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观察能力是物理学科能力中最基础的能力之一，观察能力是其他一切能力发展的基础.正是它的基础性，使它在物理学科的能力框架中占有重要的地位.前苏联著名的生理学家巴甫洛夫说：“不学会观察，你就永远当不了科学家.”所以，他号召人们要“观察、观察、再观察”.只有观察能力强的人才善于观察，才能完整、细致、迅速地观察到事物的特征；才能从人们习以为常的事物中观察到不平常的结果；才能敏捷地抓住偶然发现的客观现象进行深入研究.未来社会所需要的具有创造能力的高素质人才，必须具有敏捷的观察能力，中学教育就必须强化这一素质的培养，从中学物理教学的特点来看，物理学科的实验性为观察能力的培养提供了得天独厚的条件，我们应充分利用这一学科优势，强化学生物理观察能力的培养.那么如何来培养呢？本文结合实例说明学生物理观察能力的阶段性表现，提出培养物理观察能力的教学策略.
1对物理观察的认识
1.1物理观察是一种包含积极思维活动的心理过程
物理学科是一门以实验为基础的学科，实验多、现象多，需要进行的物理观察就多.表面看来，观察似乎非常简单：现象产生、观察现象、记录现象.就这样，好像没什么难的，但物理观察，是在既定条件下，以物质以及运动中的物理因素、它们的形象、变化及其相互关联为目的的一种观察.其核心是在内部思维框架的调解下从外界搜集信息、发掘科学事实、获取研究对象的信息，包括辨认、识别和提取，并促进相关信息的回忆，物理观察的最终目的在于通过观察、归纳、推理等建立科学的理论.因此，观察是人们对客观事物有计划、有目的的自觉行为，是一种包含积极思维活动的心理过程.
1.2物理观察是认识物理现象的重要方法
中学物理教学内容主要有两类：一类是对物理现象的认识；一类是对物理概念和规律的学习.在初中物理教学阶段，尤其是八年级教学中以现象教学为主，比如有热现象、光现象、声现象以及一些力学的现象等内容.这些内容中，比如，升华现象，学生可能知道樟脑球变小的事实，但很难有对过程及现象的直接观察；比如，力能使物体产生形变，但几乎没有对微小形变的认识；再如，光充满我们生活的空间，但对光传播的路径和规律观察得比较少.观察是物理学习的开始，观察是获取知识的门户，细致的观察，可以从表面上看来是无关的东西中发现它们的相似之处或者逻辑关系，还可以从熟知的普遍的现象中发现新奇之处，引起更深层次的思考和研究.课堂教学中设计观察活动能对物理现象形成深刻的认识，而且观察是认识这些物理现象的重要方法.
1.3物理观察是形成物理概念规律的基础
学生获得知识的思维过程是：观察（直觉思维）——想象（抽象思维）——揭示本质.如果学生具有较强的观察能力，就有更多的机会获取知识，就更能从观察对象上发现事物的本质特征.比如，学习牛顿第二定律的过程，我们采用了归纳观察的方法，首先建立感性认识，即先确定质量不变的情况下，观察加速度与力之间的关系；然后确定在力不变的情况下，观察加速度与质量之间的关系.在观察的基础上通过归纳得出牛顿第二运动定律.再比如，在认识电源内阻的教学过程中，一般采用小灯泡接在干电池两端，随着并接在电池两端的灯泡数量的增加，第一个接入的小灯泡亮度都比前一次实验变暗些.学生对这个现象并不能做出正确的解释，因为他们所依据的是初中认识，认为电源输出的电压不变.这时需要在实验电路中接入电压表和电流表再次进行实验观察，使学生认识到电源的输出电压是变化的，灯泡变暗是电流减小的原因，在这个感性认识的基础上，引导学生分析推理，认识到内阻的存在，同时为闭合电路欧姆定律的学习奠定基础.在观察的过程中，通过分析、判断、推理的逻辑方法，观察现象所反映的物理实质，是建立物理概念和规律的基础.
2中学生物理观察能力的发展过程及其特征
学生观察能力的形成，是个循序渐进的过程，是从不自觉到有目的地进行的.在中学物理教学中，基于教学内容的观察活动主要有两个方面：对发生物理现象的器具的观察以及对物理现象和物理过程的观察.基于不同类型的观察活动要用不同的方法，基于不同阶段的观察活动对学生观察能力的培养点也是不同的.
