浅议在初中物理教学中提高学生的观察能力
王煜捷
观察是对客观事物和自然现象的仔细察看、了解，它是智力活动的门户和源泉.观察能力是人们从事各种智力活动的基础.
初中物理教学包括基础知识讲解、物理验证实验和习题讲解三大部分.在这一系列的教学环节中都离不开观察，因为物理学是以观察和验证为基础的科学，在物理教学的各个环节中非常适合培养学生的以探寻物理规律为目的观察能力.本文着重讨论在初中物理实验教学过程中，怎样培养学生用科学的观察方法观察物理现象，逐步养成良好的观察习惯，形成较强的观察能力.
1 初中物理实验教学的特点分析
初中物理实验是一种有目的、有计划而且比较持久的思维和训练过程.通常，在实验过程中首先要观察实验的基本仪器、实验的对象和实验装置；其次，实验中的各种物理现象、数据、图像和图表，并做好相应的实验记录；另外，教师在演示实验时的规范化操作以及实验过程中超越预期的实验结果，都是学生的观察点.显然，认真地学习、完成物理实验，就可以使学生的观察能力能得到很好的锻炼和提高.
2 观察能力的培养
针对初中物理实验教学的特点，笔者研究、探索了一系列提高学生观察能力的方法和措施，并进行了教学的改革和实践.
2.1 重视非智力因素的观察能力培养
2.1.1 培养初步的观察兴趣
兴趣是学习的动力.激发学生的观察兴趣能最大限度地发挥学生学习的主动性，激发学习动机.教学实践证明学生对新颖、奇特、生动、有悬念的实验有极大的兴趣，这些奇特的现象引起学生的好奇心和求知欲，甚至可激发学生进一步探究的热情.因而在学习物理的起始阶段，教师应尽可能选择有趣的演示实验给学生观察，也可选择不复杂的实验让学生自己动手亲自参与，他们的热情更高.
比如，在装满水的杯中还能放进多少根大头针的实验.他们一边做一边观察，每个人都观察得很仔细.起初学生认为只能最多放进10多根，最后的实验证明最多可放入100多根，这与他们的想象差别巨大，让他们感到不可思议，同时也让初次接触物理的学生感到物理实验并非高深莫测.
培养观察能力之初，实验作为观察的信息来源应力求做到“有声有色”，增强有用信息的强度，降低背景噪声.使感知对象与背景之间有鲜明的对比，从学生角度分析，力求使学生以多种感官并行感知，以提高观察效果.
例如，气体膨胀制冷实验.在瓶中放些水和一只温度计，实验中学生既看到瓶内的“白气”又看到温度的变化，还听到了声音.实验现象突出，给学生强烈的震撼，留下鲜明的印象，提高了学生的观察兴趣.观察效果良好.
2.1.2 培养持久观察的习惯
客观事物的发展变化微妙曲折，周期长短不一，有时需要耐心地坚持较长时间的观察才能获得有价值的资料.法拉第坚持实验观察10年，发现了电磁感应定律；第谷坚持观察20年，准确记录行星的位置，直接导致了开普勒三大定律的诞生.
在学生对物理实验的观察产生一定的兴趣之后，要进一步培养观察的耐心.初中生的心理发育还不成熟，活泼好动，学习的自觉性不够高，注意力容易转移和分散，但同时中学生好胜心强.针对这些特点，教师可使用一些激励性的语言，采用小组竞赛的方式调动学生的积极性，培养学生的耐性和毅力.
例如，初二年级课本中要求学生观察水的沸腾现象实验.从开始加热到水持续沸腾一会儿，大约需要5-10分钟的时间，为保证学生有足够的耐心进行观察，在进行小组实验前告诉学生今天我们来做个竞赛，看哪个小组观察到的现象最完整，最准确，奖励加分.在好胜心的驱使下学生相互监督，相互督促，最终克服困难，仔细观察，很好地完成了观察任务.
