摘 要:觀察是一種有目的、有計劃、較持久的知覺,是人類認識自然的前提。觀察作為觀察者的一種能力、一種素養,并不是天生的,而是通過培養和訓練得到的。從四個方面就如何培養學生在物理實驗中的觀察能力做了詳細闡述。
關鍵詞:物理實驗;觀察能力;觀察習慣
觀察是一種有目的、有計劃、較持久的知覺,是人類認識自然的前提。而觀察能力就是觀察的全面性、觀察的準確性和分辨力、觀察的速度及觀察的深刻性等四個方面的綜合。物理學、天文學、生物學、化學等都是在觀察現象和實驗分析的基礎上建立起來的。偉大的生物進化論的創始人達爾文曾經說過:“我沒有過人的機智,只是在察覺那些稍縱即逝的事物并對此細心觀察的能力上,我可能在眾人之上。”可見觀察的重要性。
在實際教學中,要培養學生的實驗觀察能力,應做到以下幾方面的工作。
一、培養學生的觀察興趣,鼓勵學生勤于觀察、勤于思考,養成持之以恒的觀察習慣
物理學是一門實驗學科,物理教學自然是以實驗為基礎的,生動的演示實驗可以像磁鐵般吸引學生的注意力。因此,為培養學生的觀察興趣,教師應當不放過一切有利的時機。例如,在描述磁力線的形狀時,可自制直線電流磁場演示儀,用鐵屑顯示直線電流磁場的磁力線。做這個實驗時,學生常常是目不轉睛地注視著鐵屑的變化,鐵屑從雜亂無章到有規律地排列的現象,會使學生產生濃厚的興趣。但只是對生動形象的實驗產生觀察的興趣是不夠的,還必須培養他們對平淡無奇的現象進行探索觀察的興趣。
二、創造實驗條件,引導學生進行觀察,讓學生獨立、主動、生動、活潑地進行學習
許多物理教師都很重視演示實驗,力爭多做和做好演示實驗,但這種通常“先是教師做給學生看,后是教師講給學生聽”的演示實驗。一直將學生置于被動的地位,教師的主導作用與學生的主體作用未能有機結合。為此,應適當改革課堂教學結構,變有些演示實驗為分組實驗,這有利于學生直接觀察、親身體會。
例如,在講解“向心力、向心加速度”這一節課時,物體做圓周運動跟向心力的關系,就可讓學生用小球做實驗得出結論。實驗時,使每一位學生準備一根細繩和幾個小球,細繩的一端系住小球,另一端用手握住,轉動繩子,小球就會在豎直平面內做圓周運動。讓學生觀察如下現象:保持半徑和線速度不變,觀察向心力與質量的關系;保持半徑和小球的質量不變,觀察向心力和線速度的關系;保持角速度和小球的質量不變,觀察向心力和半徑的關系。在結果匯報和討論中得出了向心力的數學表達式。這樣,學生通過細心觀察和獨立思考,對于向心力公式的把握,比由教師演示和講解要好得多。有時,為便于觀察,學生分組實驗后,教師還需要重復演示,以便集中全班注意力,對關鍵點作進一步分析。必要時,可把演示和分組穿插進行,以便把問題層層展開或引向深處。
三、引導學生掌握基本的觀察方法,通過全面而又整體的觀察,使學生理解各種物理現象
物理實驗觀察,通常采取的方法有對比觀察法和歸納觀察法。對比觀察法即人們認識事物現象,往往是通過對兩個事物現象的對比,或把某一現象發生變化的前后情況進行比較來實現的。歸納觀察法即通過對個別現象進行觀察,得到一些個別的結論,再分析、歸納,從而得出一般規律。例如,在講解“沖量、動量”這一節課時,教給學生對比觀察方法。教師先用兩支一樣的粉筆,舉到同一高度,然后放開,一只掉在水泥地面上,斷了;另一支落在海綿墊上,完好無損。通過對比觀察,學生在多思深思與教師的啟發下,可找到其中的答案。又如,在講解動量守恒自律時,可使學生掌握歸納觀察法。由兩個小球相互碰撞時的動量守恒,分析歸納出任意個數的個體的相互作用也同樣遵循自然界的這一普遍規律。這樣的觀察方法,學生記憶較深,效果很好。
四、把觀察和思維緊密結合起來,使實驗操作與思維互相滲透、互相驗證
觀察現象和思維是緊密聯系的。觀察是正確思維的基礎,而深入地觀察需要思維指導,即在積極思維的基礎上,把觀察、思維、實驗操作等緊密結合起來,使學生不但掌握觀察記錄的方法,而且對實驗現象、實驗過程都有清晰的理解。
綜上所述,培養學生的觀察能力,要明確觀察的目的、任務,激發他們的觀察興趣;要促使學生養成善于觀察、勤于思考的習慣;要傳授給學生觀察的方法,有計劃地對學生進行觀察訓練;要把觀察和思維緊密結合起來,互相補充、互相作用。我相信,只要教師能按照以上的方法去努力,持之以恒、日積月累,就一定能提高學生物理實驗的觀察能力。
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?誗編輯 溫雪蓮