2.1初中阶段学生观察能力的主要表现
初中物理教学的起始阶段，观察活动主要就是对物理仪器的观察，比如观察刻度尺、天平、弹簧测力计等，对于这类活动的观察目标是通过观察知道仪器的共同特点，从而达到会用的要求.观察的具体内容要求有：知道仪器的主要构造和工作原理；从仪器面板获取相关信息，即测量数据的单位、零刻度的位置、最小分度值、量程等.对于这类活动提升学生观察能力的主要表现就是使学生掌握观察的一般顺序，认识观察的内容及过程.具体的策略就是在初次观察活动的过程中进行方法指导，在后续的类似观察活动中应用并强化方法，从而形成对观察内容及过程有序观察的习惯.
初中阶段对物理现象和物理过程的观察，主要的观察能力表现是能够获取某一现象和过程中的物理因素和物理要素；能够发现物理现象和物理过程中的主要特点和相关的细节特征，比如对实验条件的观察；另外，也应该能用简洁的语言记录观察对象的主要特征变化和最后的结果.这一类观察活动是这个阶段的学生进行物理观察的主要内容，也是发展初中学生物理观察能力的主要表现.比如通过对光、热简单现象的观察，学习观察记录的方式方法，对力现象的观察，学习分析、归纳物理规律的方法.在这一阶段培养观察能力的策略在于对观察目标以及观察方法的具体明确的指导.
2.2高中阶段学生观察能力的主要表现
在高中阶段虽然也有螺旋测微器、游标卡尺等仪器的观察，但这主要是对测量原理的认识，并不是高中阶段发展观察能力的重点内容.对物理现象和物理过程的观察，更注重要能够发现并概括出物理现象和物理过程发生、发展的条件和规律，从而建立新的物理概念或规律.这一要求是中学阶段观察能力的较高要求，常常需要综合并灵活使用各种观察方法，同时要结合学科知识和各种能力的共同表现.比如，对楞次定律的总结过程，就很需要分析、比较、归纳等能力的综合应用来对观察结果的处理.在这一阶段要给学生更多的观察自主权，以及引导学生在观察前运用学科知识思考预期的实验结果，抓住活动的主要特征，聚焦观察目的，有重点的进行观察. 上述内容只是基于任务类型进行观察活动的不同阶段的能力表现，但观察能力更高层次的表现则在于：掌握物理观察的方法，养成自觉观察物理现象的习惯，能在物理观察中提出质疑，能制定物理观察计划和表述观察结论.
3培养学生观察能力的几点策略
3.1通过明确观察对象及目的指导观察方法
物理课堂教学中实验观察的最终目的是为发展知识提供认识的，因此在组织学生观察之前要引导学生明确观察目标，要让学生明确为什么观察和观察什么，从而使学生掌握观察的具体内容.
例如，观察“水的沸腾”的实验.水的沸腾是学生在生活中看见过无数次的现象，但他们只能很粗略地描述沸腾现象，这就说明了他们只是“看见过”，而不是观察过.即使在课堂上再次给学生提供这个现象，如果没有正确的指导，即使学生能有意识地去观察这一现象，也不一定能发挥观察过程对沸腾概念形成的作用.在教学中可以对学生的观察进行以下几方面的指导：（1）目的：水的温度特点，沸腾现象；（2）观察的对象：温度计的示数，气泡；（3）观察的内容：气泡发生位置的变化、气泡数量的多少、气泡体积的变化、水温的变化；（4）时段性：沸腾前、沸腾的过程中.在这样的指导下，学生才能及时地捕捉到观察的对象，发现沸腾的主要特征，对沸腾的概念、沸腾的条件、沸点的意义获得深刻的认识，从而为知识的获得提供了基础.
3.2通过观察与思维过程的结合提升观察能力
在高中阶段，观察的主要目的在于为建立概念和规律提供认识基础.这就更需要能够抓住观察对象的特征，与思维相结合，有重点地进行观察.
