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当今社会处在越来越繁荣的信息时代,对我们接收信息和处理信息的能力要求越来越高,尤其是我们的学生.观察能力是学生学习物理知识需要必备的重要能力之一.没有观察力,就不可能有丰富的想象力和创造性的思维.学生观察能力的强弱对学生其他智力的开发起着十分重要的作用.因此,教师必须在教学中重视培养学生的观察能力的教学方法研究.在做初中物理实验过程中,教师引导学生要通过眼、耳、手、鼻等方式,全面观察实验的形态、变化规律,观察法总是贯穿于全部实验中.因此,初中物理实验是培养学生观察能力的重要途径.本文结合笔者的教学实践,谈谈初中物理实验中如何培养学生的观察与思维能力.
1 物理观察能力的培养
提高观察能力是培养和提高思维能力的前提和基础,是丰富学生知
识、扩大学生视野的重要环节.在物理实验课上,要使学生养成对实验有主次、有步骤、有层次的观察习惯,就要求教师在引导、启发学生观察实验时采用不同的方法,分几个层次入手.
1.1 对物理器具、仪器的观察
教师可根据初中学生的心理特点,采取直观法,培养学生最直接的观察能力,如观察温度计挂图,了解结构、分度值、量程、用途等,还可以采用对比观察法、特点观察法,使学生区别实验温度计、体温计、寒暑表的不同.既直观又有对比,学生印象深刻.
1.2 对物理现象及过程的观察
既要全面、细致,又要引导学生根据实验目的、任务、要求,明确主要观察什么.如观察水的沸腾现象,实验
装置有温度计、石棉网、酒精灯,学生容易分散观察,教师可引导学生围绕下列问题进行观察:气泡产生的位置、气泡的数量、上升的体积变化等一系列细节,气泡到水面时、温度计读数是否有变化.这样要求,使学生观察范围缩小,有利于减少观察时间,提高观察效果,明确观察主要目的,避免漫无边际地看“热闹”.观察得细致深刻,才能提高观察的质量,提高观察的能力.
1.3 在观察中引导学生提出质疑,提高观察质量
观察能力的提高,要求观察者善于在观察中提出问题,并在观察中对
问题加以认真的分析和反复的推敲,找出正确的解释.如在“用毛皮摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑”的实验中,部分学生只注意到纸屑接触到橡胶棒后跳开,教师可趁机引导更多学生注意,并让学生自己提出质疑,引导他们进行分析,找出原因,消除了质疑,能力得到充分提高.
2 物理思维能力的培养
物理思维能力是学生观察能力的提高和延续,是学生在观察基础上将
所学知识与观察到的现象相结合,通过大脑的抽象活动,认识问题的本质,并提高分析问题、解决问题的能力.实验中要培养学生的思维能力,就要求教师不仅在于实验原理、使用仪器、步骤、结论等告诉学生,让学生按照一定的步骤、规范进行实验,更重要的是启发学生正确思考,让学生自己根据原理确定使用仪器、实验步骤,在教师指导下,独立完成实验整个过程.
2.1 增设疑问,激发思维
教师可根据实验的目的、原理、器材、步骤,精心设计有启发性的问
题,引导学生思考,也可以提出一些与习惯想法相反的问题,引起学生好奇.如研究浮力实验,先将塑料块放入盛水的烧杯中,无论怎样压塑料块,塑料块最终都浮在水面上,由此引出浮力的概念,而后再将烧杯中水倒干净,将塑料块压到杯底(与杯底密切),然后倒入水,这时问学生:塑料块会不会上浮?学生肯定回答塑料块上浮,实验结果塑料块没有浮上来.如此“奇怪”的问题,能激发学生积极思考,教师趁机分析浮力产生的原因.又如做纸锅烧水实验,先问学生,纸锅会不会烧坏?若告诉学生纸锅不会烧坏,学生好奇,再引导学生分析,得出结论.
2.2 设计实验,引导思考
教师不是机械地把实验原理、器材、步骤写出来,而是将设计实验过
程交给学生,教师只起引导作用.如测电阻实验,教师可先组织学生复习欧姆定律I=U/R,提问学生要测电阻怎么办?学生容易想到R=U/I,要测电阻两端的电压和流过电阻的电流的大小,进而想到要用电压表和电流表.如此步步引导,比单纯给出电压表、电流表测电阻更能引导学生思维发展.另外可让学生自制仪器,培养学生创造力.
