练习和考试时，大多数是把已有的知识或经验与题目中设计的问题或情景进行比较，分析出解决问题的方法，这种对比观察能力就显得格外重要.
3.3 重复观察法
是指对同一事物的观察进行多次重复，比较其中的差别.例如电磁感应实验中，学生观察到以下情况：在上为N极下为S极两个磁极的磁场中导体不动，电流表的指针不发生偏转，表明导体中没有电流；让导体在磁场中向前或向后做切割磁力线运动，电流表的指针就发生偏转，表明导体中有了电流；让导体在磁场中向下或向上运动，不切割磁力线，电流表的指针不动，表明导体中没有电流.通过实验，学生得出结论：“闭合电路中的部分导体在磁场中，做切割磁力线的运动时，有电流产生.”实验时，学生非常好奇，只注意了电流的变化，对为什么有电流产生?产生感应电流方向又有什么规律等问题，却很少去寻根问底，探究其原因.但教师必须认识到学生的这种好奇性是培养他们学好物理的钥匙，要进一步激励学生继续观察分析：电流表的指针发生偏转方向与导体方向或磁场方向的关系.(1)保持磁力线方向不变，改变导体做切割磁力线运动的方向，则电流表指针的偏转方向也会发生改变.(2)再保持切割磁力线运动的方向不变，把两个磁极对调，使磁力线方向改变，则电流表指针的偏转方向也会发生改变.观察后，学生进一步得出结论，感应电流方向和导体运动方向有关.第二种观察水平的特点是：能够基本完整地观察，有一定的综合分析能力.这是学生观察水平的一次飞跃.最后，教师归纳出它们之间的关系，并可用右手定则来判定.这种观察不但全面细致，而且能够主动地发现问题，并自觉的去探究原因，这是为创造性思维做准备的观察，它能够引导对实验现象上升为科学的理性总结.教师要不断地通过演示实验和分组实验培养学生的观察能力从低级向高级发展，鼓励学生进行创造性思维.这样，对学生的智力发展起到了很好的作用，学生素质和教学质量也能有很大的提高，使实验教学起到推行素质教育的重要手段的作用.