在物理教学中培养学生的观察能力和创新能力

张淼

摘 要：在物理教学中，培养学生的观察能力和创新能力，才能使学生各方面都得到发展，使他们成为综合性的人才。

关键词：物理教学；观察能力；创新能力

在知识经济时代教育的核心是培养人的各项能力。作为基础学科的物理在其教学中不仅要向学生传授基本知识，使学生掌握基本技能和方法，更要重视学生观察能力和创新能力的培养。本文拟对物理教学中观察能力和创新能力的培养提几点建议。

一、加强学生对观察重要性的认识

在学习物理的过程中，通过观察实验可总结出自然界蕴藏的规律，观察身边事物则可验证规律的正确性；同时，观察也是一种非常重要的研究方法，在物理学发展历程中，有大量由于细心观察与思考而导致重大发现的事例。比如，奥斯特通过细心观察发现电与磁的关系，伽利略观察吊灯摆动从而发现单摆振动的规律等。作为物理教师，要介绍物理学史上成功观察的事例给学生，同时要结合实际的教学内容，说明细致的观察在学习知识及科学发现中的作用，激励学生主动地观察事物。

二、教会学生正确的观察方法

在物理教学中，有两种常用的观察法应使学生掌握。

1.系统观察法

系统观察法包括顺序观察法、分步观察法等。对验证牛顿第二定律实验的观察就是这样。第一步，先定性观察物体的质量或合外力都能引起加速度的变化；第二步，固定物体的质量，观察合外力变化对加速度的影响；第三步，固定合外力，观察物体的质量变化对加速度的影响。

2.对比观察法

对比观察法包括异物对比、前后对比、分类对比等。这是判断哪一种因素对现象或过程起主要支配作用的重要方法。比如，要知道滑动摩擦力的大小是否与接触面粗糙程度有关，可通过先后观察同一物体在毛巾上、木板上、玻璃上匀速滑动时受到的摩擦力大小，最终可得滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关。

另外，归纳观察法、验证观察法和综合观察法也是常用的观察方法。

三、尽量多提供观察机会给学生，并引导学生深入思考

物理学研究的对象非常广泛，日常生活、生产中可供观察的实例比比皆是，比如，大气现象中的风云雷电的形成过程，各种交通工具、家用电器的工作原理等等，都可作为学生的研究对象，作为物理教师必须引导学生自主、独立地进行观察，这样有利于培养学生观察的积极性、主动性。而在教学过程中，主要是通过演示实验和分组实验提高学生的观察能力。

四、培养学生的创新能力

知识经济时代是一个创新的时代，在物理教学过程中，除了必须发展学生的观察能力之外，培养学生的创新能力也显得极其重要。那么，该如何发展学生的创新能力呢？

1.培养创新意识

在物理教学中，应鼓励学生大胆地提出问题，大胆地质疑，诱发学生的创新意识，即使是不成熟的想法，甚至是异想天开，教师都应先给予肯定，再听听他的理由，并且鼓励学生按自己的想法去做，然后再告诉学生教师的想法和做法，并进行比较，以达到互相触碰灵感的作用。

另外，教师还应教会学生如何发现问题。让学生自学教材里浅显易懂的内容，并且自己提问、解决、分析问题，而且要提出一些教材知识不能解决的问题。某学生自学后曾提出：如何测蹄形磁铁的磁感应强度？这个问题极具实用性和挑战性，在全班学生的讨论中，可以得到多种不同的测量方案，然后交给学生自己去测定，这个过程就是学生创新意识的行动，得到测量结果是次要的，激发学生的创新意识才是目的。

2.培养创新思维

（1）培养思维的集中性

在教学物理概念、规律、结论的时候，教师应避免“填鸭式”的教学，大胆地把现象交给学生，让学生自己透过现象看本质——通过观察、分析、探讨，然后总结出结论，对结论进行验证、分析，再总结出概念或规律的内涵和外延，体会物理严谨的思维方法，从而培养学生思维的集中性和逻辑性。

（2）培养思维的发散性

同一物理问题的解决方法通常不止一种。比如，测定物体自由落体运动的加速度，测量一座高楼的高度，不要限制仪器和知识范围，让学生自己提出自己的测量方案，则学生能从多个角度应用物理知识进行测量，这个过程就能激发学生思维的发散性。在教学中，应多提一些开放性问题，以达到培养学生思维发散性的目的。

（3）培养思维的独特性

要有创新，必定要有不同的观点和思想。在物理教学中，要充分展示学生的个性，多让学生参与教学活动。比如，一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动，经2 s速度达到10 m/s，接着做匀减速直线运动，再经4 s停下，求总位移x。有些学生直接先求加速度再用位移公式运算，有些学生用匀变速直线运动的推论运算，有些学生用图像法运算，甚至有学生说直接开车实地测量……解决这一问题的方法，包含了许多的独特之处，很好地培养了学生的独特思维。

3.发挥学生的创新性思维，鼓励学生从事创新性活动

在教学之中，教师可以根据学生的知识、能力水平，多设计些开放性、探索性题目，鼓励学生进行创新性活动。比如，学生学习游标卡尺工作原理后，就建议学生去测量一张纸的厚度，测量头发的直径、水杯的深度和内径等，鼓励学生大胆地探索。教完力学内容之后，引导学生对自行车进行观察与分析：轮胎为什么要有花纹？轮胎为什么是圆的？从结构、材料各方面如何改进才能使自行车既牢固又轻便？教会学生自己分析原因，找到解决方案，最后讨论得到最佳方案。这样一个过程，就是创新性的活动过程。

总之，在物理教学中，要培养学生各方面的能力，才能使学生成为综合性的人才。

（作者单位 广东省揭阳第三中学）