2.2 训练科学的观察方法
2.2.1 明确观察目的，学习全面观察
观察就是对观察对象的全面的细致的了解.明确观察目的就是明确观察的对象和任务.明确地观察目的是使学生能在纷繁的现象中找到观察点，集中精力，不被其他无关现象干扰，浪费时间，提高观察的有效性.对于实验而言，实验要解决的问题就是观察目的，因而实验前要使学生明确实验目的，了解实验过程，明确观察对象和任务.全面观察是指了解观察对象的各个方面的细节，所以观察时动用尽可能多的感官参与其中.
例如，观察碘的升华现象.
实验前要先告诉学生要观察加热前后碘的状态有怎样的变化.在明确观察目的后，还要提醒学生除了观察碘的状态还要观察它的颜色、形态等.这样学生的注意力比较集中，不再受到其他信息的干扰.学生看到加热前碘的状态形态和颜色以及加热后直接变成气态碘的状态和颜色，观察到了碘的整个升华过程，达到了良好的观察效果，从而更好地理解升华与熔化和汽化的区别.
2.2.2 制定观察计划，掌握观察顺序
随着学习的深入，观察的对象繁多，观察现象逐渐复杂.要求学生在观察时既要全面又要仔细不遗漏，既要把握整体又要关注细节，因而要制定详细周密的计划并遵循一定的顺序进行观察.观察顺序可以由上到下或由内到外或由整体到局部或由左及右等，视实际情况而定.
比如，观察水的沸腾现象.这个实验的结论主要来自观察的结果，因此学习观察是本实验的重要目的之一.实验过程对于初学物理的学生来说有一定的挑战性.实验涉及到如何制定计划，确定实验步骤，绘制实验表格，组装器材，小组合作学习，等等.此外，由于实验中有些重要的现象会稍纵即逝，对气泡大小的变化和声音大小的变化以及温度计的示数的观察很可能错过或看错看不清等.这些都是挑战.有些教师没有重视这个实验，最后只能背实验结论，这不仅增加了学生的负担同时也失去了一个培养学生观察能力的绝佳机会.
实验前要明确观察目的是了解沸腾前后水的温度、气泡、声音的特点，观察对象是温度计、秒表、气泡、声音和水.接着制定实验方案，确定实验步骤和详细地观察计划，合理分配观察任务，选择合适的观察顺序.带领学生一步一步来做，让学生做到心中有数，不慌不忙，有条不紊，使观察顺利进行，达到有效观察，提高观察能力.否则会手忙脚乱，遗漏信息或甚至损坏仪器等.
2.2.3 学会通过观察进行归纳
通过对个别现象的观察得到一些结论后，再归纳概括出一般的规律就是归纳观察法.比如，研究自然界中的电荷间相互作用的规律时，从丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引轻小物体这一个别现象的观察，再到摩擦塑料尺、塑料笔、头发和橡皮擦等也能有类似的现象，从而归纳出摩擦起电的一般规律.这是物理学习中常用的方法.
2.2.4 学会在观察中进行比较
对比观察是一种重要的观察方法.在对比中观察，在观察中对比，将两个相同或不同的现象放在一起观察，辨异求同或同中求异，使事物的性质、状态、特征更加鲜明突出，便于观察.物理学中可以放在一起对比的现象很多，比如发电机和电动机，蒸发和沸腾，沸腾前后的对比观察，晶体和非晶体融化特点，通过对比找出异同，明确概念，理清思路.通过学习使学生掌握对比观察的方法并能灵活应用.
2.2.5 观察要与思维相结合，使观察更深入
著名科学家爱因斯坦认为：“你能不能观察到眼前的现象，不仅仅取决于你的感官，还要取决于你用什么样的思维，思维决定你到底能观察到什么.”事实的确如此，清晰的观察看到的是清晰的，混乱的观察思维看到的是混乱的.
要使观察更深入就必须与思考结合起来，边观察边思考，随着思考的深入逐渐将观察带入更深入的境界，才能发现隐藏的物理规律.
