劉建庭

人們認(rèn)識(shí)事物總是從觀察開始的，只有通過觀察才能發(fā)現(xiàn)問題，不通過觀察就不會(huì)發(fā)現(xiàn)問題，也就無從分析問題，解決問題，一個(gè)“閉目塞聽”的人就不可能具備較強(qiáng)的其它能力，也就不可能有什么大的作為。

物理學(xué)是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。物理學(xué)的許多概念、規(guī)律直接來自人們對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象、過程進(jìn)行詳細(xì)的觀察和深入的分析而得到的。通過觀察可以使學(xué)生獲得感性的認(rèn)識(shí)，從而具備了進(jìn)行思維加工的條件，具有觀察的習(xí)慣是學(xué)生今后從事研究和創(chuàng)新所必不可少的修養(yǎng)，而這就需要在學(xué)習(xí)的過程中逐漸地培養(yǎng)。

培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的具體任務(wù)是：

1、激發(fā)學(xué)生的興趣和培養(yǎng)持之以恒的觀察習(xí)慣。

為了培養(yǎng)學(xué)生的觀察興趣，教師應(yīng)當(dāng)把握一切的有利時(shí)機(jī)，生動(dòng)的演示實(shí)驗(yàn)可以像磁體吸鐵般地吸引學(xué)生的注意。例如，在講輕重不同的物體自由下落的加速度都相等時(shí)，可先取一張攤開的大紙與一張擰緊的小紙，舉到相同的高度，同時(shí)釋放顯然看到重力輕的紙團(tuán)先著地，從而激發(fā)強(qiáng)烈的求知欲望，接著再演示兩個(gè)質(zhì)量相同的鐵球和鉛球，當(dāng)它們的大小、形狀不同時(shí)，其下落加速度不同，從而表明物體下落加速度與重力無必然關(guān)系，再通過仔細(xì)觀察使學(xué)生了解，在空氣中下落的物體其下落的快慢與它的大小形狀有關(guān)，這是由于空氣阻力的大小與下落物體的大小形狀有關(guān)，如果不考慮空氣阻力，則輕重不同的物體的下落速度都相等了。又如當(dāng)我們?cè)谡n堂上用插有細(xì)玻璃管的墨水瓶演示微小形變時(shí)，當(dāng)我們用小蝌蚪來演示水是熱的不良導(dǎo)體的時(shí)候……，學(xué)生常常是聚精會(huì)神地注視著現(xiàn)象的變化，久而久之，學(xué)生就產(chǎn)生了濃厚的興趣，只對(duì)生動(dòng)的觀察產(chǎn)生觀察的興趣是不夠的，我們還必須培養(yǎng)他們對(duì)平常生活中的那些似乎平淡的現(xiàn)象進(jìn)行探索觀察的興趣。比如說：為什么太陽是東升西落的？為什么有白天和黑夜？為什么陰天或刮大風(fēng)的夜晚不會(huì)下霜等等？如果我們還經(jīng)常布置一些觀察作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生去觀察千變?nèi)f化的自然現(xiàn)象，如觀察向池塘里投石引起的漣漪，觀察鴨子在水中游水現(xiàn)象，觀察蝙蝠在夜空中飛竄以及觀察日月星辰的變化，當(dāng)他們發(fā)現(xiàn)了一點(diǎn)一滴的規(guī)律時(shí)，就會(huì)感到發(fā)現(xiàn)的無比樂趣，即使天再冷、風(fēng)再大、夜再深，他們也會(huì)觀察下去。

