物理實驗教學中學生觀察與思維能力培養探研

高州

摘 要：在素質教育的理念下，學生的綜合成長和全面發展已經成為教師開展課堂教學的核心目的。而實驗教學不僅能幫助學生理解和鞏固物理知識，還能夠提高學生的操作技能，培養學生觀察現象、分析問題、應用物理知識解決實際問題的綜合能力。由此可見，物理實驗教學是實施物理教育的重要載體，也是物理課堂教學所不能替代的重要組成部分。教師可以通過開展演示性實驗，采用主題探究模式等途徑來進行物理實驗教學的改革，實現培養學生觀察和思維能力的目標。

關鍵詞：物理實驗;觀察能力;思維能力;素質教育

中圖分類號：G63? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1673-9132（2021）25-0037-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2021.25.018

物理是一門以實驗為基礎的學科，其理論知識與實驗過程有著同等的重要性。所以在實際的教學過程中，物理實驗教學也十分關鍵。對物理實驗教學過程的強調有利于實現對學生觀察和思維能力的培養。

一、物理實驗教學的發展現狀

物理學科是中學學校教育的基礎性學科，而實驗則是物理學科中不可或缺的一個部分。強調實驗教學既有利于學生對于抽象化的物理知識的進一步理解和掌握，又能夠對學生的邏輯思維和動手實踐能力等進行強化，從而實現學生的全面發展。但是從當前的物理實驗教學狀況來看，其中仍然存在著許多問題。其中首要的就是教師的教學理念和方法的問題。一部分物理教師自身觀念陳舊，不僅對于實驗教學缺乏應有的關注和重視，過度強調理論知識的學習和記憶，而且自身的實驗知識和能力不足，導致了其在教學的過程中無法對學生的實驗操作給予必要的正確指導。其次則是物理實驗教學中讓學生實際操作的時間較短。由于物理知識比較抽象，難以理解，因此教師在教學過程中需要更多的課堂時間去進行教學和解釋，這也就導致了一部分教師為了完成課程進度忽視了實驗教學，通過減少學生的實際實驗操作來節省課堂時間。

二、物理實驗教學中學生觀察和思維能力培養的途徑

（一）利用演示性實驗激發學生觀察興趣

在中學階段的學校教育中，物理對于學生而言是一門既重要又難學的學科。一方面這是因為學生初步開始接觸系統性的物理的相關知識，所以在不熟悉的情況下學生難免會在學習和思考的時候陷入誤區，導致在知識理解的過程中出現種種問題。而另一方面物理學科本身的知識內容具有一定的抽象性，類似于電、磁等現象所涉及的知識學生往往只能通過其產生的現象來觀察和理解，所以對于學生來說也就意味著需要更強的觀察和思維能力。所以在進行物理教學，尤其是物理實驗教學的過程中培養學生的觀察和思維能力是進一步強化學生在課堂上的學習效率，提高課堂教學質量的重要方式。而教師要在物理的教學課堂上重點培養學生的觀察和思維能力，首先需要做到的是激發學生對于物理知識，尤其是物理實驗的興趣，進而讓學生能夠積極主動地去觀察和思考，形成相應的意識和行為習慣。在物理的實驗教學課堂上，演示性實驗就是能夠激發學生興趣的重要方式和途徑之一。演示性實驗就是教師根據教材中給出的實驗過程或者是探究主題完成整個實驗，并且引導學生觀察其實驗的過程，為學生接下來的實驗做出示范。通過演示性實驗，學生不僅能夠對實驗的過程和步驟有一個簡單的了解，并且能夠借助于教師的實驗操作來規避危險的實驗操作，增加自己實驗過程的安全性。所以演示性實驗往往是物理實驗教學中必不可少的關鍵環節。而要在這一環節中激發學生的興趣，一方面教師需要借助于多媒體的方式來盡可能增加學生對實驗的觀察和接觸途徑。因為在課堂上如果教師只是簡單地完成實驗操作的話，由于教室空間以及實驗現象本身等條件的限制使得一部分學生無法親自觀察到教室操作實驗的過程以及實驗產生的現象。這既會導致學生在接下來自己完成實驗時遇到更多的困難，甚至出現錯誤的實驗操作影響最終結果，危害自身安全，也會導致那些無法觀察到實驗的學生產生被排除在教學之外的情緒，進而降低對物理實驗教學的興趣。因此，在當前的教育教學環境下教師可以充分地利用投影儀、動態演示軟件等等來放大或者復現演示性實驗的過程，從而盡可能地保證每一位學生都能夠參與到實驗觀察中來，以維系其對于物理實驗和物理課堂的興趣和學習積極性。而在進行演示實驗的過程中，在保證實驗安全以及正常進行的情況下，教師也可以讓一部分學生參與到實驗過程中來，以學生的實際操作和接觸來激發其對于物理實驗的興趣。另一方面則需要教師利用創設情境的方式來建立演示性實驗與現實生活場景的聯系，從而借助于這種熟悉感和代入感來增加學生對于物理知識尤其是物理實驗的興趣和好奇，進而促使學生能夠積極主動地參與到實驗教學中，通過觀察實驗過程和現象來強化自身的觀察和思維能力。