例如，在“超重、失重”的教学过程中，许多教师为学生提供了人站在电梯里台秤上随电梯升降的视频资料，这是一个很好的有利于建立超重、失重概念的观察活动.对于这一过程的观察可以采用“重复观察”的方法，随着观察，发现问题，再深入有针对性的观察，逐渐得出概念和特征.这一观察过程是和思维过程密不可分的，在这一活动中的观察、思维与能力表现如下：
观察过程观察现象描述思维活动及建立的认知提出的问题观察能力要求的具体表现第一次观察电梯有升降过程，台秤示数在升降过程中都有变化认识超重现象和失重现象什么阶段发生超重现象和失重现象？观察、描述出物理过程中的现象第二次观察上升过程：超重，
正常示数，失重.认识上升过程中超重现象和失重现象的运动学特征为什么会产生这种现象，其力学特征是什么？观察出物理过程的主要特点和相关细节应用牛顿运动定律对上升过程进行分析解释，并预测下降过程中的现象.为什么会产生这种现象，其力学特征是什么？第三次观察下降过程：失重，
正常示数，超重.对观察结果与预测现象对比思考.上升和下降都有超重和失重现象，其运动学特征有什么？观察出物理过程发展的规律性总结超重、失重现象的力学特征和运动学特征，建立较为完善超重和失重的概念.超重、失重时物体所受重力是否改变了？失重时“失去”的部分重力起到什么作用？ 理解、推理能力，建立概念的力学本质.你能设计一个完全失重实验吗？制定观察计划，需要一定的分析概括能力和某些心智技能第四次观察完整过程梳理思维过程及强化结论.全面观察物理过程，深化概念理解.3.3通过学科知识和正确理论的指导提升观察品质
美国科学哲学家汉森经常举这样一个例子：设想开普勒与第谷同时看日出，他们将看到截然不同的景象，第谷看到太阳从东方向上升起，地面是不动的；开普勒却看到太阳是不动的，只因为地球转动才使他逐渐看到了不同的太阳.这是由于他们所深信的理论是针锋相对的，开普勒深信日心说，第谷坚持地心说，不同的理论作用于同一观察对象得出了不同的结论.这就表明理论决定了观察到什么.汉森认为，人们看到某种感觉材料，首先的反映不是消极的感受它，而是无意识地以一种“概念模式去套用眼前的感觉材料”，在观察中如果以反映客观事物本质的理论为指导，将在一定程度上保证观察的客观性；相反，当不完备甚至错误的理论或观点渗透到观察中时，就会导致错误观察.理论可以纠正一些错误的观察.这就是汉森提出的观察渗透理论的基本内容，它指出了我们的任何观察都不是纯粹客观的，具有不同知识背景的观察者观察同一事物，会得出不同的观察结果.我们也可以说个很简单的观察来认识这一点，烧水时我们看到壶口冒出的“白气”，观察到的是什么物态变化现象呢？有的学生起初认为汽化，而不是液化，原因就是认为“白气”是水蒸气，由水到水蒸气，当然是汽化现象.而如果认识到水蒸气是无色的气体，是观察不到的，就不会得出这样的观察结论.这就是学科知识所起的指导作用，也就是俗话说的“外行看热闹，内行看门道”.
当然，物理观察的具体方法和技巧有很多，不同的标准可有不同的分类，比如，在方法上，有系统观察，比较观察、重点观察、重复观察等.在技巧上，有连续观察、综合观察、转换观察等.观察内容和目的有一定阶段性要求，学生观察能力水平也有一定的差异，针对教学内容和学生的发展阶段，指导不同观察方式方法的应用要点，才能真正有效的提升学生的观察能力.
1对物理观察的认识
1.1物理观察是一种包含积极思维活动的心理过程
物理学科是一门以实验为基础的学科，实验多、现象多，需要进行的物理观察就多.表面看来，观察似乎非常简单：现象产生、观察现象、记录现象.就这样，好像没什么难的，但物理观察，是在既定条件下，以物质以及运动中的物理因素、它们的形象、变化及其相互关联为目的的一种观察.其核心是在内部思维框架的调解下从外界搜集信息、发掘科学事实、获取研究对象的信息，包括辨认、识别和提取，并促进相关信息的回忆，物理观察的最终目的在于通过观察、归纳、推理等建立科学的理论.因此，观察是人们对客观事物有计划、有目的的自觉行为，是一种包含积极思维活动的心理过程.
1.2物理观察是认识物理现象的重要方法
中学物理教学内容主要有两类：一类是对物理现象的认识；一类是对物理概念和规律的学习.在初中物理教学阶段，尤其是八年级教学中以现象教学为主，比如有热现象、光现象、声现象以及一些力学的现象等内容.这些内容中，比如，升华现象，学生可能知道樟脑球变小的事实，但很难有对过程及现象的直接观察；比如，力能使物体产生形变，但几乎没有对微小形变的认识；再如，光充满我们生活的空间，但对光传播的路径和规律观察得比较少.观察是物理学习的开始，观察是获取知识的门户，细致的观察，可以从表面上看来是无关的东西中发现它们的相似之处或者逻辑关系，还可以从熟知的普遍的现象中发现新奇之处，引起更深层次的思考和研究.课堂教学中设计观察活动能对物理现象形成深刻的认识，而且观察是认识这些物理现象的重要方法.