2.3 改进实验,促进思维
对不够完善的实验可引导学生根据实验不足之处进行改进.如平面
镜成像.课本用两支点燃蜡烛来演示,让一支蜡烛与另一个蜡烛的像刚好重合,受许多因素影响,如空气流动使火焰不固定,两支蜡烛燃烧程度不可能完全相等,很难做到完全“重合”,笔者在实验时提问学生如何使“重合”更明显?立即有学生提出用两块等大的长方形木块,结果长方形木块的长、宽、厚“重合”现象很明显,得出像与物等大的结论.此时笔者又提出木块本身不发光,成像不清楚,找像的位置很吃力,课本用点燃的蜡烛就是因为能成清晰的像,学生马上又补充说可将木块包上白纸或亮彩纸,这样像就清晰了.如此步步启发,层层深入,促进学生思维发展.
2.4 拓展实验,增强思维
教师可顺着实验进行,拓展实验的广度、深度,加入一些与实验相关
的拓展性内容,以加强对实验的巩固,如在用刻度尺测长度实验中,在用刻度尺测课本、作业本长度的基础上,教师可灵活地设计补充,要求学生测一张纸的厚度、硬币的周长、圆锥的高等,增强思维的深度和广度.
2.5 总结实验,深化思维
做完实验,教师要引导学生总结比较,找出原因,分析条件.如测
电阻实验中,比较学生采用内接法、外接法时测出电阻是否相同?为何不同?通过分析比较,使学生加深理解.此外,教师还可以提出一些能反映学生掌握知识的精确度、又能与学生实验紧密相联系的问题,让学生课后思考练习,进行实验信息加工,达到思维能力训练的目的,发展学生实验的思维教学功能.
在实验中培养学生观察能力和思维能力是改革物理教学的体现,是实
现素质教育的重要方面.观察是思维的基础和前提,思维是观察的延续和升华.观察能力提高,能激发学生思维,思维能力发展,又促进观察能力的提高,因此二者是相辅相成的.教师要更新观念,不要认为学生实验就是让学生动手“练”,而是善于发掘实验中蕴藏着的科学思想,精心设计富有启发性的实验方案,调动学生积极性和主动性,在培养动手能力同时培养学生观察、思维能力,融观察、操作、思维于一体,才能使学生实验发挥更好的教学效果.
1 物理观察能力的培养
提高观察能力是培养和提高思维能力的前提和基础,是丰富学生知
识、扩大学生视野的重要环节.在物理实验课上,要使学生养成对实验有主次、有步骤、有层次的观察习惯,就要求教师在引导、启发学生观察实验时采用不同的方法,分几个层次入手.
1.1 对物理器具、仪器的观察
教师可根据初中学生的心理特点,采取直观法,培养学生最直接的观察能力,如观察温度计挂图,了解结构、分度值、量程、用途等,还可以采用对比观察法、特点观察法,使学生区别实验温度计、体温计、寒暑表的不同.既直观又有对比,学生印象深刻.
1.2 对物理现象及过程的观察
既要全面、细致,又要引导学生根据实验目的、任务、要求,明确主要观察什么.如观察水的沸腾现象,实验
装置有温度计、石棉网、酒精灯,学生容易分散观察,教师可引导学生围绕下列问题进行观察:气泡产生的位置、气泡的数量、上升的体积变化等一系列细节,气泡到水面时、温度计读数是否有变化.这样要求,使学生观察范围缩小,有利于减少观察时间,提高观察效果,明确观察主要目的,避免漫无边际地看“热闹”.观察得细致深刻,才能提高观察的质量,提高观察的能力.
1.3 在观察中引导学生提出质疑,提高观察质量
观察能力的提高,要求观察者善于在观察中提出问题,并在观察中对
问题加以认真的分析和反复的推敲,找出正确的解释.如在“用毛皮摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑”的实验中,部分学生只注意到纸屑接触到橡胶棒后跳开,教师可趁机引导更多学生注意,并让学生自己提出质疑,引导他们进行分析,找出原因,消除了质疑,能力得到充分提高.
