加强学生观察能力的培养
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作者: 黄 会
摘 要: 培养学生的观察能力对教学有着举足轻重的意义。本文就此从培养学生观察的方法和教师在教学中的培训手段等两个方面作了阐述。
关键词: 培养 学生 观察能力 方法
英国物理学家法拉第说过:“没有观察就没有科学,科学的发现诞生于仔细的观察之中。”这说明了观察的重要性。我们的许多科学不正是诞生于观察吗?像很多人都很熟悉的苹果落地的现象,唯有牛顿以此悟出了万有引力定律;许多科学家都分离过空气,唯有瑞利发现了惰性气体。这些事例,无不说明科学的发现源于观察。物理学也是一门以实验为基础的学科,与实践生活紧密联系的学科,这些都说明了观察在物理学中的重要作用。所以在平时的教学活动中应当注重学生观察能力的培养。提高学生的观察能力,提高学生的学习水平,以及增强学生发展的潜在意识,都有其极为重要的意义。现就如何提高学生的观察能力提出如下见解,供大家参考。
一、教给学生的
1.比较观察法。
对两个事物、现象进行对比,或对某一现象发生的前后情况进行比较是人们认识物理世界的重要方法。如在观察水的沸腾现象时,对水沸腾前后进行比较就会发现:在沸腾前,水内部形成的气泡在上升的过程中逐渐变小,以至未到达液面就消失了;在沸腾时,气泡在水中上升的过程中逐渐变大,达到液面后突然破裂。通过这样的对比观察,可以得出:沸腾是液体内部和表面都进行剧烈汽化的现象。
2.顺序观察法。
即先观察什么,后观察什么,要按顺序观察。一般的观察顺序为,从上到下,从外到内,从前到后,从左到右或从右到左等,应按照一定排列顺序进行观察。如测定小灯泡额定功率实验观察顺序为:①先观察小灯泡的额定电压,再确定电源电压,电源电压应略高于小灯泡的额定电压;②观察电流表、电压表的指针是否指在“零”刻度线及它们的量程和最小刻度;③观察滑动变阻器的最大电流和最大阻值;④按要求连接电路前电键是否断开,滑动变阻器是否滑在阻值最大位置;⑤电压表是否并联小灯泡两端,量程是否选得合适;③电流表是否串联在电路中,量程是否选得合适;①实验开始时,闭合电键,调节滑动变阻器,重点观察电压表示数,同时观察电流表示数。
3.分步观察法。
对于一些复杂的物理现象,应按照所制定的观察计划,引导学生按照一定的实验步骤,一步一步地仔细观察,如研究阿基米德定律实验,即可按以下步骤进行:①在弹簧下面挂上金属筒,筒下面吊上金属块,指出弹簧伸长后指针的位置;②将金属块部分浸入水中,再逐步增加浸入体积,观察弹簧长度的变化和溢出水的多少;③将金属块全部浸入水中,并使溢出的水流入小杯中;④将小杯里的水慢慢倒入小金属筒里,观察指针所指的位置。
4.重点观察法。
该方法首先要让学生明确观察的目的,在明确了目的之后抓住事物的关键部分或现象进行观察,培养学生观察的“选择性”。引导学生注意收集反映物理现象的本质特点的信息,依据观察的目的,区别哪些是该观察的,哪些是不必观察的。如观察托里拆利实验,在大气压的作用下使竖直管中水银柱高出槽中水银面,管内、外水银面有一定的高度差。部分学生可能认为:大气压强的大小与水银柱的长度有关。此时应该进一步观察,当玻璃管倾斜一个角度,管中水银多了一些,水银柱长度增加,但水银柱的竖直高度仍然不变,这表明与管的直立或倾斜无关。还有的学生可能认为大气压的大小与玻璃管的粗细有关,那就换用两只内径不同的装满水银的玻璃管重复上述实验,可观察到管内外水银面的高度差都是同一个数值,这表明与管的内径无关。可见这个现象的本质是水银柱的竖直高度与大气压有关,此实验表明作用在管外水银面上的大气压强支持着管内的水银柱,这段水银柱产生的压强等于大气压。
5.归纳观察法。
归纳法是在研究多个物理现象和规律时,先确定一些不变因素,从一个个物理关系的观察中,得出一个个结论,然后归纳出一般的规律,是一种由特殊到一般的认识过程。如为了研究电流强度、电压和电阻三者之间的关系,先在确定电压不变的情况下,观察电流强度和电阻之间的关系;然后在确定电阻不变的情况下,观察电流强度和电压之间的关系;最后归纳出欧姆定律。