2、培養(yǎng)學(xué)生掌握正確的觀察方法。

①指導(dǎo)學(xué)生觀察什么？怎樣觀察？

一般來說，對(duì)某一個(gè)現(xiàn)象進(jìn)行觀察時(shí)，應(yīng)先從整體觀察，以獲得一個(gè)大體的輪廓印象；然后再從各個(gè)方面和各個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行細(xì)致的觀察，運(yùn)用分析的方法找出現(xiàn)象各局部的主要特征，進(jìn)而再注意到各方面各局部的聯(lián)系，最后獲得一個(gè)較全面較深刻的認(rèn)識(shí)。例如在靜電教學(xué)中，采用起電盤獲得電荷時(shí)，為使學(xué)習(xí)理解這是感應(yīng)帶電，除了引導(dǎo)學(xué)生細(xì)致觀察操作方法外，還可以讓學(xué)生觀察施感帶電體與起電盤的表面都不是密切接觸的，同時(shí)指出放感帶電體是絕緣體，所帶電荷不會(huì)跑到起電盤上去的。

②教育學(xué)生要尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)，不可主觀臆斷。尤其是當(dāng)觀察的結(jié)果與預(yù)想的有矛盾時(shí)更要找出原因來加以深刻理解，切忌亂改觀察結(jié)果。例如，演示物體的慣性，可用一長紙條墊在粉筆盒上，用手迅速抽去紙條，粉筆盒仍在原位來表明。又如，有時(shí)電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)測(cè)不準(zhǔn)時(shí)，往往是由于電源不穩(wěn)定的緣故，那就不能把不準(zhǔn)當(dāng)為準(zhǔn)而要加接調(diào)壓變壓器來穩(wěn)壓才好。

3、引導(dǎo)學(xué)生特別留神在事物發(fā)展過程中稍縱即逝的現(xiàn)象、偶然出現(xiàn)的現(xiàn)象以及在由量變轉(zhuǎn)到質(zhì)變的關(guān)節(jié)顯示出來的現(xiàn)象。

前人在科研的過程中，有一些規(guī)律是通過有意識(shí)地研究發(fā)現(xiàn)的。有的則是在偶然中發(fā)現(xiàn)了“異?！?，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)的，不管是在哪種情況下，具有在觀察中發(fā)現(xiàn)問題的能力是至關(guān)重要的，為了培養(yǎng)學(xué)生的這種能力，可以讓學(xué)生把科學(xué)上已認(rèn)識(shí)了的知識(shí)當(dāng)成未知的東西來探索，要培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)用已知的知識(shí)不能解釋的現(xiàn)象。

例如，在學(xué)生學(xué)習(xí)閉合電路之前，部分電路歐姆定律給他們留下了很深的印象，但他們不知道電源的內(nèi)電阻，因此常常把路端電壓看成是不隨電路變化的。設(shè)計(jì)一個(gè)如圖所示的電路，讓學(xué)生觀察并解釋。

看到的現(xiàn)象，敏銳的學(xué)生發(fā)現(xiàn)電路（1）變到（2）（3）時(shí)，燈泡變暗了，并且覺得這個(gè)現(xiàn)象不好解釋，這就激發(fā)了學(xué)生去認(rèn)識(shí)電源的內(nèi)電阻和探索閉合電路內(nèi)外電壓的關(guān)系。在做閉合電路歐姆定律實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師固然應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生觀察內(nèi)外電壓的和是一個(gè)常數(shù)這一個(gè)事實(shí)，但對(duì)善于發(fā)現(xiàn)在外電路開路時(shí)內(nèi)電阻不等于零的學(xué)生（由于電表內(nèi)電阻帶來的誤差），也應(yīng)給予鼓勵(lì)，并在適當(dāng)時(shí)候啟發(fā)學(xué)生思考這些問題。

事物的發(fā)展在質(zhì)變階段表現(xiàn)的現(xiàn)象是不同于往常的，這是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的好時(shí)機(jī)，我們不應(yīng)輕易放過。例如沸騰是學(xué)生幾乎每天都要接觸的現(xiàn)象，但絕大多數(shù)的學(xué)生從沒有有意識(shí)地去觀察過這些現(xiàn)象，他們只能很粗略地描述沸騰現(xiàn)象，因此有必要讓學(xué)生仔細(xì)觀察沸騰開始前后的整個(gè)過程，打開瓶蓋和關(guān)上瓶蓋進(jìn)行觀察。事先不必給學(xué)生提出什么要求，讓學(xué)生自己去觀察和發(fā)現(xiàn)沸騰的主要特征，然后教師再進(jìn)行引導(dǎo)，這樣讓學(xué)生經(jīng)歷一次小小的發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的過程，比老師一一地指導(dǎo)他們被動(dòng)地觀察收獲就要大得多。

