浅谈物理实验教学中对学生观察能力的培养

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1、浅谈物理实验教学中对学生观察能力的培养　　实验观察是获取数据、总结物理规律的主要手段，是物理教学中不可缺少的重要内容。在物理教学中，对学生进行观察能力的培养是优化物理课堂教学的重要组织部分。经典物理学奠基人牛顿曾提出解决物理问题的程序是“先从实验观察找出因果关系，然后得出普遍法则和一般规律，最后发现结构和作用”。可以说，实验观察是踏进物理学殿堂的起点。　　一、实验观察的涵义　　在物理教学中，实验观察应理解为通过各种感觉器官，有目的、有计划、有步骤地对物理实验信息感知的过程。在实验观察中，观察者、观察对象和观察工具是三个重要因素。观察者是学生，学生是观察活动的主体

2、，他们利用观察工具对观察对象进行观察活动，然后通过归纳、综合得出观察结论。观察对象是观察活动的客体，它是由观察者根据实验的需要来确定的。观察工具是观察者进行观察活动的物质手段。　　二、实验观察的原则4　　1.目的性原则。我们在进行实验观察前首先要提出观察任务，确定观察目的，这就是目的性原则。例如，高中物理《平抛物体运动》一节中的平抛仪演示实验，在实验前必须让学生明确实验目的是研究平抛运动的规律。在演示自由落体运动小球和平抛小球运动前，必须让学生明确将要观察的目的一个是看两小球的运动轨迹，另一个是听两小球落在水平板上的声音。这样学生在思想上有了充分的准备，实验中就

3、能从容地观察到各种有用的信息，有利于总结实验规律。　　2.客观性原则。客观性原则对刚刚接触物理实验的学生尤为重要。分组实验中，往往有些学生图省事，从其他同学那里抄袭观察数据或自己臆造一些数据。他们的实验报告看起来整洁清楚，计算准确，但毫无价值和毫无意义。学生的实验报告数据必须是在实际观察中得出的，即使结果出现误差，也是有意义的，是符合客观性原则的。出现误差并不是坏事，可以通过对误差的分析促使学生提高实验观察的能力。　　3.全面性原则。只有全面、系统、动态地观察实验对象，才能比较客观、全面地反映实验事实，总结出正确的实验规律。如在“测金属电阻率”的实验中，测金属丝

4、直径时要求从金属丝的几个不同部位、不同的方向测出多组数据，求出它们的平均值再计算出电阻率。只有这样才能符合全面性原则，减少误差，总结出正确的物理规律。　　4.典型性原则。选择观察对象，在典型条件下完成观察，这就是典型性原则。在实验观察中典型性原则与全面性原则是对立统一的。典型性原则是为克服人的观察能力的局限性而提出的，因此它是有条件的，并必须服从全面性原则；反过来，全面性原则又要受到典型性原则的制约。要使观察的现象能反映出事物客观本质，就应该把与当前无关的、次要的因素撇开，让有代表性的观察对象在较典型的条件下，把它的主要方面充分暴露出来，这样就可以简化观察过程，

5、保证观察结果具有典型意义。　　三、对学生观察能力的培养　　1.对学生观察能力的培养。首先，要使学生能根据物理教学要求自行设计实验观察内容，确定观察工具，掌握必备知识。俗话说：“4内行看门道，外行看热闹。”例如，在做平抛仪实验时，可让学生先提出自己的设想，有学生提出用摄像仪先拍下两小球的录像，然后再放慢动作片，这样观察得更清楚。　　其次，要培养学生实事求是、谦虚严谨的作风。在实验观察时要尊重事实，正确反映事实，严格按客观性原则得出观察结论。一旦发现与事实不符的地方，应毫不犹豫地抛弃错误观点，决不允许假造观察材料和实验数据。　　第三，应培养学生在观察中积极思维的习惯

6、。观察时，应尽量使学生摆脱已有观念的束缚，思维有较大的自由度。鼓励学生善疑多问，勤于思考，这样才有可能在将来的观察实践中探索，发现新的物理现象和规律。　　2.对学生进行观察技巧的训练。按照实验观察的目的性原则，首先应做好实验观察设计，明确观察对象，观察步骤和方法。例如，在测金属电阻率实验中，应先知道需要观察测量的要素有金属丝的电阻阻值、金属丝的长度和直径。观察步骤也可按以上顺序。这样可以使学生事先心中有数。　　其次，应要求学生熟悉观察仪器的性能、工作条件、准确性和精密度等。例如，要求学生知道所用的滑动变阻器的最大允许电流，伏特表、安培表的量程和最小刻度，天平的称

7、量等。要求学生掌握仪器的使用方法，这样才能让学生较自由地使用这些观察仪器。　　最后，应要求学生做好观察记录，并对记录进行认真的处理、分析。除了对观察结果应准确、客观地记录外，对观察日期、地点、仪器性能等都要有完整的记录，还要对本次实验观察给予比较完整和确切恰当的评价。4　　需要指出的是，要使学生遵照实验观察原则、提高观察能力和素质不是一朝一夕能完成的，而要经过长期的、系统的培养和训练。教师在培养学生观察能力的同时，还应对学生进行相应知识的教育，这样才能使学生形成良好的观察习惯。4