進入學習成功隧道之怎樣提高觀察能力

觀察是我們認識世界獲取知識的一條重要途徑。

觀察是指有目的、有計劃、有思維活動的知覺活動。學生在老師的指導下，通過觀察社會、觀察自然、觀察實驗等來獲得大量的感性認識，然后通過科學思維活動的“加工”，來繼承前人的科學成果。當然，也可以先理解科學的結(jié)論，然后通過觀察來驗證這些結(jié)論。

觀察的重要性，在實驗學科的學習中表現(xiàn)得比較具體。

物理學家丁肇中說：“自然科學不能離開實驗的基礎(chǔ)，特別是物理學，是從實驗中產(chǎn)生的�！弊鳛閷W生，要想繼承這些自然科學的成果，要想真正學會它，同樣要通過大量的實驗觀察，通過精心的實驗，高效地重復前人所進行的通向成功的類似觀察，再經(jīng)過思考，可以迅速地得出結(jié)論。因此，實驗觀察在教材中占據(jù)著重要的地位。大致統(tǒng)計了一下：中學物理的演示實驗有253個，學生動手的實驗有49個；化學共有演示實驗194個，學生實驗35個。理化實驗總計有531個之多。

為什么在物理、化學和生物的教材中，把演示實驗和學生實驗作為不可缺少的重要內(nèi)容呢？為什么老師把演示實驗是否做成功作為上課成敗的關(guān)鍵呢？就是為了給學生提供觀察的機會，以便有可能開展正常的學習活動。

物理、化學和生物的許多結(jié)論，就是在這些實驗觀察后，通過思考而誕生的。

同樣，在政治、語文、歷史、地理和美術(shù)等學科的學習中，也離不開觀察，都需要自覺地去觀察自然、觀察社會、觀察生活，才能獲得豐富的感性知識，否則，思維活動將會變成無源之水而枯竭。老舍說：“盡管他生活在工廠里，農(nóng)村里，身邊有許多令人激動的新人新事，可是他沒有仔細觀察，人與事都從他身邊溜走了，因此，到提筆時，他就會覺得沒有東西可寫了�！币粋�學生在什么時候?qū)懽魑淖铐樖帜�？一般是在認真觀察了社會或自然之后。

不過從實際情況來看，并不是每一個學生都能通過觀察達到預期的效果，因為這涉及到學生在觀察能力上的差異。

例如，化學老師拿起盛著硫酸的試劑瓶，把瓶蓋取下，放在桌上，然后，往試管中倒硫酸溶液，倒完后，又蓋好瓶蓋。整個操作過程在全體學生的觀察下靜悄悄地進行著。這時老師突然提出兩個問題：

①剛才倒酸時，試劑瓶的標簽朝著什么方向？對不對？為什么？

②瓶蓋是怎么放的？對不對？為什么？

對這兩個很簡單的問題，回答大致有三種：

第一種，要求老師再重新操作一遍，因為事先不知道老師要提問，所以沒注意觀察。

第二種，觀察到了老師倒硫酸溶液時，試劑瓶的標簽朝下，沒有對著手心，瓶蓋也沒有倒放，但由于實驗知識沒學好，所以不知道對不對。

第三種，不僅觀察到了老師的整個操作細節(jié)，而且正確地指出了老師操作中的錯誤和害處。

可見，對同一個實驗，由于觀察能力的不同，效果大不一樣。

那么，怎樣才能提高觀察能力呢？

（一）要有明確的觀察目的

學生的實驗觀察，目的大致有兩類：一類是為了學到新的知識，一類是為了驗證新學的知識。

先談一下為獲取新知識的觀察。

在生活實踐中，在科學實驗中，先通過觀察獲得感性知識，然后再通過思維，上升為理性知識。例如，將固體的金屬鈉放入水中，觀察到鈉浮在水面，與水發(fā)生反應(yīng)，變成銀白色閃亮的小球，而且越來越小……在老師的啟發(fā)下，學生通過思考，從觀察到的現(xiàn)象之中，可以學到以下新知識；