例如，在研究浮力的大小取决于什么因素时，教师做了对比实验：将同一个弯成碗形的薄铁片放入同一杯水中，第一次使它沉下去，第二次使它浮在水面上，同学们观察到的现象是铁片在同一杯水中浮沉情况不同，此时教师引导学生思考，铁片在两种情况下受到的浮力发生了改变，那么是什么原因引起了浮力的变化？继而有同学通过思考提出了可能是受力面积不同造成浮力不同，那么这种想法对不对呢？教师继续实验验证同学们的猜想，教师将两次排出的水用量筒承接，比较后发现造成浮力变化的主要原因是排出水的体积发生了变化而不是受力面积不同造成的.通过观察——思考——再观察——再思考的过程，学生对物理现象的认识逐渐深入，不再浮于表面，同时他们也会在此过程中自觉纠正一些认识上的错误，培养思维的深刻性.
2.3 培养科学观察能力要注意的问题
2.3.1 培养实事求是的观察记录能力
要了解客观现象之间的联系和发展规律就需要将所观察的现象记录下来，为后面的进一步研究准备充分的资料，所以要用规范的术语，符号，计量单位并借助绘图，摄影，微机，把观察结果记录下来.培养学生实事求是的严谨的科学态度如实地记录观察结果，不要将自己的推理或猜想当作观察结果记录下来，也不能为了使结果符合规律而随意篡改观察结果.
2.3.2 学习使用先进的仪器进行观察
人的感觉不可靠，因而科学观察须借助先进的科学仪器，采用先进的观察技术进行.科学家借助望远镜、遥感技术和电子显微镜等为物理学研究提供了很多珍贵的资料.在初中物理学习阶段，学生要掌握各种仪器和设备的正确使用方法，包括温度计，刻度尺，天平，弹簧测力计，电流表，电压表等等，这些仪器设备的正确使用也是初中生观察能力培养的一部分.
观察能力的发展能促进思维能力和实验能力的发展.初中物理实验为培养学生的观察能力提供大量素材和机会，教师在实验教学中要重视观察能力的培养，将观察能力的培养和实验能力以及思维能力的培养结合起来，将知识和技能的教学与能力的培养相结合， 并将观察延伸到课外，经过日积月累的训练，养成良好的观察习惯，具备一定的观察能力.
观察是对客观事物和自然现象的仔细察看、了解，它是智力活动的门户和源泉.观察能力是人们从事各种智力活动的基础.
初中物理教学包括基础知识讲解、物理验证实验和习题讲解三大部分.在这一系列的教学环节中都离不开观察，因为物理学是以观察和验证为基础的科学，在物理教学的各个环节中非常适合培养学生的以探寻物理规律为目的观察能力.本文着重讨论在初中物理实验教学过程中，怎样培养学生用科学的观察方法观察物理现象，逐步养成良好的观察习惯，形成较强的观察能力.
1 初中物理实验教学的特点分析
初中物理实验是一种有目的、有计划而且比较持久的思维和训练过程.通常，在实验过程中首先要观察实验的基本仪器、实验的对象和实验装置；其次，实验中的各种物理现象、数据、图像和图表，并做好相应的实验记录；另外，教师在演示实验时的规范化操作以及实验过程中超越预期的实验结果，都是学生的观察点.显然，认真地学习、完成物理实验，就可以使学生的观察能力能得到很好的锻炼和提高.
2 观察能力的培养
针对初中物理实验教学的特点，笔者研究、探索了一系列提高学生观察能力的方法和措施，并进行了教学的改革和实践.
2.1 重视非智力因素的观察能力培养
2.1.1 培养初步的观察兴趣
兴趣是学习的动力.激发学生的观察兴趣能最大限度地发挥学生学习的主动性，激发学习动机.教学实践证明学生对新颖、奇特、生动、有悬念的实验有极大的兴趣，这些奇特的现象引起学生的好奇心和求知欲，甚至可激发学生进一步探究的热情.因而在学习物理的起始阶段，教师应尽可能选择有趣的演示实验给学生观察，也可选择不复杂的实验让学生自己动手亲自参与，他们的热情更高.
比如，在装满水的杯中还能放进多少根大头针的实验.他们一边做一边观察，每个人都观察得很仔细.起初学生认为只能最多放进10多根，最后的实验证明最多可放入100多根，这与他们的想象差别巨大，让他们感到不可思议，同时也让初次接触物理的学生感到物理实验并非高深莫测.
