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初中生物理实验观察能力的培养

2017-02-16洪文通

关键词:现象物理探究

洪文通

(福建省晋江市英林中学)

初中生物理实验观察能力的培养

洪文通

(福建省晋江市英林中学)

初中生物理实验观察能力的培养,是《物理课程标准》的目标,是教学中的重要任务。本文从物理教学实际情况出发,从多个方面阐述了物理实验教学中培养学生观察能力的方法。

观察 物理实验观察能力

观察是一切知识的门户,在我们认识和改造世界的过程中,有着非凡的意义。所有科学实验,科学的新发现、新规律,都是建立在精确、系统的观察基础上的。如果说实验是科学发现的必由之路,那么观察就是科学的起跑线。苏联生理学家巴甫洛夫就曾经告诫他的学生说:“应该先学会观察、观察、再观察。不学会观察,你就永远当不了科学家。”初中物理是一门注重实验的自然科学学科,义务教育《物理课程标准》(2011版)在课程总目标的“过程与方法”维度中对初中生物理实验观察能力提出了具体的目标要求:经历观察物理现象的过程,能简单描述所观察物理现象的主要特征,能在观察中发现问题,具有初步的观察能力。因此,培养初中学生的物理实验观察能力,从中归纳、推理、总结出结论,既渗透物理学的科学研究方法,又使学生在归纳、推理、总结中提高了思维能力,进而全面落实实验探究的教学目标。在物理教学中通过实验观察和探究活动,可以帮助学生建立物理模型,为形成物理概念、规律奠定基础,进而加深对知识的理解应用,对提高学生的物理核心素养具有很重要的意义。特别是对于刚接触这门学科的初中生来讲,对他们的观察能力认真培养、养成良好的观察习惯,是物理实验教学活动中的重要任务,将为今后学好物理跨出坚实的第一步。下面就如何进行初中生的物理实验观察能力培养谈一些个人的观点。

一、利用物理学史凸显实验观察能力的重要性

对于“重视观察和实验探究”这部分内容,刚接触物理的学生几乎是没有学习经验的。在学生刚接触实验探究课时,教师教学中可以结合物理学史,给学生讲中外科学家的故事。例如16世纪伽利略从吊灯的摆动现象,发现单摆的等时性;丹麦物理学家奥斯特,通过观察到常人不在意的实验现象——通电直导线下方平行摆放的小磁针会发生偏转——从而发现了电流可以产生磁场。让学生了解物理学家的许多重大发现都归功于对最简单的不为常人所注意的物理现象的细致观察,由此激发学生的观察兴趣,加深对观察具有重要作用的印象。

二、教导学生对实验仪器的正确观察

对物理实验探究活动中所使用的测量仪器进行全面正确的观察,有助于提高学生对仪器的认识和了解,从而正确地掌握和使用仪器。例如,初二物理首先接触到的测量工具就是学生从小学就开始使用的刻度尺,对于它,学生似乎已经熟悉得没有什么可以再观察的,但学生在老师的教导下会发现,要正确使用刻度尺,就必须对刻度尺认真做以下观察:1.零刻度线;2.测量范围(量程);3.刻度是否均匀;4.分度值。同时加以引申,以后使用到的其他有刻度的测量仪器都应如此观察。而对弹簧测力计、电流表、电压表等不仅要从以上几个方面进行观察,同时还要特别注意观察这些仪器的指针在使用前是否指在零刻度线上等。通过对各种仪器的观察并进行类比,使学生在以后的学习中知道如何对一般仪器进行正确的观察和认识。

三、指导学生有序、全面地观察

观察的有序性、全面性是客观反映事物属性的前提。接触物理伊始,由于学生的认识经验、个性特点、心理品质等各不相同,学生对物理实验现象进行观察时,或是被仪器装置所吸引,或是只觉得某一现象有趣,或是只观察结果而忽视过程。此时他们的观察是无序的、任意的,而有计划有目的地观察才能更全面更细致。因此,要辅导学生制订周密的观察计划,确定好观察对象,明确观察要点。教师可以指导学生遵循一定顺序:如按发生时间的先后、位置的远近、事物发展的过程、从静态到动态、从整体到局部、从局部到整体等进行观察。再者观察的对象可能是演示的全过程,也可能是其中的一部分。要完成观察任务,教师还应教导学生明白看什么,如何看,可能会有什么问题。通过指导学生观察,可以帮助学生养成正确的观察思路,帮助他们提升观察品质。

