摘要物理學是一門以觀察和實驗為基礎的科學。觀察和實驗是研究物理的基本方法。因此,在物理教學中,培養(yǎng)學生的觀察能力和實驗操作能力十分重要。本文就如何在物理教學中培養(yǎng)學生的觀察能力談談做法。
關(guān)鍵詞物理教學 觀察 興趣 方法
中圖分類號:G633.7文獻標識碼:A
1 激發(fā)觀察興趣,培養(yǎng)觀察習慣
1.1 以興趣為著眼點強調(diào)觀察的目的性
中學生的好奇心較強,科學興趣較濃。對新鮮事物都懷著好奇的心理去“觀看”,卻沒有深入“觀察”,到最后只是知其然而不知所以然。這是因為學生沒有明確觀察的目的,只看到事物的表象而沒有深入思考。所以教學中教師應以學生的興趣為著眼點,強調(diào)觀察的目的性,創(chuàng)設情境,引導學生認真仔細地觀察。例如,在“研究牛頓第一定律”的教學時,學生只看到小車從斜面滑下,但卻沒有仔細觀察小車滑行的距離和接觸面的光滑程度。教師可問學生:小車是從同一高度下滑的嗎?三個斜坡的陡峭程度相同嗎?水平部分的光滑程度是否一樣?小車在哪個水平面滑得最遠?然后讓學生帶著問題和興趣再觀察思考,不僅達到了基本的教學目的,也培養(yǎng)了學生的能力。
1.2 以具體事例為依據(jù),強調(diào)觀察的重要性
愛因斯坦說過,發(fā)現(xiàn)、提出問題比解決一個問題更重要。因為解決問題可能就是一個數(shù)學的運算或?qū)嶒灥募记桑l(fā)現(xiàn)、提出問題卻需要通過觀察,并具有想象性的創(chuàng)造力才能實現(xiàn)。
2 學會觀察方法,注意觀察順序
由于學生缺乏生活經(jīng)驗和獨立、系統(tǒng)的觀察能力,教師要指導學生觀察的方法,擬定觀察順序,告訴學生先觀察什么,后觀察什么,再觀察什么。
2.1 全面觀察
對物理現(xiàn)象和過程進行觀察時,往往需要學生全面而系統(tǒng)地觀察,不要只局限于某一個點上看問題,而應該全面考慮,這是觀察事物重要的環(huán)節(jié)。有關(guān)現(xiàn)象可按如下步驟進行觀察:(1)觀察分析結(jié)果出現(xiàn)的若干場合,以獲得結(jié)果變化的有關(guān)情況。(2)觀察分析這些場合中的先行情況,以獲得其中變化因素和不變因素。
例如,阿基米德從跨入浴盆洗澡發(fā)現(xiàn)水從浴盆中溢出而受到啟發(fā),從而發(fā)現(xiàn)了浮力定律。又如熱學中的例子:魔術(shù)師把手伸進沸騰的清油中但是他的手卻沒有事,從而引出了比熱容的知識;對以上現(xiàn)象,我們要全面地觀察整個過程,而不只看局部,則可運用動量定理,揭示雜技表演的秘密。
2.2 重點觀察
既要全面觀察,又要抓住重點。觀察的片面性必然導致思維的局限性,必須防止“掛一漏萬”、“只見樹木不見森林”的傾向。觀察時,盡量調(diào)動多種器官參加活動,比較其異同點,得出正確結(jié)論,形成完整概念。物理學中很多規(guī)律都是在對大量個別現(xiàn)象進行觀察和研究的基礎上,通過歸納總結(jié)而獲得的。例如,牛頓在總結(jié)了伽利略等前輩對自然界機械運動的觀察與實驗結(jié)果基礎上,歸納出了著名的牛頓運動三定律。同時還要注意抓住重點要素進行觀察分析,防止眉毛胡子一把抓。有的實驗現(xiàn)象不很明顯,有的實驗現(xiàn)象稍顯即逝或多種現(xiàn)象并存,教師應讓學生由局部到整體,給學生有重復觀察的機會,也可以根據(jù)實驗的特定要求,重點觀察實驗中的某一方面或幾個方面,要求學生集中注意力,準確捕捉瞬間變化。
2.3 對比觀察
一般教師在開始進行探究實驗教學時,就要教會學生實驗觀察的一般方法,從變化前、變化時、變化后三個不同階段進行對比。對比觀察法是抓住事物的特點比較其異同的方法,包括異部對比、異物對比、前后對比及分類對比等。這是判斷哪一種因素對現(xiàn)象或過程起支配作用的有效方法。
例如:為判明引起電磁感應現(xiàn)象的因素是否為原磁場的變化,就要用磁場雖強但無變化的情形與原磁場雖弱但有變化的情形對比,從而判明哪一種因素在電磁感應現(xiàn)象中起決定作用。又如:在河邊玩耍時,觀察到兩位女士在河邊散步,一位穿高跟鞋,另一位穿平跟鞋,盡管她們體重看起來相當,但她們留在河邊濕地上的腳印深淺有明顯的差異,由此自然聯(lián)想到壓強的概念,對正確理解壓強的物理意義有很大的幫助。利用對比觀察法,使各項觀察點既清楚明白又容易記憶,避免了觀察內(nèi)容的混亂。