培养观察能力之初，实验作为观察的信息来源应力求做到“有声有色”，增强有用信息的强度，降低背景噪声.使感知对象与背景之间有鲜明的对比，从学生角度分析，力求使学生以多种感官并行感知，以提高观察效果.
例如，气体膨胀制冷实验.在瓶中放些水和一只温度计，实验中学生既看到瓶内的“白气”又看到温度的变化，还听到了声音.实验现象突出，给学生强烈的震撼，留下鲜明的印象，提高了学生的观察兴趣.观察效果良好.
2.1.2 培养持久观察的习惯
客观事物的发展变化微妙曲折，周期长短不一，有时需要耐心地坚持较长时间的观察才能获得有价值的资料.法拉第坚持实验观察10年，发现了电磁感应定律；第谷坚持观察20年，准确记录行星的位置，直接导致了开普勒三大定律的诞生.
在学生对物理实验的观察产生一定的兴趣之后，要进一步培养观察的耐心.初中生的心理发育还不成熟，活泼好动，学习的自觉性不够高，注意力容易转移和分散，但同时中学生好胜心强.针对这些特点，教师可使用一些激励性的语言，采用小组竞赛的方式调动学生的积极性，培养学生的耐性和毅力.
例如，初二年级课本中要求学生观察水的沸腾现象实验.从开始加热到水持续沸腾一会儿，大约需要5-10分钟的时间，为保证学生有足够的耐心进行观察，在进行小组实验前告诉学生今天我们来做个竞赛，看哪个小组观察到的现象最完整，最准确，奖励加分.在好胜心的驱使下学生相互监督，相互督促，最终克服困难，仔细观察，很好地完成了观察任务.
2.2 训练科学的观察方法
2.2.1 明确观察目的，学习全面观察
观察就是对观察对象的全面的细致的了解.明确观察目的就是明确观察的对象和任务.明确地观察目的是使学生能在纷繁的现象中找到观察点，集中精力，不被其他无关现象干扰，浪费时间，提高观察的有效性.对于实验而言，实验要解决的问题就是观察目的，因而实验前要使学生明确实验目的，了解实验过程，明确观察对象和任务.全面观察是指了解观察对象的各个方面的细节，所以观察时动用尽可能多的感官参与其中.
例如，观察碘的升华现象.
实验前要先告诉学生要观察加热前后碘的状态有怎样的变化.在明确观察目的后，还要提醒学生除了观察碘的状态还要观察它的颜色、形态等.这样学生的注意力比较集中，不再受到其他信息的干扰.学生看到加热前碘的状态形态和颜色以及加热后直接变成气态碘的状态和颜色，观察到了碘的整个升华过程，达到了良好的观察效果，从而更好地理解升华与熔化和汽化的区别.
2.2.2 制定观察计划，掌握观察顺序
随着学习的深入，观察的对象繁多，观察现象逐渐复杂.要求学生在观察时既要全面又要仔细不遗漏，既要把握整体又要关注细节，因而要制定详细周密的计划并遵循一定的顺序进行观察.观察顺序可以由上到下或由内到外或由整体到局部或由左及右等，视实际情况而定.
比如，观察水的沸腾现象.这个实验的结论主要来自观察的结果，因此学习观察是本实验的重要目的之一.实验过程对于初学物理的学生来说有一定的挑战性.实验涉及到如何制定计划，确定实验步骤，绘制实验表格，组装器材，小组合作学习，等等.此外，由于实验中有些重要的现象会稍纵即逝，对气泡大小的变化和声音大小的变化以及温度计的示数的观察很可能错过或看错看不清等.这些都是挑战.有些教师没有重视这个实验，最后只能背实验结论，这不仅增加了学生的负担同时也失去了一个培养学生观察能力的绝佳机会.