2 物理思维能力的培养
物理思维能力是学生观察能力的提高和延续,是学生在观察基础上将
所学知识与观察到的现象相结合,通过大脑的抽象活动,认识问题的本质,并提高分析问题、解决问题的能力.实验中要培养学生的思维能力,就要求教师不仅在于实验原理、使用仪器、步骤、结论等告诉学生,让学生按照一定的步骤、规范进行实验,更重要的是启发学生正确思考,让学生自己根据原理确定使用仪器、实验步骤,在教师指导下,独立完成实验整个过程.
2.1 增设疑问,激发思维
教师可根据实验的目的、原理、器材、步骤,精心设计有启发性的问
题,引导学生思考,也可以提出一些与习惯想法相反的问题,引起学生好奇.如研究浮力实验,先将塑料块放入盛水的烧杯中,无论怎样压塑料块,塑料块最终都浮在水面上,由此引出浮力的概念,而后再将烧杯中水倒干净,将塑料块压到杯底(与杯底密切),然后倒入水,这时问学生:塑料块会不会上浮?学生肯定回答塑料块上浮,实验结果塑料块没有浮上来.如此“奇怪”的问题,能激发学生积极思考,教师趁机分析浮力产生的原因.又如做纸锅烧水实验,先问学生,纸锅会不会烧坏?若告诉学生纸锅不会烧坏,学生好奇,再引导学生分析,得出结论.
2.2 设计实验,引导思考
教师不是机械地把实验原理、器材、步骤写出来,而是将设计实验过
程交给学生,教师只起引导作用.如测电阻实验,教师可先组织学生复习欧姆定律I=U/R,提问学生要测电阻怎么办?学生容易想到R=U/I,要测电阻两端的电压和流过电阻的电流的大小,进而想到要用电压表和电流表.如此步步引导,比单纯给出电压表、电流表测电阻更能引导学生思维发展.另外可让学生自制仪器,培养学生创造力.
2.3 改进实验,促进思维
对不够完善的实验可引导学生根据实验不足之处进行改进.如平面
镜成像.课本用两支点燃蜡烛来演示,让一支蜡烛与另一个蜡烛的像刚好重合,受许多因素影响,如空气流动使火焰不固定,两支蜡烛燃烧程度不可能完全相等,很难做到完全“重合”,笔者在实验时提问学生如何使“重合”更明显?立即有学生提出用两块等大的长方形木块,结果长方形木块的长、宽、厚“重合”现象很明显,得出像与物等大的结论.此时笔者又提出木块本身不发光,成像不清楚,找像的位置很吃力,课本用点燃的蜡烛就是因为能成清晰的像,学生马上又补充说可将木块包上白纸或亮彩纸,这样像就清晰了.如此步步启发,层层深入,促进学生思维发展.
2.4 拓展实验,增强思维
教师可顺着实验进行,拓展实验的广度、深度,加入一些与实验相关
的拓展性内容,以加强对实验的巩固,如在用刻度尺测长度实验中,在用刻度尺测课本、作业本长度的基础上,教师可灵活地设计补充,要求学生测一张纸的厚度、硬币的周长、圆锥的高等,增强思维的深度和广度.
2.5 总结实验,深化思维
做完实验,教师要引导学生总结比较,找出原因,分析条件.如测
电阻实验中,比较学生采用内接法、外接法时测出电阻是否相同?为何不同?通过分析比较,使学生加深理解.此外,教师还可以提出一些能反映学生掌握知识的精确度、又能与学生实验紧密相联系的问题,让学生课后思考练习,进行实验信息加工,达到思维能力训练的目的,发展学生实验的思维教学功能.
在实验中培养学生观察能力和思维能力是改革物理教学的体现,是实
现素质教育的重要方面.观察是思维的基础和前提,思维是观察的延续和升华.观察能力提高,能激发学生思维,思维能力发展,又促进观察能力的提高,因此二者是相辅相成的.教师要更新观念,不要认为学生实验就是让学生动手“练”,而是善于发掘实验中蕴藏着的科学思想,精心设计富有启发性的实验方案,调动学生积极性和主动性,在培养动手能力同时培养学生观察、思维能力,融观察、操作、思维于一体,才能使学生实验发挥更好的教学效果.