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在物理實(shí)驗過(guò)程中培養學(xué)生的觀(guān)察能力論文
【摘要】教師在物理教學(xué)中應重視和改進(jìn)實(shí)驗教學(xué),指出觀(guān)察和觀(guān)察能力在物理學(xué)的重要作用,通過(guò)實(shí)驗教學(xué)培養學(xué)生的觀(guān)察能力,努力提高物理教學(xué)質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】實(shí)驗 觀(guān)察 能力
物理學(xué)是一門(mén)以觀(guān)察、實(shí)驗為基礎的自然科學(xué),物理規律都是在觀(guān)察和實(shí)驗的基礎上,認真總結和思考得來(lái)的。觀(guān)察是研究自然科學(xué)的最基本的方法。人們認識自然,總是從觀(guān)察開(kāi)始�！坝^(guān)”,是動(dòng)用一切感覺(jué)器官去接受各種信息,包括耳聞、目睹、手摸、鼻嗅、舌嘗�！安臁�,就是考察,了解事物,是用腦積極思考、分析。因此觀(guān)察不僅要會(huì )“觀(guān)”,還要會(huì )“察”,才能有所收獲。任何實(shí)驗都離不開(kāi)觀(guān)察,物理實(shí)驗更是如此。通過(guò)觀(guān)察獲取的實(shí)驗現象能激發(fā)學(xué)生的興趣,啟迪學(xué)生求知的欲望,從而提高學(xué)生的智力和能力,所以觀(guān)察能力的培養與提高是整個(gè)實(shí)驗教學(xué)中能力培養和提高的首要前提。
1 利用“好奇心”培養學(xué)生對物理現象的興趣和良好的觀(guān)察習慣
為激發(fā)學(xué)生對物理現象的興趣,教師應充分利用一切機會(huì ),給學(xué)生創(chuàng )造物理現象的條件,生動(dòng)的演示實(shí)驗可以象磁鐵吸引鐵般地吸引學(xué)生注意。例如:在講《摩擦力》時(shí),先做“筷子提米”實(shí)驗,學(xué)生頭腦中就會(huì )出現許多問(wèn)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(xué)生帶著(zhù)諸多問(wèn)題聽(tīng)講,就會(huì )保持濃厚的興趣而進(jìn)行新課學(xué)習。在講《大氣壓》一節時(shí),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(xué)生看到較細的試管不僅不掉下來(lái),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(lái)。學(xué)生學(xué)習動(dòng)機中最活躍的成分是興趣,它很好地推動(dòng)學(xué)生主動(dòng)地去學(xué)習知識,研究、探索興趣的培養,不僅能轉化為學(xué)習的動(dòng)力,而且也能促進(jìn)智能的發(fā)展,以提高學(xué)習質(zhì)量和形成良好的個(gè)性品質(zhì)。因此,激發(fā)和培養學(xué)生學(xué)習物理的興趣是現代數學(xué)中不容忽視的課題。在觀(guān)察活動(dòng)的開(kāi)始,學(xué)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(ài)好的原動(dòng)力。但僅憑好奇心是不夠的。教師在教學(xué)中,必須抓住學(xué)生好奇心這種心理特征,變好奇心為觀(guān)察興趣,進(jìn)而轉化為求知欲望。為了提高學(xué)生的觀(guān)察興趣,在教學(xué)中具體可以結合教學(xué)內容給學(xué)生講中外物理學(xué)家的故事;介紹自然界中各種奇異的物理現象;做有趣的物理實(shí)驗,介紹物理學(xué)前沿知識及科技、生產(chǎn)、生活中的物理應用等。并根據具體教學(xué)內容適時(shí)布置觀(guān)察作業(yè),并在課堂上講評觀(guān)察結果,由此來(lái)不斷激發(fā)學(xué)生們的觀(guān)察興趣。
2 教給學(xué)生正確的觀(guān)察方法
初中學(xué)生觀(guān)察能力比較弱,教師作演示實(shí)驗時(shí),他們的注意力往往會(huì )被各式各樣的儀器設備所吸引,不知道該觀(guān)察什么,因此教師就必須教給學(xué)生正確的觀(guān)察方法,使學(xué)生掌握觀(guān)察要領(lǐng),有目的地進(jìn)行 認真而細致的觀(guān)察,可從以下的幾個(gè)方面對學(xué)生進(jìn)行引導:
1)一起觀(guān)察:應首先從整體來(lái)觀(guān)察,以便獲得一個(gè)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(xiàn)以及精度等幾個(gè)方面進(jìn)行綜合觀(guān)察,以便準確掌握該儀器儀表在實(shí)驗中的使用。
2)按程序觀(guān)察:許多物理實(shí)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(shí)驗的步驟和方法,引導學(xué)生有目的地嚴格按程序進(jìn)行觀(guān)察。例如,用液體壓強計測量液體內部壓強時(shí),在金屬盒的橡皮膜讓學(xué)生觀(guān)察壓強計上液住的變化,然后把金屬盒進(jìn)入液體內不同深度,讓學(xué)生觀(guān)察金屬在不同深度時(shí)和金屬盒有同一深度但處于不同方向時(shí)壓強計液柱的變化情況。在實(shí)驗中經(jīng)常性地這樣引導學(xué)生按程序進(jìn)行細致周密的觀(guān)察,將會(huì )他們的觀(guān)察能力逐步得到提高。