鈉的密度比水小；

鈉和水反應(yīng)激烈，是放熱反應(yīng)；

鈉的熔點比較低，因此在反應(yīng)過程中被熔成液態(tài)，又由于表面張力而成球狀等等。

可見，通過對金屬鈉和水反應(yīng)的觀察，學生認識了鈉的一些物理性質(zhì)和化學性質(zhì)。這類觀察不僅使學生能順利地獲得新知識，而且可以發(fā)展學生的觀察能力，有助于在未來工作中去發(fā)現(xiàn)，去創(chuàng)造。

再談一下驗證新知識的觀察。這類觀察是為了驗證已知的結(jié)論。

例如，初二物理課學完了“物體的浮沉條件”之后，做了這樣一個實驗：利用裝著沙子的試管作為浮在液面上的物體，研究它受到的浮力跟它的重量有什么關(guān)系，從而驗證了“漂浮在液面上的物體受到的浮力等于物體的重量”的結(jié)論。

這種驗證式的實驗觀察，是在理解的基礎(chǔ)上進行的，因此，對觀察到的現(xiàn)象往往認識得更加深刻。

在上述兩類觀察活動中，如果觀察目的非常明確，在觀察時就容易抓住關(guān)鍵的現(xiàn)象，對現(xiàn)象的感受也會更深。不少優(yōu)秀生表現(xiàn)出了很強的觀察力，這與他們在觀察時目的性強有著直接的關(guān)系。

優(yōu)秀生很注重預習，他們在上課前對知識就已經(jīng)有所了解，在老師做演示實驗時，對別的學生講是為了獲得新知識，而對優(yōu)秀生則是為了驗證自己新理解的知識，是為了豐富感性知識，所以他們的注意力往往集中在最重要、最關(guān)鍵的現(xiàn)象上。

優(yōu)秀生自己動手做實驗時觀察目的非常明確，對實驗的全部操作程序和應(yīng)當看到的現(xiàn)象十分清楚，所以很少看書，便能獨立地一邊操作、一邊觀察，并隨時做觀察記錄，發(fā)現(xiàn)問題及時查找原因，因此每次實驗都能加深對新知識的理解。

也有不少學生觀察目的不明確，計劃不具體，所以觀察效果很差。他們走進實驗室，還不知道要做什么實驗，不知道觀察什么現(xiàn)象，更不知道如何通過實驗操作來達到觀察的目的。往往一邊看著書，一邊操作，看一步做一步，這種抓中藥式的實驗法，收效甚微。他們觀察目的不明確，糊里糊涂地走進實驗室，又糊里糊涂地走出實驗室，這也正是他們學不好物理、化學和生物的重要原因。

（二）要有豐富的知識

觀察能力強可以促進知識的獲得，而豐富的知識，又可以提高觀察能力，捕捉到不易發(fā)現(xiàn)的重要現(xiàn)象，還能使觀察不停留在感性認識的低級階段。例如，我國宋代科學家沈括有一次經(jīng)過太行山，看到許多蚌殼、海螺、大鵝卵石等東西，感到很奇怪，因為這些只有在海底和海濱才能存在。據(jù)此他作出判斷：高高的太行山原來是遠古時代的海濱。提出了華北平原是沖積平原的學說，建立了海陸變遷的理論。不知有多少人路過太行山，不知有多少人看到了同樣的現(xiàn)象，可為什么沒有沈括這樣的發(fā)現(xiàn)呢？主要是因為他們?nèi)狈τ嘘P(guān)的知識。而沈括卻具有豐富的海洋知識，所以他能通過觀察到的現(xiàn)象產(chǎn)生科學的聯(lián)想。青霉素的發(fā)現(xiàn)者弗來明為人類做出重大的貢獻，他曾謙虛地說：“我的唯一功勞是沒有忽視觀察。”其實，還有一條重要原因就是弗來明具有豐富的生物學知識。否則，就是觀察到了，他也不會認識到它的重大意義。

