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在物理實驗過程中培養(yǎng)學生的觀察能力論文
【摘要】教師在物理教學中應重視和改進實驗教學,指出觀察和觀察能力在物理學的重要作用,通過實驗教學培養(yǎng)學生的觀察能力,努力提高物理教學質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】實驗 觀察 能力
物理學是一門以觀察、實驗為基礎(chǔ)的自然科學,物理規(guī)律都是在觀察和實驗的基礎(chǔ)上,認真總結(jié)和思考得來的。觀察是研究自然科學的最基本的方法。人們認識自然,總是從觀察開始。“觀”,是動用一切感覺器官去接受各種信息,包括耳聞、目睹、手摸、鼻嗅、舌嘗。“察”,就是考察,了解事物,是用腦積極思考、分析。因此觀察不僅要會“觀”,還要會“察”,才能有所收獲。任何實驗都離不開觀察,物理實驗更是如此。通過觀察獲取的實驗現(xiàn)象能激發(fā)學生的興趣,啟迪學生求知的欲望,從而提高學生的智力和能力,所以觀察能力的培養(yǎng)與提高是整個實驗教學中能力培養(yǎng)和提高的首要前提。
1 利用“好奇心”培養(yǎng)學生對物理現(xiàn)象的興趣和良好的觀察習慣
為激發(fā)學生對物理現(xiàn)象的興趣,教師應充分利用一切機會,給學生創(chuàng)造物理現(xiàn)象的條件,生動的演示實驗可以象磁鐵吸引鐵般地吸引學生注意。例如:在講《摩擦力》時,先做“筷子提米”實驗,學生頭腦中就會出現(xiàn)許多問題,諸如筷子為什么能把米提起?用什么質(zhì)地的杯子最好?塑料筷子行嗎?學生帶著諸多問題聽講,就會保持濃厚的興趣而進行新課學習。在講《大氣壓》一節(jié)時,先將較細的空試管插入粗試管中一半深處,試管倒置后,當學生看到較細的試管不僅不掉下來,反而在粗試管中緩緩上升,即甚感興趣,總想知道是什么力量使試管上升,從而思維積極活躍起來。學生學習動機中最活躍的成分是興趣,它很好地推動學生主動地去學習知識,研究、探索興趣的培養(yǎng),不僅能轉(zhuǎn)化為學習的動力,而且也能促進智能的發(fā)展,以提高學習質(zhì)量和形成良好的個性品質(zhì)。因此,激發(fā)和培養(yǎng)學生學習物理的興趣是現(xiàn)代數(shù)學中不容忽視的課題。在觀察活動的開始,學生往往帶有一種極強的誘惑感和好奇心,喜新奇,好熱鬧,而這種好奇心正是興趣愛好的原動力。但僅憑好奇心是不夠的。教師在教學中,必須抓住學生好奇心這種心理特征,變好奇心為觀察興趣,進而轉(zhuǎn)化為求知欲望。為了提高學生的觀察興趣,在教學中具體可以結(jié)合教學內(nèi)容給學生講中外物理學家的故事;介紹自然界中各種奇異的物理現(xiàn)象;做有趣的物理實驗,介紹物理學前沿知識及科技、生產(chǎn)、生活中的物理應用等。并根據(jù)具體教學內(nèi)容適時布置觀察作業(yè),并在課堂上講評觀察結(jié)果,由此來不斷激發(fā)學生們的觀察興趣。
2 教給學生正確的觀察方法
初中學生觀察能力比較弱,教師作演示實驗時,他們的注意力往往會被各式各樣的儀器設(shè)備所吸引,不知道該觀察什么,因此教師就必須教給學生正確的觀察方法,使學生掌握觀察要領(lǐng),有目的地進行 認真而細致的觀察,可從以下的幾個方面對學生進行引導:
1)一起觀察:應首先從整體來觀察,以便獲得一個大體輪廓印象,對于常用的儀器儀表,如刻度尺,電壓表等,應該以該儀器儀表測量什么量,用什么單位,刻度的最小分度,量程,零刻線以及精度等幾個方面進行綜合觀察,以便準確掌握該儀器儀表在實驗中的使用。
2)按程序觀察:許多物理實驗,不使用的儀器儀表多,操作步驟也多,因此,教師必須注意交待清楚實驗的步驟和方法,引導學生有目的地嚴格按程序進行觀察。例如,用液體壓強計測量液體內(nèi)部壓強時,在金屬盒的橡皮膜讓學生觀察壓強計上液住的變化,然后把金屬盒進入液體內(nèi)不同深度,讓學生觀察金屬在不同深度時和金屬盒有同一深度但處于不同方向時壓強計液柱的變化情況。在實驗中經(jīng)常性地這樣引導學生按程序進行細致周密的觀察,將會他們的觀察能力逐步得到提高。