（二）開展主題探究式課堂實現學生能力強化

在物理實驗教學課堂中，學生具備一定的觀察和思考能力是保證其學習效率和質量的關鍵，也是實現高效課堂的關鍵。所以在實驗課堂上培養學生的觀察和思考能力成為當前大部分中學物理教師的共識。但是在實際的教學操作過程中，教師并沒有清晰的教學方法和策略，導致當前存在許多問題。為了有效解決這些問題，除了可以借助演示性實驗激發學生對于物理實驗和物理知識的興趣之外，還需要通過主題探究的課堂模式來切實鍛煉和強化學生的觀察和思維能力。主題探究的課堂模式是當前的教育教學環境下被普遍應用于數學、物理等知識邏輯性較強的學科教學中的一種有效模式。在這種模式下學生具有高度的自主性，需要通過自己的探究或者是小組的合作學習來自主完成對知識內容的學習和理解。而教師則主要在課堂上起著引導和輔助的作用。所以，這種課堂模式不僅能夠強化學生個人的能力，尤其是實踐和思維的能力，更能夠幫助學生逐步擺脫長期依賴在被動式課堂中形成的對于教師的依賴，形成自主學習的思維和習慣，增強自主學習的能力。因此在物理的實驗課堂上教師采用主題探究的課堂模式有利于學生觀察和思維能力的切實強化。具體來說，這種模式下的物理實驗教學主要可以分為三個環節。教師需要將教材中的知識和實驗內容與其在現實生活中的應用來確定探究的主題。在主題確定的情況下，教師可以根據實驗過程的難易程度以及實驗操作的安全性等因素來確定是否由教師進行演示性實驗。之后則需要由學生組成小組或者是以個人為單位完成實驗的操作和觀察。其形式主要是由實驗的復雜程度來確定。如果是較為簡單的實驗，學生個人可以完成實驗操作并且觀察實驗現象，完成記錄。但如果是較為復雜的實驗過程則個人完成很可能會出現一些疏漏，進而影響實驗結論的總結。所以教師就可以對學生進行分組，由小組分工合作完成。這樣既能夠保證實驗的安全性和完整性，又能夠確保實驗現象觀察和數據盡可能精確，進而得到更為準確的實驗結論。在完成實驗之后，學生可以自主完成對實驗過程的總結，并且就自己和小組中存在的問題進行提問，教師通過回答來引導學生自主思考，得出答案。通過這樣的一個過程，教師在學生學習過程中的角色被弱化，而學生自己的意識和能力得到了強化和提高，進而實現培養學生觀察和思維能力的目的。