上述事實說明，缺乏豐富知識基礎(chǔ)的觀察，只是一種膚淺的、低級的、原始的觀察，正因為如此，不知使多少有價值的現(xiàn)象從人們眼前滑了過去。

（三）要動腦多想

我們知道，哈雷彗星是由英國科學家哈雷在17世紀發(fā)現(xiàn)的。其實，我們的祖先早就對它進行了長期的觀察，從公元前613～公元1910年的兩千多年中，有31次珍貴的記錄，根據(jù)這些全面的觀察材料，不難發(fā)現(xiàn)：我們祖先每次觀察到的彗星形狀都十分相似，每次彗星出現(xiàn)的時間間隔均為76年，因此，看到的應(yīng)是同一顆星�？上�，歷史上沒有這種重大發(fā)現(xiàn)的記載，結(jié)果這樣重大的天文發(fā)現(xiàn)，被善于根據(jù)觀察材料進行思考的后來人哈雷所揭示。

恩格斯談到思維在觀察中的作用時說：“單憑觀察所得到的經(jīng)驗，是決不能充分證明必然性的�！彼�還說：“除了眼睛，我們不僅還有其他的感官，而且有我們的思維活動�！彼季S活動不但貫穿在觀察的全過程，還要延伸到觀察之前和觀察之后。

觀察之前，要確定觀察對象、觀察目的以及觀察計劃、步驟和方法，這些要通過思維活動來完成。觀察過程中，對出現(xiàn)的各種現(xiàn)象，應(yīng)當多問幾個“為什么”，應(yīng)當對觀察中出現(xiàn)的每一種變化（現(xiàn)象），都打個問號，力求做出科學的解釋。在觀察結(jié)束后，面對一大堆觀察結(jié)果，要繼續(xù)思考。

難怪有人把觀察叫做“思維的知覺”。只有在觀察前、觀察中和觀察后，始終動腦筋思考探索的人，觀察能力才會迅速得以提高�？梢哉f，通過觀察發(fā)現(xiàn)問題，通過思維解決問題。沒有思維的觀察，只能使獲得的知識停留在感性認識的低級階段。

俄國生理學家巴甫洛夫十分重視觀察，他說：“應(yīng)當先學會觀察，不學會觀察，你就永遠當不了科學家。”在他實驗室的建筑物上刻著“觀察、觀察、再觀察”的警句。在這警句中，還應(yīng)當看到始終貫穿著七個字：“思考、思考、再思考”，只有這樣，觀察中得到的知識，才可能插上翅膀，飛躍到一個新的高度，即從感性知識飛躍到了理性知識的水平。

（四）要認真細致

觀察時，要專心致志，對每一個細小的變化都不放過。不少學生觀察不認真，不細致，而這正是觀察中最忌諱的。

例如，化學老師在講到硫與鐵的反應(yīng)時，做了個演示試驗：把少量硫粉和鐵粉的混和物裝在試管里，加熱到發(fā)紅，立即把酒精燈移開，反應(yīng)繼續(xù)進行。

當老師問學生看到了什么時，一個學生回答：試管底部先發(fā)紅，然后向上移動，顯然，反應(yīng)是從下往上進行的。

老師又問：這說明了什么？學生答：是放熱反應(yīng)。

老師又問：你怎么判斷是放熱反應(yīng)？學生答不上來了。

為什么答不上來呢？因為在觀察時，只觀察到紅熱現(xiàn)象從試管底部向上移動，而沒有注意到紅熱一開始，老師就把酒精燈移開了。有的學生雖然看到了老師的這個動作，也誤認為是為了節(jié)省酒精。其實，正是酒精燈適時移走后，反應(yīng)仍然激烈地繼續(xù)進行，說明了這是一個放熱反應(yīng)。

