在物理实验教学中培养学生的观察思维能力

变“应试”教育为“素质”教育是现今教育界的热门话题。而素质教育的核心是对学生进行综合能力的培养。传统的物理实验教学往往只局限于教师演示,学生看;教师示范,学生模仿;重复实验等被动式的实验模式,忽略了在实验中对学生观察、思维能力的培养。因此,改革物理传统实验教学模式,提高学生的观察能力和思维能力,这是“应试”教学转为“素质”教育在物理实验教学中的具体体现。以下结合自己教学实践,谈谈物理实验中如何培养学生的观察与思维能力。

一、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,则就要求教师在引导、启发学生观察实验时采用不同的方法,分几个层次入手:

1.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,培养最直接的观察能力,如观察温度计挂图,了解结构,最小刻度,量程,用途等,还可采用对比观察法、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。

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,明确主要看什么。如观察水的沸腾现象,实验器件较多。装置有温度计、石棉网,酒精灯,学生容易分散观察力,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、上升速度、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,有利于减小观察时间,提高观察效果,明确观察主要目标,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。

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“用毛皮磨过的橡胶棒吸引碎纸屑”实验中,部分学生只注意到纸屑被吸引上来,而少数学生更仔细地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,消除了疑问,能力得到充分体现。

二、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,是指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把实验原理、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。可从几方面下手:

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,也可提出一些与习惯想法相反的问题,引起学生好奇。学生好奇,再引导学生分析,得出结论。

2.设计实验,引导思维

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。例如测电阻实验,教师可先组织学生复习电流定律I=U/R,提问学生要测电阻怎么办?学生很容易想到R=U/I,要测电阻两端电压和流过电阻电流的大小,进而想到要用伏特表和安培表。如此步步引导,比单纯给出伏特表,安培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。

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,让一支蜡烛与另一支蜡烛的像刚好重合,得出物与像等大的结论。在现实实验中,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同等,很难做到完全“重合”,我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”很明显,得出像与物等大的结论。此时我又提出木块不发光,成象不清晰,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。

4.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?什么情况下采用什么方法相等,通过分析比较,使学生加深理解。此外,教师还可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,是实施素质教育的一个重要方面。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”,而要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。