四、引导学生有针对性地重点观察

重点观察就是抓住事物本质的现象或核心部分进行“选择性”观察,培养学生重点观察的能力。根据观察的目的,引导学生有意识地收集反映物理现象本质特征的信息,识别哪些是必须重点观察的、哪些是可以忽略的。引导学生根据实验目的有针对性地对实验中的核心现象进行重点观察,通过凸显观察的重点帮助学生从实验所提供的感性材料中,较快地抓住现象的本质,得出正确的结论。在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,在对水沸腾现象整体观察的同时,注意引导学生重点观察此时在水的表面和内部发生的现象;重点观察水沸腾时温度计的液柱是否升降,从而了解水沸腾时发生的现象及其温度变化规律。在观察过程中重点抓住现象的发生条件和主要特征,可以让学生更好地理解各种物理现象的内在规律。

五、采用对比方法提高观察的深刻性

观察的深刻性在于能透过表面现象抓住现象的本质,利用对比方法进行观察是使学生思维向纵深发展的好方法。许多物理现象之间有其相似之处和不同之处,要在实验中引导学生采用对比的方法,善于察觉条件的差异及产生结果差异的联系,从而认识事物的本质,掌握物理规律。例如,用电流表测电流、用电压表测电压探究活动中,引导学生观察比较两仪表的表盘构造、量程、分度值及实验操作的异同点。在观察固体的熔化现象时,对比观察松香和海波熔化过程中温度的变化情况,松香熔化过程中的温度升高,海波熔化过程中的温度则保持不变,说明晶体有一定的熔化温度,非晶体则没有一定的熔化温度。可见,对比方法能够使学生较好地把握实验过程中的发展阶段特征及各种现象间的变化规律,从而理解并掌握物理规律。

六、合理利用多媒体实物投影设备、手持移动学习设备录制,提高演示实验的可视度

在物理实验教学中,有一些演示实验由于受环境条件的限制,其可视度不高,观察就变成坐在教室前排学生的专利,而坐在教室后面的学生就常常只能是看看热闹罢了。利用多媒体设备和实物投影仪将实验器材和有关现象放大,可以明显提高演示实验的可视度。例如,在探究影响分子无规则热运动速度的实验中,把两个分别装有不同温度的水的烧杯,放在实物投影仪的演示台上,往两个烧杯中分别滴入一滴相同的红墨水,红墨水在两个烧杯水中的扩散过程通过投影放大就会清晰地显现在银幕上,所有学生都能非常清楚地观察到实验现象。有的演示现象瞬息即逝,有的限于条件,演示效果很差。对于这类实验,我们可以利用手持移动学习设备,事先进行相关实验的视频录像或微课制作,通过播放一些在课堂中不容易演示的成功实验的视频和微课视频,让学生通过视频回放观察到不容易观察到的实验现象,增强学生的感性认识。例如,托里拆利实验是用水银做的,有的同学就会问用水来做这个实验会怎么样呢?这个实验一般情况下是比较难以演示的,我们可以通过视频录像播放演示科研人员所做的实验,通过观察实验中比三层楼还要高的水柱,加深学生对大气压的认识。

观察是科学的起点,是学生认识事物、获得知识的源泉。通过激发学生的观察兴趣,帮助学生自主形成观察的思路,养成善于观察的良好习惯,使学生的观察与思维活动紧密结合起来。用观察促进思维活动的展开,使学生逐步认识概念规律,发展自身的观察能力与思维能力,培养学生学会一种重要的物理学习技能,为学好物理、提高物理核心素养打下坚实的基础。

[1] 中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准(2011年版) [S].北京:北京师范大学出版社,2012.

[2] 《义务教育教科书物理教学参考书》八年级、九年级[S].上海:上海科学技术出版社,2013.

责任编辑:谭颜葳

教育动态:全国爱国主义教育示范基地总数达到428个

近日,中宣部新命名41个全国爱国主义教育示范基地。目前,全国爱国主义教育示范基地总数达到428个,基本覆盖了从中国共产党成立到解放战争胜利各个历史时期的重大历史事件、重要人物和重要革命纪念地。

此次新命名基地分属14个省、自治区和新疆生产建设兵团,以革命老区为主,覆盖东、中、西不同区域;反映内容包括长征出发、长征会师、中国人民解放军渡江战役等多个标志性重大历史事件和重要历史节点,有较强代表性和广泛影响力。其中,反映长征内容的基地占新命名基地的绝大部分。此次命名后,长征主题示范基地总数已达80余个,较全面地展现了红军长征的光辉历程。

中宣部要求,全国爱国主义教育示范基地要把保护修缮作为重中之重,紧紧抓住保护修缮和管理、使用三个环节,在文物资源保护、基本陈列水平、规范内部管理、发挥教育功能等方面努力实现更大进步,大力发扬红色传统、传承红色基因,成为爱国主义教育和革命传统教育的重要载体,成为培育和践行社会主义核心价值观的生动课堂。

(摘自《中国教育报》)

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