浅谈物理实验教学中观察能力的培养

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杜习善

江西省赣州安远县三百镇初级中学342104

摘要

观察能力是学生进行科学探究的基础,它使学生能够准确地感知和理解物理现象,从而深入理解物理规律。在初中物理实验教学中,培养学生的观察能力尤为关键,因为实验是物理学习的核心环节,它不仅能够帮助学生直观地理解抽象的物理概念,还能够激发学生对物理学科的兴趣和探索欲望。通过精心设计的实验活动,教师可以引导学生学会如何细致观察,如何从观察中提炼信息,以及如何将观察结果与理论知识相结合,从而提升学生的科学素养和解决实际问题的能力。


关键词

初中物理、实验教学、观察能力培养

正文


前言:

在初中物理实验教学中,观察能力的培养是一项至关重要的任务。物理学作为一门实验科学,其理论的建立和发展都离不开精确的观察和实验验证。因此,初中物理实验教学中观察能力的培养是一个系统工程,需要教师精心设计实验,激发学生的好奇心,利用现代技术手段,以及培养学生的批判性思维。通过这些方法,不仅能够帮助学生更好地掌握物理知识,而且能够为他们未来的科学探索打下坚实的基础。

一、新课标视域下初中物理实验教学的现存问题

(一)观察能力的培养难点之一在于学生的认知水平和经验有限。初中生正处于认知发展的关键时期,他们的认知结构尚未完全成熟,对于抽象概念的理解和应用能力有限。因此,在物理实验中,学生往往难以准确把握实验现象的本质,容易忽视实验中的关键细节。为了克服这一难点,教师需要设计更加贴近学生认知水平的实验活动,通过具体的实验操作和直观的实验现象,帮助学生逐步建立起对物理概念的直观理解。

(二)实验教学中的设备和环境限制也是培养观察能力的一大障碍。许多学校由于经费或资源的限制,无法提供足够的实验器材和良好的实验环境。这不仅限制了实验的种类和质量,也影响了学生观察实验现象的准确性和深度。对此,教师可以通过创新实验设计,利用日常生活中的物品替代专业实验器材,或者通过虚拟实验软件模拟实验过程,以此来弥补硬件设施的不足。

(三)学生的学习态度和习惯也是影响观察能力培养的重要因素。在实验教学中,一些学生可能因为对物理学科的兴趣不高,或者缺乏自主探究的习惯,而表现出被动和消极的态度。这种情况下,学生往往不会主动去观察和思考实验中的现象,从而错过了培养观察能力的机会。教师需要通过激发学生的学习兴趣,培养他们的探究精神和自主学习能力,使学生在实验中能够主动观察、积极思考[1]

(四)教师自身的专业素养和教学方法也是影响观察能力培养的关键。教师需要具备扎实的物理知识和丰富的实验教学经验,能够准确把握实验教学的重点和难点,有效地引导学生进行观察和思考。同时,教师还应不断更新教学方法,采用多样化的教学手段,如小组合作学习、问题导向学习等,以提高学生的参与度和实验教学的效果。

初中物理实验教学中观察能力的培养方略

一)自主探究,培养观察力

新课程改革之前,物理课堂在进行实验时,教师都会明确实验目的,甚至连实验步骤都会一一说明,并且进行手把手的指导学生,这样就会造成学生的依赖心理,在没有老师的情况下就会不知所措起来,对于实验的真正意义都搞不清楚,自然也不会观察试验过程,没有进行独立的思考,思维能力也得不到提高。所以在现阶段教学过程中,应该注重学生的自主探究能力,让他们养成独立思考的习惯,教师只能起一个引导的作用,而不是把所有的事项都安排好。引导学生在实验过程中产生疑问进而解决疑问,可以一步步的引导而不是告知。学会独立思考是一个很重要的环节,实验步骤也要由学生自己设计完成,这样才可以培养学生的观察能力,加强思维能力和创造性思维的培养。而物理实验课堂也会随着学生自主学习模式的普及渐渐有趣活跃起来[2]

二)在分组实验中强化学生的观察能力

在实验过程中,让学生用各种手段去观察,去感知研究对象,教师要恰当而适时的指导,引导点拨学生的观察顺序及对象。教师在指导学生观察时,还要注意引导学生开动脑筋、积极思考。没有这个基础,学生不可能真正得到知识。

例如,教学水的沸点”内容时,教师可以提出一些观察和实验中要注意的问题,如:酒精灯使用时应当注意什么问题;温度计应当如何使用;观察随着加热的过程温度是如何变化的和水中的气泡变化;观察沸腾现象,描述沸腾过程;沸腾的特点有哪些;学生在实验过程中边实验边观察边思考。要求学生在实验过程中要注意仔细观察,会观察,根据实验的现象填写表格,根据表格上的数据,分析水沸腾的特点,将表格上的数据用图象的程,从图象中可以看出什么。形式表现出来,根据图象上的特点总结出水沸腾的特点。

正确的观察是科学思维的基础,而严密的思维又是进行正确观察的前提。因此,培养学生观察能力时要强调观察和思考紧密结合,引导学生积极思考,主动观察,应尽量避免学生跟着老师进行被动的观察。实验时,要对学生提出观察要求,要求学生坚持实事求是的科学态度,毫不含糊地尊重客观事实,如实地记录实验中观察到的各种现象;要认真、细致、深入观察。在实验观察中,要提倡眼脑并用,即把观察和思维紧密结合起来。在培养学生观察能力时,要重视培养学生透过表面现象揭示事物本质特征的能力。

