物理教学中学生观察力的培养_中学生观察力的培养
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物理教学中学生观察力的培养
在“应试教育”向素质教育转轨的今天,中学生是否具有科学的观察能力是素质教育成功与否的一项重要标志,同时也影响到他们将来在科学事业上能否有所作为。因此,在物理实验教学中培养学生科学的观察能力、科学的观察方法是摆在我们面前的一项重要任务。要培养学生科学的观察能力可以从以下几个方面着手。
一、激发学生的观察兴趣,使学生养成自觉观察的良好习惯
激发学生形成浓厚的观察兴趣是培养观察能力的重要条件。在实验课上教师通过一些新奇、趣味性的实验激发起他们学习物理的兴趣。
二、确定观察目标,使学生掌握有目的观察的具体内容
在观察物理现象及实验时,许多同学觉得热闹有趣,热情很高,但往往忽略了观察的目的任务,导致观察失败。为此,培养学生的观察能力,必须明确观察目的,而且越具体越好。在教学中,对于每个物理实验,首先要让学生明确为什么观察和观察什么,以使学生掌握观察的具体内容,学会捕捉观察对象。各个实验都要先确定观察目标,而后进行实验演示。
三、指导学生掌握观察顺序
对物理实验的观察,应遵循一定的合理的顺序,这有利于搞清实验过程中的各个方面,把握前后变化的联系,找出其中的关系和规律,保证观察的全面性,同时突出观察的重点,避免挂一漏万。一般可按照由整体到局部再到整体的顺序,先粗略地认识事物的全貌,然后认识各个部分的特征,最后再回到整体上进一步认识整个事物的特点和规律;也可按照由显(大)到微(小),由表及里的顺序进行观察,总之,只有理清了观察顺序,才能可能提高观察的效率。
四、教给学生科学的观察方法
在物理实验教学中,除了培养学生观察兴趣,帮助学生制订观察计划,以及明确观察目标外,教师还必须教给学生进行观察的具体方法。笔者从教学实践中,摸索出以下几种方法:
1、比较观察法,比较就是在观察中区分客体,确定客体的异同,从而促进思维活动。由于事物与事物之间,现象与现象之间总是既有联系又有差别,因此总有可比之处。教师在教学过程中,要注意将物理现象分析比较,要善于在相同事物和现象中,通过比较找出它们之间的不同点;在不同事物和现象中,通过比较找出它们之间的相同点。如观察用电流表测电流,用电压表测电压,比较两表的构造,最小刻度及实验操作的异同点。又如观察直流电动机和直流发电机的构造、工作原理、能量的转化的相同点和异同点。
2、顺序观察法:即先观察什么,后观察什么,要按顺序观察,一般的观察顺序为,从上到下,从外到内,从前到后,从左到右或从右到左等,应按照一定排列顺序进行观察。如测定小灯泡额定功率实验观察顺序为:①先观察小灯泡的额定电压,再确定电源电压,电源电压应略高于小灯泡的额定电压;②观察电流表,电压表的指针是否指出“零”刻度线及它们的量程和最小刻度;③观察滑动变阻器的最大电流和最大阻值;④按要求连接电路前电键是否断开,滑动变阻器是否滑在阻值最大位置;⑤电压表是否并联小灯泡两端,量程是否选得合适;③电流表是否串联在电路中,量程是否选得合适;①实验开始时,闭合电键,调节滑动变阻器,重点观察电压表示数,同时观察电流表示数。
3、分步观察法:对于一些复杂的物理现象,应按照所制定的观察计划,引导学生按照一定的实验步骤,一步一步地仔细观察,如研究阿基米德定律实验,即可按以下步骤进行:①在弹簧下面挂上金属筒,筒下面吊上金属块,指出弹簧伸长后指针的位置;②将金属块部分浸入水中,再逐步增加浸入体积,观察弹簧长度的变化和溢出水的多少;③将金属块全部侵入溢水杯中的水流入小杯中;④将小杯里的水慢慢倒入小金属筒里,观察指针所指的位置。
4、整体观察法:其观察程序为先由整体到部分,再由部分到整体,即先对整体有一个初步的、一般的、粗略的认识后,再分出对象的各部分,对这些部分细致地观察,从而对整体对象有一个正确的认识。整体观察法强调学生综合运用眼、耳、手、鼻、舌等各种感觉器官进行观察,不遗漏重要的“细节”;在观察对象的各个部分时注意跟对象整体联系,在整体观点指导下,观察各个部分时,重点观察主要部分,但又不放弃对次要部分的观察如发电机工作原理,电磁感应现象实验法等
5、重点观察法:即抓住事物本质的核心的关键部分或现象进行观察,培养学生观察的“选择性”。引导学生注意收集反映物理现象的本质特点的信息,依据观察的目的,区别哪些是该观察的,哪些是不必要观察的。在观察物质时,引导学生根据观察提纲确定观察的重点项目;在观察装置时,引导学生根据观察的目的确定优先观察核心部分;在观察实验操作时,引导学生特别注意对关键性的、重要的、以及不易观察的操作进行重点观察;在观察物理现象和图表模型时,引导学生观察能反映事物本质的现象或部分,不受无关现象或部分的干扰。如托里拆利实验,在大气压的作用下使竖直管中水银柱高出槽中水银面,管内、外水银面有一定的高度差。则部分学生可能认为:大气压强的大小与水银柱的长度有关。此时应该进一步观察,当玻璃管倾斜一个角度,管中水银多了一些,水银柱长度增加,但水银柱的竖直高度仍然不变,这表明与管的直立或倾斜无关。还有的同学可能认为大气压的大小与玻璃管的粗细有关,那就换用两只内径不同的装满水银的玻璃管重复上述实验,可观察到管内外水银面的高度差都是同一个数值,这表明与管的内径无关。可见这个现象的本质是水银柱的竖直高度与大气压有关,此实验表明作用在管外水银面上的大气压强支持着管内的水银柱,这段水银柱产生的压强等于大气压。
6、归纳观察法;归纳法是在获得许多个别事物的知识的基础上,概括出事物的一般原理的方法,是从个别到一般的推理形式和思维方法。这个方法也可以运用到物理实验观察中,即从一个个的现象观察中,先得出一个个结论,然后归纳出一般的规律。是一种由特殊到一般的认识过程。
五、对学生提出观察要求
(一)要实事求是观察力的生命在于真实,实事求是是观察的基础,又是观察的重要品质和方法,也是未来科学工作者的基本态度。在物理实验教学中,要求学生坚持实事求是的科学态度,毫不含糊地尊重客观事实,如实地记录实验中观察到的各种现象,甚至一个数据,一个标点符号,做到严格地把实验事实和自己对事实的解释区别开来。坚持实事求是的科学态度,不仅是提高物理实验质量的要求,也是增强学生的科学素质,培养创造型人才的需要。
(二)要认真、细致、深入观察的认真、细致、深入是观察能力重要品质之一,也是科学工作者的基本素养和要求。许多自然现象和实验中的物理现象,有时是稍纵即逝。只有认真、仔细的观察,才能随时捕捉住;只有深入地观察,才能发现细微的变化和隐蔽的特征;物理实验的观察来不得半点马虎。
(三)要眼脑并用在实验观察中,要提倡眼脑并用,即把观察和思维紧密结合起来。观察是一种理性知识参与下的知觉,只有结合思维才能把握实验现象中的本质特征和必然联系,而且能根据观察到的现象发现新的问题,促进进一步的观察和对观察材料的思维加工,辨别本质现象和非本质现象,去伪存真,得出正确的观察结果。