在物理实验过程中培养学生的观察能力论文
【摘要】教师在物理教学中应重视和改进实验教学,指出观察和观察能力在物理学的重要作用,通过实验教学培养学生的观察能力,努力提高物理教学质量。
【关键词】实验 观察 能力
物理学是一门以观察、实验为基础的自然科学,物理规律都是在观察和实验的基础上,认真总结和思考得来的。观察是研究自然科学的最基本的方法。人们认识自然,总是从观察开始。“观”,是动用一切感觉器官去接受各种信息,包括耳闻、目睹、手摸、鼻嗅、舌尝。“察”,就是考察,了解事物,是用脑积极思考、分析。因此观察不仅要会“观”,还要会“察”,才能有所收获。任何实验都离不开观察,物理实验更是如此。通过观察获取的实验现象能激发学生的兴趣,启迪学生求知的欲望,从而提高学生的智力和能力,所以观察能力的培养与提高是整个实验教学中能力培养和提高的首要前提。
1 利用“好奇心”培养学生对物理现象的兴趣和良好的观察习惯
为激发学生对物理现象的兴趣,教师应充分利用一切机会,给学生创造物理现象的条件,生动的演示实验可以象磁铁吸引铁般地吸引学生注意。例如:在讲《摩擦力》时,先做“筷子提米”实验,学生头脑中就会出现许多问题,诸如筷子为什么能把米提起?用什么质地的杯子最好?塑料筷子行吗?学生带着诸多问题听讲,就会保持浓厚的兴趣而进行新课学习。在讲《大气压》一节时,先将较细的空试管插入粗试管中一半深处,试管倒置后,当学生看到较细的试管不仅不掉下来,反而在粗试管中缓缓上升,即甚感兴趣,总想知道是什么力量使试管上升,从而思维积极活跃起来。学生学习动机中最活跃的成分是兴趣,它很好地推动学生主动地去学习知识,研究、探索兴趣的培养,不仅能转化为学习的动力,而且也能促进智能的发展,以提高学习质量和形成良好的.个性品质。因此,激发和培养学生学习物理的兴趣是现代数学中不容忽视的课题。在观察活动的开始,学生往往带有一种极强的诱惑感和好奇心,喜新奇,好热闹,而这种好奇心正是兴趣爱好的原动力。但仅凭好奇心是不够的。教师在教学中,必须抓住学生好奇心这种心理特征,变好奇心为观察兴趣,进而转化为求知欲望。为了提高学生的观察兴趣,在教学中具体可以结合教学内容给学生讲中外物理学家的故事;介绍自然界中各种奇异的物理现象;做有趣的物理实验,介绍物理学前沿知识及科技、生产、生活中的物理应用等。并根据具体教学内容适时布置观察作业,并在课堂上讲评观察结果,由此来不断激发学生们的观察兴趣。
2 教给学生正确的观察方法
初中学生观察能力比较弱,教师作演示实验时,他们的注意力往往会被各式各样的仪器设备所吸引,不知道该观察什么,因此教师就必须教给学生正确的观察方法,使学生掌握观察要领,有目的地进行 认真而细致的观察,可从以下的几个方面对学生进行引导:
1)一起观察:应首先从整体来观察,以便获得一个大体轮廓印象,对于常用的仪器仪表,如刻度尺,电压表等,应该以该仪器仪表测量什么量,用什么单位,刻度的最小分度,量程,零刻线以及精度等几个方面进行综合观察,以便准确掌握该仪器仪表在实验中的使用。
2)按程序观察:许多物理实验,不使用的仪器仪表多,操作步骤也多,因此,教师必须注意交待清楚实验的步骤和方法,引导学生有目的地严格按程序进行观察。例如,用液体压强计测量液体内部压强时,在金属盒的橡皮膜让学生观察压强计上液住的变化,然后把金属盒进入液体内不同深度,让学生观察金属在不同深度时和金属盒有同一深度但处于不同方向时压强计液柱的变化情况。在实验中经常性地这样引导学生按程序进行细致周密的观察,将会他们的观察能力逐步得到提高。
3)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。
4) 总结归纳观察的结果:物理学的许多规律是通过实验结果总结归纳发现,因此,在教学中应该培养学生通过实现观察和数据处理,进行归纳分析进而发现物理规律的能力。如研究凸透镜成像规律的实验,指导学生实验观察归纳如下:物距像的性质像距应用物距+像距u>2f倒立缩小实像f<V<2f照相机u+v>4fu=2f倒立等大实像V=2f/u+V=4ff<U<2f倒立放大实像v>2f幻灯机u+V>4fu=f不成像///uu放大镜。
3 指导学生制订周密的观察计划
在物理实验中,要从物理现象中获得关于物质的组成、结构、性质及其变化等方面的感性认识,必须有周密的观察计划,没有周密观察计划就没有科学的观察顺序,造成顾此失彼,观察不够全面,不得要领。学生在开始观察时,往往会感到不着边际,无从下手。因此,要指导学生制订周密的观察计划,确定好观察对象,拟订出常规观察项目和特殊观察项目,明确观察要点。否则,纷繁多变的物理现象瞬间消逝,如同过眼烟云,在物理实验中培养学生的观察素质也就会成为一句空话。
4 强调观察与思考并用
观察和思考密不可分。正确的观察是科学思维的基础,而严密的思维又是进行正确观察的前提。因此,培养学生观察能力时要强调观察和思考紧密结合,引导学生积极思考,主动观察,应尽量避免学生跟着老师进行被动的观察。
此外,还要对学生提出观察要求,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;要认真、细致、深入观察。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。在培养学生观察能力时,要重视培养学生透过表面现象揭示事物本质特征的能力。
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