实验前要明确观察目的是了解沸腾前后水的温度、气泡、声音的特点，观察对象是温度计、秒表、气泡、声音和水.接着制定实验方案，确定实验步骤和详细地观察计划，合理分配观察任务，选择合适的观察顺序.带领学生一步一步来做，让学生做到心中有数，不慌不忙，有条不紊，使观察顺利进行，达到有效观察，提高观察能力.否则会手忙脚乱，遗漏信息或甚至损坏仪器等.
2.2.3 学会通过观察进行归纳
通过对个别现象的观察得到一些结论后，再归纳概括出一般的规律就是归纳观察法.比如，研究自然界中的电荷间相互作用的规律时，从丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引轻小物体这一个别现象的观察，再到摩擦塑料尺、塑料笔、头发和橡皮擦等也能有类似的现象，从而归纳出摩擦起电的一般规律.这是物理学习中常用的方法.
2.2.4 学会在观察中进行比较
对比观察是一种重要的观察方法.在对比中观察，在观察中对比，将两个相同或不同的现象放在一起观察，辨异求同或同中求异，使事物的性质、状态、特征更加鲜明突出，便于观察.物理学中可以放在一起对比的现象很多，比如发电机和电动机，蒸发和沸腾，沸腾前后的对比观察，晶体和非晶体融化特点，通过对比找出异同，明确概念，理清思路.通过学习使学生掌握对比观察的方法并能灵活应用.
2.2.5 观察要与思维相结合，使观察更深入
著名科学家爱因斯坦认为：“你能不能观察到眼前的现象，不仅仅取决于你的感官，还要取决于你用什么样的思维，思维决定你到底能观察到什么.”事实的确如此，清晰的观察看到的是清晰的，混乱的观察思维看到的是混乱的.
要使观察更深入就必须与思考结合起来，边观察边思考，随着思考的深入逐渐将观察带入更深入的境界，才能发现隐藏的物理规律.
例如，在研究浮力的大小取决于什么因素时，教师做了对比实验：将同一个弯成碗形的薄铁片放入同一杯水中，第一次使它沉下去，第二次使它浮在水面上，同学们观察到的现象是铁片在同一杯水中浮沉情况不同，此时教师引导学生思考，铁片在两种情况下受到的浮力发生了改变，那么是什么原因引起了浮力的变化？继而有同学通过思考提出了可能是受力面积不同造成浮力不同，那么这种想法对不对呢？教师继续实验验证同学们的猜想，教师将两次排出的水用量筒承接，比较后发现造成浮力变化的主要原因是排出水的体积发生了变化而不是受力面积不同造成的.通过观察——思考——再观察——再思考的过程，学生对物理现象的认识逐渐深入，不再浮于表面，同时他们也会在此过程中自觉纠正一些认识上的错误，培养思维的深刻性.
2.3 培养科学观察能力要注意的问题
2.3.1 培养实事求是的观察记录能力
要了解客观现象之间的联系和发展规律就需要将所观察的现象记录下来，为后面的进一步研究准备充分的资料，所以要用规范的术语，符号，计量单位并借助绘图，摄影，微机，把观察结果记录下来.培养学生实事求是的严谨的科学态度如实地记录观察结果，不要将自己的推理或猜想当作观察结果记录下来，也不能为了使结果符合规律而随意篡改观察结果.
2.3.2 学习使用先进的仪器进行观察
人的感觉不可靠，因而科学观察须借助先进的科学仪器，采用先进的观察技术进行.科学家借助望远镜、遥感技术和电子显微镜等为物理学研究提供了很多珍贵的资料.在初中物理学习阶段，学生要掌握各种仪器和设备的正确使用方法，包括温度计，刻度尺，天平，弹簧测力计，电流表，电压表等等，这些仪器设备的正确使用也是初中生观察能力培养的一部分.
观察能力的发展能促进思维能力和实验能力的发展.初中物理实验为培养学生的观察能力提供大量素材和机会，教师在实验教学中要重视观察能力的培养，将观察能力的培养和实验能力以及思维能力的培养结合起来，将知识和技能的教学与能力的培养相结合， 并将观察延伸到课外，经过日积月累的训练，养成良好的观察习惯，具备一定的观察能力.