(三)创设实验情境,提高学生的探究与沟通能力

在物理实验教学中,创设实验情境起着重要的作用。实验情境是指通过合适的环境、场景和背景,引导学生主动思考和研究物理现象的过程,提升学生的观察能力[3]。为了让学生能够真实地参与到实验中,教师需要提供充足的实验条件和材料。这样可以使学生身临其境,感受到物理实验的真实性,进而增强他们对实验情境的认知和理解。

例如,在学习“电流”的相关原理和应用时,初中物理教师可利用多媒体设置相关情境,引导学生进行实验。通过操控电路中的不同元件和调节电流强度,学生可以观察和探究电流在电路中的流动规律。教师可以设计一个简单的电路实验,让学生使用导线、电池,以及一个小灯泡来组成一串串联电路。在实验开始前,向学生解释串联电路的概念,并说明串联电路中的电流如何在元件之间依次流动。接下来,要求学生在实验过程中逐渐调节电池的电压,然后观察小灯泡的亮度变化。通过这个实验,学生可以发现电流强度与电池电压之间存在着一定的关系。当电池电压增加时,电流强度也会随之增大;反之,当电池电压减小时,电流强度也会相应减小。这样的实验设计有助于学生理解电流的变化与电压的关联,也能有效的提升学生的物理实验兴趣。

(四)增强学生的对比意识,促进学生提高观察思维的灵活性

实验操作过程中出现的现象,既有有用的信息,也有无用的信息,学生对这些信息不能一概地进行无分辨的观察,一定要结合实验的目的,采取对比的方法进行判断和筛选,以增强学生的对比意识,在对比中发现实验现象的本质,提高观察的实际效果和数据的有效性。在观察水的沸腾实验的时候,就需要利用对比的方法,分别观察水在沸腾之前的状态特点和温度的变化情况以及水在沸腾之后的状态变化和温度特点。通过对比,学生能够对沸腾的全过程形成直观的、清晰的认识,从而培养学生的思维灵活性,最终实现学生对沸腾现象的理解,认识沸腾现象的本质[4]

所以,在初中物理的实验观察中,为了培养学生的观察能力,教师需要优化观察的内容,引导学生利用对比的思维,促进学生提高观察思维的灵活性,帮助学生形成从现象到本质的正确认知。增强学生的对比意识能够提高学生观察思维的灵活性,这种能力的形成,能更好地帮助学生培养观察能力。

(五)积极开展课外活动,指导学生实验活动中训练观察能力

教材上设计了很多有趣的课外小制作、小实验。鼓励学生做好课外各种物理小实验,是一种特殊的、直观的实践活动。学生在动手完成各种小实验、小制作活动过程中,思维异常活跃,活动欲望高涨,参与意识强烈,使学生的动手习惯和实践能力逐步得到了培养[5]。如“纸盒烧开水”“小风轮”“电铃”“楼梯开关”“小潜艇”“不倒翁”等等小实验、小制作,就具有很强的趣味性和知识性,十分贴近学生的生活,符合初中学生好奇、好问、好动、好学的心理特征,促使他们迫切地希望进一步探索相关问题。如在完成教材上的直流电动机模型实验后,安排小制作:用一根漆包线、两枚回形针、小磁针等,完成“电动机”的制作。虽然有的学生怀疑一根线、一个磁针能转吗?但学生仍带着好奇心去实验,通电后有的不转,有的晃动,有的手一碰就转了。这时就问:“为什么各人做的情况不同呢?导线中有电流吗?电流方向如何?这个电动机有无换向器?换向器问题如何解决?”等等。这时告诉学生换向器是转动的关键,也就是说转动线圈的引线必须刮去漆皮(一端全刮,一端刮一半)。让学生在观察思考中研讨怎么办,在失败中寻找原因,在实践中寻找真理。“小制作”的重复实践,学生可以自己不断评价和验证自己的设想,并及时得到反馈信息,对于培养学生的观察能力和创造性思维有重要意义[6]

结语:

综上所述,初中物理实验教学中培养学生的观察能力是一项基础而重要的任务。它不仅能够帮助学生形成科学的思维方式,增强问题解决能力,激发学习兴趣,还能够帮助学生建立正确的科学态度。因此,教师应当重视在物理实验教学中对学生观察能力的培养,通过精心设计的实验活动,引导学生学会观察,善于观察,从而为他们的科学素养和综合能力的提升打下坚实的基础[7]

参考文献

[1] 肖静.初中物理实验教学中学生观察能力的培养[J].新课程研究(下旬), 2022(4):116-118.

[2] 高育林.在初中物理教学中培养学生的观察能力[J].读写算(教育教学研究), 2022(6):0195-0197.

[3] 石瑞林.刍议初中物理教学中学生观察能力的培养[J].虹, 2022(4):0129-0131.

[4] 向杨.初中物理实验教学中学生探究能力的培养策略——以"探究杠杆的平衡条件"为例[J].中学课程辅导, 2023(29):54-56.

[5] 李红君.初中物理实验教学中学生思维能力的培养[J].基础教育论坛, 2022(16):56-57.

[6] 谢彩玲.践行"双减"政策,让初中物理实验教学更高效[J].第二课堂(D), 2023(4):10-10.

[7] 李利民.初中物理实验创新的形式与内涵分析[J].数理天地:初中版, 2023(6):62-64.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


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