再如，在老師演示用排水取氣法收集氣體（如制氧）時，有的學生因不注意觀察和思考，所以對先撤火，還是先撤試管搞不清楚，以致在自己做實驗時出了事故。

可見，觀察一定要認真細致，不能有半點馬虎。

（五）要掌握科學的觀察方法

（1）全面觀察和重點觀察

對事物要善于從不同的角度來觀察，要觀察事物的各個方面，各種特性，然后，再觀察它們之間的聯(lián)系，從而對事物有一個全面的認識。例如，要掌握家兔的解剖知識，就先要觀察家兔的各大系統(tǒng)，組成各個系統(tǒng)的主要器官，然后再觀察各器官之間，各系統(tǒng)之間的位置關(guān)系，從而對家兔有全面的和整體的認識。

由于每次觀察總有一定的目的，因此，可以根據(jù)觀察的目的，確定觀察的重點。例如，學習牛頓第三定律（兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反），需要觀察一系列實驗：彈簧秤的實驗；磁鐵和鐵塊相互作用的實驗；磁鐵和鐵條相互作用的實驗；帶電紙球的實驗。這些實驗觀察的重點主要放在物體間的相互作用上，而其他現(xiàn)象就不作為觀察的重點了。

（2）對比觀察

進行對比觀察，有利于迅速抓住事物的共性和個性，從而抓住事物的本質(zhì)。

例如，學習光合作用時為了說明光合作用需要光，把整片葉子放在光下照射，按操作步驟實驗，最后，用碘酒染色，葉子變成藍色，這是因為碘酒遇到光合作用的產(chǎn)物――淀粉而起了變化。但是，這還不能說明光是生成淀粉的必要條件。如果有人提出葉子不照光，也可以制造淀粉，加碘酒也可以變藍，就不好回答了。這時就需要通過對照實驗來進行對比觀察，即把葉子的一部分遮住不見光，讓另一部分見到光，然后進行光照實驗。觀察結(jié)果，會發(fā)現(xiàn)只有見光的部分經(jīng)處理后遇碘酒變藍，說明生成了淀粉。通過這種對比觀察，才會得出令人信服的結(jié)論：光是進行光合作用不可缺少的條件。

德國哲學家黑格爾說：“我們所要求的是要能看出異中之同，或同中之異�！笨梢�，對比觀察，實質(zhì)上是比較科學思維方法在觀察中的運用，可以大大加快對事物本質(zhì)的認識。

（3）重復觀察和長期觀察

為什么要進行重復觀察呢？

首先，很多現(xiàn)象的出現(xiàn)非常迅速，稍縱即逝，觀察的速度往往跟不上，所以需要進行重復觀察。例如，化學實驗有時要重復多次，才能得到滿意的結(jié)論。

其次，有時出現(xiàn)的次要現(xiàn)象更加吸引人的注意力，所以往往因此而忽視了對主要現(xiàn)象的觀察，只好再重復一次。例如，老師做氯氣和氫氣的化合反應(yīng)實驗，點燃鎂條，引起氫氣和氯氣的檄烈反應(yīng)發(fā)生“爆炸”，使瓶口的塑料片向上彈起。有的學生光注意看鎂條燃燒，或被強光照得來不及看集氣瓶――反應(yīng)發(fā)生的地方。只好再重做一次，再觀察一回。

第三，對很多事物的認識，不見得一次就能完成，需要反復多次才行；又由于事物本身發(fā)展的周期性，這就決定了觀察的重復性。

為什么要學會長期觀察呢？

這是由于所觀察的客觀事物有它自己的發(fā)展過程或周期，有時發(fā)展過程很慢，周期很長，所以決定了觀察的長期性。

例如，遺傳學家孟德爾做了8年豌豆的雜交試驗，經(jīng)過8年對相對性狀的遺傳現(xiàn)象的觀察，終于發(fā)現(xiàn)了著名的分離規(guī)律和自由組合規(guī)律。為什么要這么長時間呢？因為雜交后代會出現(xiàn)什么性狀，是高莖還是矮莖，要等到這一代結(jié)了種子，第二年種下去，長成了植株以后才知道，要觀察只有等到第二年。因為要一點一點地生長，著急也沒有用。這一點就不像理化實驗?zāi)菢�，一次不行再來一次。能不能耐心地重復觀察，能不能長期地堅持觀察，也是觀察能力強弱的一種表現(xiàn)。