4、培養(yǎng)學(xué)生邊觀察邊思考的能力。

①用科學(xué)家仔細(xì)觀察、認(rèn)真思索的材料教育學(xué)生。例如化學(xué)家李比希去參觀“柏林藍(lán)”顏料的制作過程時(shí)，見到操作的老師傅拼命用攪棒敲擊鐵鍋，發(fā)出強(qiáng)烈的噪聲，那位老師傅強(qiáng)調(diào)說：“憑我?guī)资甑慕?jīng)驗(yàn)，在燒煮這種顏料時(shí)，必須用勁搗動(dòng)鐵鍋，搗動(dòng)得越厲害顏料的質(zhì)量就越好?！崩畋认Ｂ犨^后卻說“不用搗動(dòng)鐵鍋，只要在顏料中加些鐵質(zhì)氧化物，顏料質(zhì)量保證好?！笔聦?shí)證明他的斷語完全正確。這表明勤觀察、善思考就能把局部經(jīng)驗(yàn)上升到理論高度，變成是有普遍指導(dǎo)意義的科學(xué)方法。又如，牛頓在實(shí)驗(yàn)室里發(fā)現(xiàn)了白光通過三棱鏡時(shí)色散成七色光之后，并沒有馬上做出白光是由七色光組成的結(jié)論。當(dāng)時(shí)的牛頓認(rèn)為這里有兩種可能，一種可能是白光確是七色光組成；還有一種可能是棱鏡是“怪物”，白光通過棱角之后改變了本性，變成別的新東西了。直到當(dāng)他觀察到了以下兩個(gè)現(xiàn)象之后，才下結(jié)論。這兩個(gè)現(xiàn)象：一是已經(jīng)通過棱鏡色散后的光再通過棱鏡不再變化，二是色散后的七色光通過倒掛的棱鏡后又合成了白光。從而使學(xué)生懂得獲得真知需要觀察與思考。

②通過分析比較，學(xué)會(huì)鑒別細(xì)微的差別。例如要求學(xué)生用伏安法測(cè)電阻的兩種連接方法對(duì)同一已知電阻進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)兩種方法的準(zhǔn)確程度不同。究竟哪種方法誤差小呢？再用兩種方法同時(shí)測(cè)定一只大電阻，一只小電阻，觀察其誤差情況。從而明確這兩種測(cè)量方法各適用在什么情況時(shí)誤差較小的道理。

又如，如何從一條初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)電磁打點(diǎn)紙帶找出規(guī)律性的特征是不容易的，如果理解了勻加速直線運(yùn)動(dòng)在相等時(shí)間里速度的增量是一個(gè)常數(shù)，進(jìn)一步思維就不難找出規(guī)律了，以及我們?cè)谘菔境厥е噩F(xiàn)象時(shí)，實(shí)際上，實(shí)驗(yàn)總要經(jīng)歷從靜止到運(yùn)動(dòng)再回到靜止這樣的過程，向上如此，向下也如此，但初始過程和終了過程加速度是反向的，因此物重的變化也是相反的，如果讓學(xué)生仔細(xì)觀察并進(jìn)行對(duì)比，學(xué)生就能找到影響超重失重的本質(zhì)因素，而不會(huì)犯“向上運(yùn)動(dòng)就是超重，向下運(yùn)動(dòng)就失重”的錯(cuò)誤。

總之，只要我們重視對(duì)學(xué)生觀察能力的培養(yǎng)，并經(jīng)常地引導(dǎo)他們?nèi)辗e月累地探索，學(xué)生的觀察能力就一定會(huì)逐步提高的。