怎樣培養物理實驗教學中的觀察能力

2022-10-13 02:42:05 字數 4368 閱讀 3551

思南縣泥溪育才學校楊逸

人們認識自然,改造自然,總是從觀察開始。 觀察是研究自然科學的最基本的方法。因此觀察不僅要會「觀」,還要會「察」,才能有所收穫。

而物理學又是一門以觀察、實驗為基礎的學科,這就要求每位實驗教師在指導學生實驗時,多注意對學生觀察能力的培養。通過觀察各種現象以及對各種實驗的具體操作,對激發學生學習興趣,培養學生科學的思維方法和實事求是的科學態度等科學素質都具有特別重要的意義。

人從外界所接受的資訊,大部分是通過觀察獲得的。沒有敏稅的觀察力,就不會有靈敏的思維力,豐富的想象力和良好的記憶力。觀察是獲得知識的最基本途徑,也是最基本的環節,更是思維的基礎。

「科學的原理起源於實驗的世界和觀察的領域。」而觀察是第一步,沒有觀察就不會有接履而來的前進。任何實驗都離不開觀察,物理實驗更是如此。

通過觀察獲取的實驗現象能激發學生的興趣,啟發學生求知的慾望,從而提高學生的智力和能力,所以觀察能力的培養是整個實驗教學中能力培養和提高的首要前提。

一、注重觀察興趣的培養

學生學習動機中最活躍的成分是興趣,它能很好地推動學生主動地去學習知識,探索知識。培養興趣不僅能轉化學習動力,而且也能促進智慧型的發展,以提高學習質量和形成良好的個性品質。因此在提倡素質教育的今天,激發和培養學生學習物理的興趣是現代教學中乙個不容忽視的課題。

在觀察活動開始時,往往帶有一種極強的**感和好奇心,而這種好奇心正是興趣愛好的原動力。教師在教學中,必須抓住學生「好奇心」這種心理特徵,變好奇心為觀察興趣,進而轉化為求知慾望。為了提高學生的觀察興趣,明確觀察的重要性,可以給學生講中外科學家的故事,介紹自然界中各種奇異的現象,做有趣的科學實驗等,在學生剛接觸實驗課時,我就給大家介紹了從蘋果落地的啟示中,牛頓發現了萬有引力定律;從水壺中的蒸汽不停衝擊水壺蓋的觀察中,瓦特發明了蒸汽機等。

科學家們正是從這些最簡單的最微不足道的物理現象的觀察中,作出了震撼世界的發明和創造,由此大大激發學生的觀察興趣,更加懂得觀察的重要性。

二、教學生制訂觀察計畫

在物理實驗中,要從物理現象中獲得關於物質的組成、結構、性質及其變化等方面的感性認識,必須有周密的觀察計畫。沒有周密的觀察計畫就沒有科學的觀察順序,造成顧此失彼,觀察不夠全面,不得要領。學生在開始觀察時,往往會感到不著邊際,無從下手。

因此,要指導學生制訂周密的觀察計畫,確定好觀察物件,擬訂出常規觀察專案和特殊觀察專案,明確觀察要點。否則,紛繁多變的物理現象瞬間消逝,如同過眼煙雲,在物理實驗中培養學生的觀察素質也就會成為一句空話。如觀察水的沸騰實驗,就可制訂如下觀察計畫:

觀察步驟 --觀察內容--觀察重點:

1、水開始加熱杯底和杯壁上出現許多小氣泡

2、水沸騰前小氣泡脫離杯底和杯壁形成新氣泡。氣泡由小變大,由大變小直液化成水

3、水沸騰時隨著溫度公升高,氣泡逐漸變大,直至液面破裂,放出水蒸氣。氣泡破裂和水蒸氣形成。

三、明確觀察目標

每乙個物理實驗都有其明確的實驗目標。實驗要求實驗者必須有明確的觀察目標和觀察重點。往往學生在開始實驗時,只憑一般的興趣和愛好,在觀察時注意力不集中,觀察目標不明確,分不清重點,帶有很大的盲目性和片面性,有的以區域性代替整體,有的放過一些稍縱即逝的重要現象,對多種並存的現象,不能抓住其本質現象。

因此,在實驗教學中,教師要善於引導學生明確觀察目標,對一些關鍵性的、重要的以及不易觀察的物件和內容進行重點觀察。

物理實驗目標包括:

1.行為目標,是要求學生在完成每一項預定的實驗專案以後能夠「做什麼」的敘述。在確定行為目標時,通常使用的是:說、寫、分辨、比較、設計、說明等這樣一些表示學生的一種內在能力而可用外在行為表現出來的操作性詞語。

如:說出用天平、量筒測定小於水的固體物質密度的方法和步驟等。在制定行為目標時,要指出完成行為的有關條件。

2.動作技能目標:是指對學生在實驗時的操作和動作表現的具體要求。通常包括以下幾項:

①口述儀器各部分名稱、作用;②複述儀器操作要領;③正確快速裝置儀器;④正確快速操作實驗儀器並取得實驗資料;⑤連貫地操作、準確的動作;⑥迅速有效地修理儀器,迅速排除實驗故障;⑦改進實驗裝置,創造新的實驗方法等。以上專案應根據不同年級,不同的學生特點按不同層次提出。並要求每位學生逐步做到 。

3.單項實驗目標:是針對某乙個實驗而制定的更具體的目標,單項實驗目標應該與物理實驗教學目的要求一致,既不能過高,也不能降低。要適應每位學生的能力。

四、要有科學觀察的方法

在物理實驗教學中,教師還必須教給學生進行觀察的具體方法。從教學實踐中,我有以下幾種方法共**:

1、比較觀察法,比較就是在觀察中區分出客體,確定客體的異同,從而促進學生的思維活動。由於事物與事物之間,現象與現象之間總是既有聯絡又有不同。因此教師在教學過程中,要注意將物理現象分析比較,在相同事物和現象中,找出它們之間的不同點;在不同事物和現象中,找出它們之間的相同點。

如:觀察用電流錶測電流,用電壓表測電壓,比較兩表的構造、最小刻度及實驗操作的異同點。從而讓學生體會到在實驗中的極大興趣,以達到提高學生的動手能力。

2、順序觀察法:即觀察的順序。在實驗中要按實驗順序觀察,一般的觀察順序為:

從上到下,從外到內,從前到後,從左到右或從右到左等。如測定小燈泡額定功率實驗觀察順序為:①先觀察小燈泡的額定電壓,再確定電源電壓。

電源電壓應略高於小燈泡的額定電壓;②觀察電流錶,電壓表的指標是否指在「零」刻度線、量程和最小刻度;③觀察滑動變阻器的最大電流和最大阻值;④按要求連線電路前電鍵是否斷開,滑動變阻器是否滑在阻值最大位置;⑤電壓表是否併聯小燈泡兩端,量程是否選得合適;⑥電流錶是否串聯在電路中,量程是否選得合適;⑦實驗開始時,閉合電鍵,調節滑動變阻器,重點觀察電壓表示數,電流表示數的大小。這樣有順序的觀察可以避免學生在實驗時抓不到重點,手忙腳亂。

3、分步觀察法:對於一些複雜的物理現象,應按照所制定的觀察計畫,引導學生按照一定的實驗步驟,一步一步地仔細觀察,如:研究阿基公尺德定律實驗中,可按以下步驟進行:

①在彈簧下面掛上金屬筒,筒下面吊上金屬塊,指出彈簧伸長後指標的位置;②將金屬塊部分浸入水中,再逐步增加浸入體積,觀察彈簧長度的變化和溢位水的多少;③將金屬塊全部侵入溢水杯中的水流入小杯中;④將小杯裡的水慢慢倒入小金屬筒裡,觀察指標所指的位置。這樣學生在做實驗時會有條不紊,沉著冷靜。

4、整體觀察法:在觀察中先由整體到部分,再由部分到整體,即先對整體有乙個初步的、一般的、粗略的認識後,再分出觀察物件的各部分,再對這些部分細緻地觀察。整體觀察法強調學生綜合運用眼、耳、手、鼻等各種感覺器官進行觀察,不遺漏重要的「細節」;在觀察物件的各個部分時注意跟物件整體聯絡。

在整體觀點指導下,觀察各個部分時,重點觀察主要部分,但又不放棄次要部分的觀察。如:發電機工作原理、電磁感應現象實驗等 。

5、重點觀察法:對事物本質的核心的關鍵部分或現象進行觀察,培養學生觀察的「選擇性」。引導學生注意收集反映物理現象的本質特點的資訊,依據觀察的目的,區分哪些是該觀察的,哪些是不必觀察的。

在觀察物質時,引導學生根據觀察提綱確定觀察的重點專案;在觀察裝置時,引導學生根據觀察的目的確定優先觀察核心部分;在觀察實驗操作時,引導學生特別注意對關鍵性的、重要的、以及不易觀察的操作進行重點觀察;在觀察物理現象和圖表模型時,引導學生觀察能反映事物本質的現象或部分,不受無關現象或部分的干擾。如:托里拆利實驗,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。

則部分學生可能認為:①大氣壓強的大小與水銀柱的長度有關。此時應該進一步觀察,當玻璃管傾斜乙個角度,管中水銀多了一些,水銀柱長度增加,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關;②大氣壓的大小與玻璃管的粗細有關。

那就換用兩隻內徑不同的裝滿水銀的玻璃管重複上述實驗,可觀察到管內外水銀面的高度差都是同乙個數值,這表明大氣壓與管的粗細無關。可見這個現象的本質是水銀柱的豎直高度與大氣壓有關。此實驗表明作用在管外水銀面上的大氣壓強支援著管內的水銀柱,這段水銀柱產生的壓強等於大氣壓。

6、歸納觀察法:歸納法從個別事物的知識的基礎上,概括出事物的一般原理的方法,是從個別到一般的推理形式和思維方法。

五、觀察中的要求

(一)觀察力的生命在於真實,實事求是是觀察的基礎,又是觀察的重要品質和方法,也是科學工作者的基本態度。在物理實驗教學中,要求學生堅持實事求是的科學態度,毫不含糊地尊重客觀事實,如實地記錄實驗中觀察到的各種現象、資料、標點符號,做到嚴格地把實驗事實和自己對事實的解釋區別開來。堅持實事求是的科學態度,不僅是提高物理實驗質量的要求,也是增強學生的科學素質,培養創造型人才的需要。

(二)認真、細緻、深入是觀察能力的重要品質之一,也是科學工作者的基本素養和要求。所以在實驗中要認真、細緻、深入的觀察。許多自然現象和實驗中的物理現象,有時是稍縱即逝,有時是一閃而過,這就要求每位學生只有認真、仔細的觀察,才能隨時抓住這些重要的現象;只有深入地觀察,才能發現細微的變化和隱蔽的特徵。

(三) 眼、腦並用,即把觀察和思維緊密結合起來觀察是一種理性知識參與下的知覺。只有結合思維才能把握實驗現象中的本質特徵和必然聯絡,而且能根據觀察到的現象發現新的問題,促進進一步的觀察和對觀察材料的思維加工,辨別本質現象和非本質現象,去偽存真,得出正確的觀察結果。

在提倡素質教育的今天,我們要大膽地貫徹課改精神和實施素質教育,提高現代學生的實驗素質,以同時達到提高學生的多種能力。從而把學生培養成為跨世紀的多元化的綜合性人才。

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