6.培养良好的观察习惯。
在物理实验中,要从物理现象中获得相关的感性认识,必须有周密的观察计划,没有周密观察计划就没有科学的观察顺序,造成顾此失彼,观察不够全面,不得要领。学生在开始观察时,往往会感到不着边际,无从下手。因此,要指导学生制订周密的观察计划,学生先确定好观察对象,拟订出常规观察项目和特殊观察项目,明确观察要点,制定好观察计划。这样才能有的放矢,达到对现象的观察目的。
二、训练的方法
1.实物观察训练法。
自然界中的客体和现象,实验室中的各种仪器、模型、标本等都可以作为实物观察的对象,因为它鲜明、生动、真实,所以容易被感知。在实物观察训练中要注意:观察前要明确观察目的、观察对象、观察步骤,并能在观察中根据实际情况适当调整,在观察中要明确仪器、模型的用途、构造等。通过该方法也可以培养学生的比较观察能力。
2.物理图象、图表及插图的观察训练法。
教师在教学中有目的、有计划地把有关联的图表联系起来进行系统的比较,从中总结出一些规律,使学生得到一些启示。如冕牌玻璃对各色光的折射率表、各色光在真空中的波长频率表和电磁波谱等联系起来进行比较,就可总结出各色光性质的比较表。我们教材中的一些插图,也是培养学生观察能力、启发学生思维的有用资料以及一些物理图象的教学,也可以达到观察训练的目的。
3.演示实验的观察训练法。
一种是有声训练:教师在演示实验时,首先让学生明确实验观察的目的,其次让学生观察实验的装置,认真观察实验仪器的初始状态,了解各部分仪器、仪表的作用和功能,使学生对观察的目的、实验的仪器装置有一个整体的认识。其次为了增强演示实验的效果,教师可以在演示实验前或演示实验过程中,提出一些思考性问题,以便引导学生观察实验发生的现象及现象变化的过程,把学生的无意注意转化为有意注意,引导学生集中注意力观察最需要的事物。
另一种是无声训练:在演示实验的观察训练中可以逐步减少教师的指导。从开始实验前做详细指导观察,逐步地变为有重点地指导观察,最后变成无声演示。这种方法,教师只做实验,让学生自己观察,自己归纳实验的重点或写出自己所观察到的现象和过程。反复这样训练,能达到提高学生观察能力的目的。
生动的演示实验可以像磁体吸引铁钉般地吸引我们,使我们培养起观察兴趣。例如用玻璃管演示酒精和水混合总体积减少说明分子间有间隙,用墨水滴在盛满热水的烧杯中观察扩散现象,用插有玻璃管的红墨水瓶演示微小形变,这些现象生动有趣,不会让我们觉得枯燥无味。
4.分组实验的观察训练法。
分组实验是学生通过亲自动手、动脑思维,对有关物理概念、定律进行检验,从而进行理论思考的升华的动态过程;分组实验重在让学生独立完成,实验时教师必须掌握一种正确的引导方法,明确自己的身份,切忌包办代替学生实验,要让学生积极动脑思考,大胆动手实践,得出正确结果。这样通过自己亲自动手操作,学生得到的收获是不可估量的。
5.对自然生活中物理现象的观察训练法。
物理是一门自然科学,与生活密切相关,在教学中引导学生对生活现象的观察训练,有助于学生观察能力的提高。但是在教学中还要教会学生思考的方法。如我们在教学《光的色散》时,让学生观察彩虹,在观察中不应单纯地让学生好奇于五彩斑斓的色彩,而应提示其注意观察有几种颜色,为什么有这几种颜色,这几种颜色是如何排列的,为什么会是这样排列的等。
6.有意布置观察训练。
应用多媒体可以制作出多种观察资料。如观察一些图片,让学生观察之后说说自己的观察结果;还可以制作出一些生活物理现象,让学生观察之后写出自己的观后感等。
总之,学生的观察能力决定着学生的知识水平和表现能力。前苏联的教育家列・符・赞可夫认为:差生的普通特点就是观察能力薄弱,因而缺乏应有的求知欲。可见观察能力与人的智力、才能的发展有着直接的关系。所以观察能力有着多种能力的发展和提高,要重视观察能力的培养,不断掌握并探索培养观察能力的有效途径和方法,使学生的观察能力能得到不断的完善和提高。
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