（六）觀察時應(yīng)注意的問題

（1）要認真記觀察筆記

為什么要把觀察到的現(xiàn)象認真地記錄下來呢？因為由觀察得到的感性認識不一定能立刻上升到理性認識，原因如下：自己的知識和能力水平低，觀察到的感性材料不多，還需要繼續(xù)積累，因此，需要把觀察所得先記下來，以便將來進一步研究時使用。再說有時觀察到的現(xiàn)象很復雜，數(shù)據(jù)很多，光憑記憶很不可靠，所以先記下來以備后用。

近代天文學創(chuàng)始人第谷臨終時，把他一生中觀測的750顆星辰的全部資料和底稿交給了他的學生刻卜勒，刻卜勒在第谷的研究基礎(chǔ)上提出了地球行星三定律，即：刻卜勒定律，成為牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力的基礎(chǔ)。如果第谷不把花了大量時間和艱苦勞動獲得的觀察結(jié)果記錄下來，供后人研究，那么就會延遲刻卜勒定律的發(fā)現(xiàn)，而第谷一生的勞動也將付之東流了。

我國著名的科學家竺可楨，從1936年1月1日開始記氣象觀察日記，一直記到1974年2月6日（逝世前一天），天天堅持記，一共記了40多本，這些觀察記錄成為氣象研究的寶貴資料。

科學事業(yè)要保持連續(xù)性，記錄觀察結(jié)果可以保證自己或他人把觀察或研究繼續(xù)下去。

不少學生在平時能認真地記觀察日記，這無疑對提高觀察能力、表達能力和思維能力都很有好處。優(yōu)秀生做實驗很注意記觀察記錄，這為他們深入學習提供了重要的材料。

觀察記錄一定要真實、準確。有的學生實驗時不能忠實地記錄觀察結(jié)果，這是一種極不嚴肅的學習態(tài)度。

赫胥黎說：“我要做的是叫我的愿望符合事實，而不是試圖讓事實與我的愿望調(diào)和。你們要像一個學生那樣坐在事實面前，準備放棄一切先人之見，恭恭敬敬地照著大自然指的路走，否則，就將一無所得�！边@話講得極有道理，對待觀察記錄就應(yīng)該抱著這種科學的態(tài)度。

如果發(fā)現(xiàn)觀察的結(jié)果與預期的不一樣，那正是新的學習的開始，要仔細查找原因，進行分析、比較，改進實驗，直到徹底搞明白為止。

（2）要從多方面感知同一事物

要想使觀察的結(jié)果完整而深刻，不僅要用眼看，用耳聽，可能的話還要充分運用味覺、嗅覺和觸覺。

例如，學習氯氣的物理性質(zhì)，除了看到它是黃綠色之外，還應(yīng)當嗅到它的氣味，以便留下深刻的印象。

（3）正確掌握和運用觀察的儀器和設(shè)備

以肉眼為主的觀察，在科研和學習中具有重大作用，但這些感官對宏觀和微觀世界的感知終究具有一定的局限性。

各種觀察儀器和設(shè)備為我們提供了方便的條件，使我們的觀察越來越深入。有相當多的現(xiàn)象，不借助于這些儀器和設(shè)備，我們就無法感知，因此，應(yīng)該認真了解這些“觀察工具”的性能，掌握操作的方法，熟練地運用它們?yōu)橛^察服務(wù)。不少學生實驗之所以失敗，就是因為不會操作或不會熟練操作工具。

總之，觀察是每個學生認識世界、學習知識的重要途徑；觀察也是將來發(fā)現(xiàn)新知識的重要途徑。觀察是“學者的第一美德”，在中學階段應(yīng)該認真培養(yǎng)自己的這種美德。

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