3)重點(diǎn)觀(guān)察法:即抓住事物本質(zhì)的核心的關(guān)鍵部分或現象進(jìn)行觀(guān)察,培養學(xué)生觀(guān)察的“選擇性”。引導學(xué)生注意收集反映物理現象的本質(zhì)特點(diǎn)的信息,依據觀(guān)察的目的,區別哪些是該觀(guān)察的,哪些是不必要觀(guān)察的。在觀(guān)察物質(zhì)時(shí),引導學(xué)生根據觀(guān)察提綱確定觀(guān)察的重點(diǎn)項目;在觀(guān)察裝置時(shí),引導學(xué)生根據觀(guān)察的目的確定優(yōu)先觀(guān)察核心部分;在觀(guān)察實(shí)驗操作時(shí),引導學(xué)生特別注意對關(guān)鍵性的、重要的、以及不易觀(guān)察的操作進(jìn)行重點(diǎn)觀(guān)察;在觀(guān)察物理現象和圖表模型時(shí),引導學(xué)生觀(guān)察能反映事物本質(zhì)的現象或部分,不受無(wú)關(guān)現象或部分的干擾。如托里拆利實(shí)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、外水銀面有一定的高度差。則部分學(xué)生可能認為:大氣壓強的大小與水銀柱的長(cháng)度有關(guān)。此時(shí)應該進(jìn)一步觀(guān)察,當玻璃管傾斜一個(gè)角度,管中水銀多了一些,水銀柱長(cháng)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(wú)關(guān)。還有的同學(xué)可能認為大氣壓的大小與玻璃管的粗細有關(guān),那就換用兩只內徑不同的裝滿(mǎn)水銀的玻璃管重復上述實(shí)驗,可觀(guān)察到管內外水銀面的高度差都是同一個(gè)數值,這表明與管的內徑無(wú)關(guān)�？梢�(jiàn)這個(gè)現象的本質(zhì)是水銀柱的豎直高度與大氣壓有關(guān),此實(shí)驗表明作用在管外水銀面上的大氣壓強支持著(zhù)管內的水銀柱,這段水銀柱產(chǎn)生的壓強等于大氣壓。
4) 總結歸納觀(guān)察的結果:物理學(xué)的許多規律是通過(guò)實(shí)驗結果總結歸納發(fā)現,因此,在教學(xué)中應該培養學(xué)生通過(guò)實(shí)現觀(guān)察和數據處理,進(jìn)行歸納分析進(jìn)而發(fā)現物理規律的能力。如研究凸透鏡成像規律的實(shí)驗,指導學(xué)生實(shí)驗觀(guān)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(shí)像f<V<2f照相機u+v>4fu=2f倒立等大實(shí)像V=2f/u+V=4ff<U<2f倒立放大實(shí)像v>2f幻燈機u+V>4fu=f不成像///uu放大鏡。
3 指導學(xué)生制訂周密的觀(guān)察計劃
在物理實(shí)驗中,要從物理現象中獲得關(guān)于物質(zhì)的組成、結構、性質(zhì)及其變化等方面的感性認識,必須有周密的觀(guān)察計劃,沒(méi)有周密觀(guān)察計劃就沒(méi)有科學(xué)的觀(guān)察順序,造成顧此失彼,觀(guān)察不夠全面,不得要領(lǐng)。學(xué)生在開(kāi)始觀(guān)察時(shí),往往會(huì )感到不著(zhù)邊際,無(wú)從下手。因此,要指導學(xué)生制訂周密的觀(guān)察計劃,確定好觀(guān)察對象,擬訂出常規觀(guān)察項目和特殊觀(guān)察項目,明確觀(guān)察要點(diǎn)。否則,紛繁多變的物理現象瞬間消逝,如同過(guò)眼煙云,在物理實(shí)驗中培養學(xué)生的觀(guān)察素質(zhì)也就會(huì )成為一句空話(huà)。
4 強調觀(guān)察與思考并用
觀(guān)察和思考密不可分。正確的觀(guān)察是科學(xué)思維的基礎,而嚴密的思維又是進(jìn)行正確觀(guān)察的前提。因此,培養學(xué)生觀(guān)察能力時(shí)要強調觀(guān)察和思考緊密結合,引導學(xué)生積極思考,主動(dòng)觀(guān)察,應盡量避免學(xué)生跟著(zhù)老師進(jìn)行被動(dòng)的觀(guān)察。
此外,還要對學(xué)生提出觀(guān)察要求,要求學(xué)生堅持實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,毫不含糊地尊重客觀(guān)事實(shí),如實(shí)地記錄實(shí)驗中觀(guān)察到的各種現象;要認真、細致、深入觀(guān)察。在實(shí)驗觀(guān)察中,要提倡眼腦并用,即把觀(guān)察和思維緊密結合起來(lái)。在培養學(xué)生觀(guān)察能力時(shí),要重視培養學(xué)生透過(guò)表面現象揭示事物本質(zhì)特征的能力。
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