1.3物理观察是形成物理概念规律的基础
学生获得知识的思维过程是：观察（直觉思维）——想象（抽象思维）——揭示本质.如果学生具有较强的观察能力，就有更多的机会获取知识，就更能从观察对象上发现事物的本质特征.比如，学习牛顿第二定律的过程，我们采用了归纳观察的方法，首先建立感性认识，即先确定质量不变的情况下，观察加速度与力之间的关系；然后确定在力不变的情况下，观察加速度与质量之间的关系.在观察的基础上通过归纳得出牛顿第二运动定律.再比如，在认识电源内阻的教学过程中，一般采用小灯泡接在干电池两端，随着并接在电池两端的灯泡数量的增加，第一个接入的小灯泡亮度都比前一次实验变暗些.学生对这个现象并不能做出正确的解释，因为他们所依据的是初中认识，认为电源输出的电压不变.这时需要在实验电路中接入电压表和电流表再次进行实验观察，使学生认识到电源的输出电压是变化的，灯泡变暗是电流减小的原因，在这个感性认识的基础上，引导学生分析推理，认识到内阻的存在，同时为闭合电路欧姆定律的学习奠定基础.在观察的过程中，通过分析、判断、推理的逻辑方法，观察现象所反映的物理实质，是建立物理概念和规律的基础.
2中学生物理观察能力的发展过程及其特征
学生观察能力的形成，是个循序渐进的过程，是从不自觉到有目的地进行的.在中学物理教学中，基于教学内容的观察活动主要有两个方面：对发生物理现象的器具的观察以及对物理现象和物理过程的观察.基于不同类型的观察活动要用不同的方法，基于不同阶段的观察活动对学生观察能力的培养点也是不同的.
2.1初中阶段学生观察能力的主要表现
初中物理教学的起始阶段，观察活动主要就是对物理仪器的观察，比如观察刻度尺、天平、弹簧测力计等，对于这类活动的观察目标是通过观察知道仪器的共同特点，从而达到会用的要求.观察的具体内容要求有：知道仪器的主要构造和工作原理；从仪器面板获取相关信息，即测量数据的单位、零刻度的位置、最小分度值、量程等.对于这类活动提升学生观察能力的主要表现就是使学生掌握观察的一般顺序，认识观察的内容及过程.具体的策略就是在初次观察活动的过程中进行方法指导，在后续的类似观察活动中应用并强化方法，从而形成对观察内容及过程有序观察的习惯.
初中阶段对物理现象和物理过程的观察，主要的观察能力表现是能够获取某一现象和过程中的物理因素和物理要素；能够发现物理现象和物理过程中的主要特点和相关的细节特征，比如对实验条件的观察；另外，也应该能用简洁的语言记录观察对象的主要特征变化和最后的结果.这一类观察活动是这个阶段的学生进行物理观察的主要内容，也是发展初中学生物理观察能力的主要表现.比如通过对光、热简单现象的观察，学习观察记录的方式方法，对力现象的观察，学习分析、归纳物理规律的方法.在这一阶段培养观察能力的策略在于对观察目标以及观察方法的具体明确的指导.
2.2高中阶段学生观察能力的主要表现
在高中阶段虽然也有螺旋测微器、游标卡尺等仪器的观察，但这主要是对测量原理的认识，并不是高中阶段发展观察能力的重点内容.对物理现象和物理过程的观察，更注重要能够发现并概括出物理现象和物理过程发生、发展的条件和规律，从而建立新的物理概念或规律.这一要求是中学阶段观察能力的较高要求，常常需要综合并灵活使用各种观察方法，同时要结合学科知识和各种能力的共同表现.比如，对楞次定律的总结过程，就很需要分析、比较、归纳等能力的综合应用来对观察结果的处理.在这一阶段要给学生更多的观察自主权，以及引导学生在观察前运用学科知识思考预期的实验结果，抓住活动的主要特征，聚焦观察目的，有重点的进行观察. 上述内容只是基于任务类型进行观察活动的不同阶段的能力表现，但观察能力更高层次的表现则在于：掌握物理观察的方法，养成自觉观察物理现象的习惯，能在物理观察中提出质疑，能制定物理观察计划和表述观察结论.
3培养学生观察能力的几点策略
3.1通过明确观察对象及目的指导观察方法
物理课堂教学中实验观察的最终目的是为发展知识提供认识的，因此在组织学生观察之前要引导学生明确观察目标，要让学生明确为什么观察和观察什么，从而使学生掌握观察的具体内容.