3)重點觀察法:即抓住事物本質(zhì)的核心的關(guān)鍵部分或現(xiàn)象進行觀察,培養(yǎng)學生觀察的“選擇性”。引導學生注意收集反映物理現(xiàn)象的本質(zhì)特點的信息,依據(jù)觀察的目的,區(qū)別哪些是該觀察的,哪些是不必要觀察的。在觀察物質(zhì)時,引導學生根據(jù)觀察提綱確定觀察的重點項目;在觀察裝置時,引導學生根據(jù)觀察的目的確定優(yōu)先觀察核心部分;在觀察實驗操作時,引導學生特別注意對關(guān)鍵性的、重要的、以及不易觀察的操作進行重點觀察;在觀察物理現(xiàn)象和圖表模型時,引導學生觀察能反映事物本質(zhì)的現(xiàn)象或部分,不受無關(guān)現(xiàn)象或部分的干擾。如托里拆利實驗,在大氣壓的作用下使豎直管中水銀柱高出槽中水銀面,管內(nèi)、外水銀面有一定的高度差。則部分學生可能認為:大氣壓強的大小與水銀柱的長度有關(guān)。此時應該進一步觀察,當玻璃管傾斜一個角度,管中水銀多了一些,水銀柱長度增加,但水銀柱的豎直高度仍然不變,這表明與管的直立或傾斜無關(guān)。還有的同學可能認為大氣壓的大小與玻璃管的粗細有關(guān),那就換用兩只內(nèi)徑不同的裝滿水銀的玻璃管重復上述實驗,可觀察到管內(nèi)外水銀面的高度差都是同一個數(shù)值,這表明與管的內(nèi)徑無關(guān)�？梢娺@個現(xiàn)象的本質(zhì)是水銀柱的豎直高度與大氣壓有關(guān),此實驗表明作用在管外水銀面上的大氣壓強支持著管內(nèi)的水銀柱,這段水銀柱產(chǎn)生的壓強等于大氣壓。
4) 總結(jié)歸納觀察的結(jié)果:物理學的許多規(guī)律是通過實驗結(jié)果總結(jié)歸納發(fā)現(xiàn),因此,在教學中應該培養(yǎng)學生通過實現(xiàn)觀察和數(shù)據(jù)處理,進行歸納分析進而發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的能力。如研究凸透鏡成像規(guī)律的實驗,指導學生實驗觀察歸納如下:物距像的性質(zhì)像距應用物距+像距u>2f倒立縮小實像f<V<2f照相機u+v>4fu=2f倒立等大實像V=2f/u+V=4ff<U<2f倒立放大實像v>2f幻燈機u+V>4fu=f不成像///uu放大鏡。
3 指導學生制訂周密的觀察計劃
在物理實驗中,要從物理現(xiàn)象中獲得關(guān)于物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化等方面的感性認識,必須有周密的觀察計劃,沒有周密觀察計劃就沒有科學的觀察順序,造成顧此失彼,觀察不夠全面,不得要領(lǐng)。學生在開始觀察時,往往會感到不著邊際,無從下手。因此,要指導學生制訂周密的觀察計劃,確定好觀察對象,擬訂出常規(guī)觀察項目和特殊觀察項目,明確觀察要點。否則,紛繁多變的物理現(xiàn)象瞬間消逝,如同過眼煙云,在物理實驗中培養(yǎng)學生的觀察素質(zhì)也就會成為一句空話。
4 強調(diào)觀察與思考并用
觀察和思考密不可分。正確的觀察是科學思維的基礎(chǔ),而嚴密的思維又是進行正確觀察的前提。因此,培養(yǎng)學生觀察能力時要強調(diào)觀察和思考緊密結(jié)合,引導學生積極思考,主動觀察,應盡量避免學生跟著老師進行被動的觀察。
此外,還要對學生提出觀察要求,要求學生堅持實事求是的科學態(tài)度,毫不含糊地尊重客觀事實,如實地記錄實驗中觀察到的各種現(xiàn)象;要認真、細致、深入觀察。在實驗觀察中,要提倡眼腦并用,即把觀察和思維緊密結(jié)合起來。在培養(yǎng)學生觀察能力時,要重視培養(yǎng)學生透過表面現(xiàn)象揭示事物本質(zhì)特征的能力。
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