2.4 循序觀察
循序觀察法是按照一定的排列順序進行觀察的方法。例如,對部分電路歐姆定律實驗的觀察就是這樣。第一步,先定性觀察電阻變化或電壓變化都能引起的電流變化;第二步,固定電阻,定量觀察電壓變化對電流的影響;第三步,固定電壓,定量觀察電阻變化對電流的影響。循序觀察法是對整個過程進行全面觀察,觀察詳盡而條理清晰,避免了遺漏觀察點的現(xiàn)象。在觀察過程中要求做到點面結(jié)合,即既要全面了解,又要抓住重點觀察。觀察方法要用得恰當,觀察過程要認真細致,記錄、繪制觀察結(jié)果要實事求是,這樣才能為解決問題提供依據(jù),有利于觀察能力的形成。
3 堅持長期觀察,培養(yǎng)良好的觀察習慣
在某種意義上,養(yǎng)成良好的觀察習慣比擁有知識本身更重要。例如在物理實驗課上常發(fā)生這種典型事例:本來只要看一下接線板背面就可了解4個接線柱之間的關(guān)系而正確接線,一些學生卻習慣于詢問教師,或者盲目接線。針對這種反映學生缺乏觀察習慣的例子,實驗課上應督促學生從觀察儀器銘牌、面板旋鈕標識、儀表讀數(shù)系統(tǒng)等入手,引導學生認真觀察各種物理現(xiàn)象和正確記錄這些現(xiàn)象的能力,從而培養(yǎng)他們觀察事物的習慣。有了觀察的習慣,就會隨時隨地關(guān)注周圍的一切,而不致“視而不見,聽而不聞”。
(1)要注意變換方位。同一件事物,方位不同,它所呈現(xiàn)出的狀貌將不一樣,所謂“橫看成嶺側(cè)成峰,遠近高低各不同”便是這個道理。
(2)要養(yǎng)成自覺意識。要注意養(yǎng)成自覺觀察身邊人事的良好習慣,隨時做個“有心人”。
(3)要善于思考。這是十分重要的一環(huán)。李四光曾說過:“觀察是得到一切知識的一個首要的步驟。”在觀察中還應注意思考,只有這樣才能真正有所獲,而不致使觀察所得如同“過眼煙云”。
4 做好觀察總結(jié),概括科學結(jié)論
觀察僅僅是一種手段,而觀察的最終目的是為了提高,是為了得出某些結(jié)論。觀察告一段落后,要善于把觀察到的現(xiàn)象加以比較、分析、歸納、綜合等,然后得出結(jié)論或總結(jié)出規(guī)律。
培養(yǎng)學生的觀察能力,除了教會學生各種科學的觀察方法外,還要指導學生按具體要求如實地繪圖、記錄,并且分析資料,討論觀察結(jié)果。啟發(fā)學生積極思維,進行積極自覺的觀察,才能使他們獲取正確的信息,發(fā)展思維,獲得知識,掌握技能,進而認識自然規(guī)律。
觀察作為一種物理學習能力,對于物理學習具有重要的作用;同時,觀察也是一種重要的研究手段。作為物理教師,要經(jīng)常結(jié)合教學內(nèi)容,說明認真細致的觀察在知識學習及科學發(fā)明和發(fā)現(xiàn)中的作用,培養(yǎng)學生的觀察能力,教育學生要做觀察的有心人,養(yǎng)成善于觀察的良好習慣。
5充分發(fā)揮教師的指導作用
培養(yǎng)學生的觀察能力,教師的指導是一個重要因素。恰當而適時的指導,將會對學生的觀察起到積極的引導、點撥作用。教師在指導學生觀察時,還要注意引導學生開動腦筋、積極思考。物理學發(fā)展史上因觀察不細致或觀察未與思維結(jié)合而導致與重大科學發(fā)現(xiàn)失之交臂的事例不勝枚舉,教師可用這些事例,結(jié)合觀察練習,對學生進行觀察品質(zhì)的教育。
6 給學生提供盡量多的觀察機會
在教學中培養(yǎng)學生的觀察能力,主要是通過演示實驗和分組實驗。此外,物理學研究對象的廣泛性,使得教師可以在日常生活、生產(chǎn)活動中找到可供觀察的實例,引導學生去觀察和思考。由于這種觀察活動的對象是學生日常生活中常見的物理現(xiàn)象,并且由學生本人相對獨立地進行觀察,這不僅有利于培養(yǎng)學生觀察的積極性、主動性,而且對于其他能力的發(fā)展也有著積極的作用。
作為物理教師,要重視對物理學發(fā)展史上成功觀察事例的介紹,同時要經(jīng)常結(jié)合教學內(nèi)容,說明認真細致的觀察在知識學習及科學發(fā)明和發(fā)現(xiàn)中的作用,教育學生要做觀察的有心人,激勵他們觀察的主動性。
參考文獻
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