例如，观察“水的沸腾”的实验.水的沸腾是学生在生活中看见过无数次的现象，但他们只能很粗略地描述沸腾现象，这就说明了他们只是“看见过”，而不是观察过.即使在课堂上再次给学生提供这个现象，如果没有正确的指导，即使学生能有意识地去观察这一现象，也不一定能发挥观察过程对沸腾概念形成的作用.在教学中可以对学生的观察进行以下几方面的指导：（1）目的：水的温度特点，沸腾现象；（2）观察的对象：温度计的示数，气泡；（3）观察的内容：气泡发生位置的变化、气泡数量的多少、气泡体积的变化、水温的变化；（4）时段性：沸腾前、沸腾的过程中.在这样的指导下，学生才能及时地捕捉到观察的对象，发现沸腾的主要特征，对沸腾的概念、沸腾的条件、沸点的意义获得深刻的认识，从而为知识的获得提供了基础.
3.2通过观察与思维过程的结合提升观察能力
在高中阶段，观察的主要目的在于为建立概念和规律提供认识基础.这就更需要能够抓住观察对象的特征，与思维相结合，有重点地进行观察.
例如，在“超重、失重”的教学过程中，许多教师为学生提供了人站在电梯里台秤上随电梯升降的视频资料，这是一个很好的有利于建立超重、失重概念的观察活动.对于这一过程的观察可以采用“重复观察”的方法，随着观察，发现问题，再深入有针对性的观察，逐渐得出概念和特征.这一观察过程是和思维过程密不可分的，在这一活动中的观察、思维与能力表现如下：
观察过程观察现象描述思维活动及建立的认知提出的问题观察能力要求的具体表现第一次观察电梯有升降过程，台秤示数在升降过程中都有变化认识超重现象和失重现象什么阶段发生超重现象和失重现象？观察、描述出物理过程中的现象第二次观察上升过程：超重，
正常示数，失重.认识上升过程中超重现象和失重现象的运动学特征为什么会产生这种现象，其力学特征是什么？观察出物理过程的主要特点和相关细节应用牛顿运动定律对上升过程进行分析解释，并预测下降过程中的现象.为什么会产生这种现象，其力学特征是什么？第三次观察下降过程：失重，
正常示数，超重.对观察结果与预测现象对比思考.上升和下降都有超重和失重现象，其运动学特征有什么？观察出物理过程发展的规律性总结超重、失重现象的力学特征和运动学特征，建立较为完善超重和失重的概念.超重、失重时物体所受重力是否改变了？失重时“失去”的部分重力起到什么作用？ 理解、推理能力，建立概念的力学本质.你能设计一个完全失重实验吗？制定观察计划，需要一定的分析概括能力和某些心智技能第四次观察完整过程梳理思维过程及强化结论.全面观察物理过程，深化概念理解.3.3通过学科知识和正确理论的指导提升观察品质
美国科学哲学家汉森经常举这样一个例子：设想开普勒与第谷同时看日出，他们将看到截然不同的景象，第谷看到太阳从东方向上升起，地面是不动的；开普勒却看到太阳是不动的，只因为地球转动才使他逐渐看到了不同的太阳.这是由于他们所深信的理论是针锋相对的，开普勒深信日心说，第谷坚持地心说，不同的理论作用于同一观察对象得出了不同的结论.这就表明理论决定了观察到什么.汉森认为，人们看到某种感觉材料，首先的反映不是消极的感受它，而是无意识地以一种“概念模式去套用眼前的感觉材料”，在观察中如果以反映客观事物本质的理论为指导，将在一定程度上保证观察的客观性；相反，当不完备甚至错误的理论或观点渗透到观察中时，就会导致错误观察.理论可以纠正一些错误的观察.这就是汉森提出的观察渗透理论的基本内容，它指出了我们的任何观察都不是纯粹客观的，具有不同知识背景的观察者观察同一事物，会得出不同的观察结果.我们也可以说个很简单的观察来认识这一点，烧水时我们看到壶口冒出的“白气”，观察到的是什么物态变化现象呢？有的学生起初认为汽化，而不是液化，原因就是认为“白气”是水蒸气，由水到水蒸气，当然是汽化现象.而如果认识到水蒸气是无色的气体，是观察不到的，就不会得出这样的观察结论.这就是学科知识所起的指导作用，也就是俗话说的“外行看热闹，内行看门道”.
当然，物理观察的具体方法和技巧有很多，不同的标准可有不同的分类，比如，在方法上，有系统观察，比较观察、重点观察、重复观察等.在技巧上，有连续观察、综合观察、转换观察等.观察内容和目的有一定阶段性要求，学生观察能力水平也有一定的差异，针对教学内容和学生的发展阶段，指导不同观察方式方法的应用要点，才能真正有效的提升学生的观察能力.