物理实验教学中学生观察与思维能力培养探研

高州

摘 要：在素质教育的理念下，学生的综合成长和全面发展已经成为教师开展课堂教学的核心目的。而实验教学不仅能帮助学生理解和巩固物理知识，还能够提高学生的操作技能，培养学生观察现象、分析问题、应用物理知识解决实际问题的综合能力。由此可见，物理实验教学是实施物理教育的重要载体，也是物理课堂教学所不能替代的重要组成部分。教师可以通过开展演示性实验，采用主题探究模式等途径来进行物理实验教学的改革，实现培养学生观察和思维能力的目标。

关键词：物理实验;观察能力;思维能力;素质教育

中图分类号：G63          文献标识码：A          文章编号：1673-9132（2021）25-0037-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2021.25.018

物理是一门以实验为基础的学科，其理论知识与实验过程有着同等的重要性。所以在实际的教学过程中，物理实验教学也十分关键。对物理实验教学过程的强调有利于实现对学生观察和思维能力的培养。

一、物理实验教学的发展现状

物理学科是中学学校教育的基础性学科，而实验则是物理学科中不可或缺的一个部分。强调实验教学既有利于学生对于抽象化的物理知识的进一步理解和掌握，又能够对学生的逻辑思维和动手实践能力等进行强化，从而实现学生的全面发展。但是从当前的物理实验教学状况来看，其中仍然存在着许多问题。其中首要的就是教师的教学理念和方法的问题。一部分物理教师自身观念陈旧，不仅对于实验教学缺乏应有的关注和重视，过度强调理论知识的学习和记忆，而且自身的实验知识和能力不足，导致了其在教学的过程中无法对学生的实验操作给予必要的正确指导。其次则是物理实验教学中让学生实际操作的时间较短。由于物理知识比较抽象，难以理解，因此教师在教学过程中需要更多的课堂时间去进行教学和解释，这也就导致了一部分教师为了完成课程进度忽视了实验教学，通过减少学生的实际实验操作来节省课堂时间。

二、物理实验教学中学生观察和思维能力培养的途径

（一）利用演示性实验激发学生观察兴趣

在中学阶段的学校教育中，物理对于学生而言是一门既重要又难学的学科。一方面这是因为学生初步开始接触系统性的物理的相关知识，所以在不熟悉的情况下学生难免会在学习和思考的时候陷入误区，导致在知识理解的过程中出现种种问题。而另一方面物理学科本身的知识内容具有一定的抽象性，类似于电、磁等现象所涉及的知识学生往往只能通过其产生的现象来观察和理解，所以对于学生来说也就意味着需要更强的观察和思维能力。所以在进行物理教学，尤其是物理实验教学的过程中培养学生的观察和思维能力是进一步强化学生在课堂上的学习效率，提高课堂教学质量的重要方式。而教师要在物理的教学课堂上重点培养学生的观察和思维能力，首先需要做到的是激发学生对于物理知识，尤其是物理实验的兴趣，进而让学生能够积极主动地去观察和思考，形成相应的意识和行为习惯。在物理的实验教学课堂上，演示性实验就是能够激发学生兴趣的重要方式和途径之一。演示性实验就是教师根据教材中给出的实验过程或者是探究主题完成整个实验，并且引导学生观察其实验的过程，为学生接下来的实验做出示范。通过演示性实验，学生不仅能够对实验的过程和步骤有一个简单的了解，并且能够借助于教师的实验操作来规避危险的实验操作，增加自己实验过程的安全性。所以演示性实验往往是物理实验教学中必不可少的关键环节。而要在这一环节中激发学生的兴趣，一方面教师需要借助于多媒体的方式来尽可能增加学生对实验的观察和接触途径。因为在课堂上如果教师只是简单地完成实验操作的话，由于教室空间以及实验现象本身等条件的限制使得一部分学生无法亲自观察到教室操作实验的过程以及实验产生的现象。这既会导致学生在接下来自己完成实验时遇到更多的困难，甚至出现错误的实验操作影响最终结果，危害自身安全，也会导致那些无法观察到实验的学生产生被排除在教学之外的情绪，进而降低对物理实验教学的兴趣。因此，在当前的教育教学环境下教师可以充分地利用投影仪、动态演示软件等等来放大或者复现演示性实验的过程，从而尽可能地保证每一位学生都能够参与到实验观察中来，以维系其对于物理实验和物理课堂的兴趣和学习积极性。而在进行演示实验的过程中，在保证实验安全以及正常进行的情况下，教师也可以让一部分学生参与到实验过程中来，以学生的实际操作和接触来激发其对于物理实验的兴趣。另一方面则需要教师利用创设情境的方式来建立演示性实验与现实生活场景的联系，从而借助于这种熟悉感和代入感来增加学生对于物理知识尤其是物理实验的兴趣和好奇，进而促使学生能够积极主动地参与到实验教学中，通过观察实验过程和现象来强化自身的观察和思维能力。

（二）开展主题探究式课堂实现学生能力强化

在物理实验教学课堂中，学生具备一定的观察和思考能力是保证其学习效率和质量的关键，也是实现高效课堂的关键。所以在实验课堂上培养学生的观察和思考能力成为当前大部分中学物理教师的共识。但是在实际的教学操作过程中，教师并没有清晰的教学方法和策略，导致当前存在许多问题。为了有效解决这些问题，除了可以借助演示性实验激发学生对于物理实验和物理知识的兴趣之外，还需要通过主题探究的课堂模式来切实锻炼和强化学生的观察和思维能力。主题探究的课堂模式是当前的教育教学环境下被普遍应用于数学、物理等知识逻辑性较强的学科教学中的一种有效模式。在这种模式下学生具有高度的自主性，需要通过自己的探究或者是小组的合作学习来自主完成对知识内容的学习和理解。而教师则主要在课堂上起着引导和辅助的作用。所以，这种课堂模式不仅能够强化学生个人的能力，尤其是实践和思维的能力，更能够帮助学生逐步摆脱长期依赖在被动式课堂中形成的对于教师的依赖，形成自主学习的思维和习惯，增强自主学习的能力。因此在物理的实验课堂上教师采用主题探究的课堂模式有利于学生观察和思维能力的切实强化。具体来说，这种模式下的物理实验教学主要可以分为三个环节。教师需要将教材中的知识和实验内容与其在现实生活中的应用来确定探究的主题。在主题确定的情况下，教师可以根据实验过程的难易程度以及实验操作的安全性等因素来确定是否由教师进行演示性实验。之后则需要由学生组成小组或者是以个人为单位完成实验的操作和观察。其形式主要是由实验的复杂程度来确定。如果是较为简单的实验，学生个人可以完成实验操作并且观察实验现象，完成记录。但如果是较为复杂的实验过程则个人完成很可能会出现一些疏漏，进而影响实验结论的总结。所以教师就可以对学生进行分组，由小组分工合作完成。这样既能够保证实验的安全性和完整性，又能够确保实验现象观察和数据尽可能精确，进而得到更为准确的实验结论。在完成实验之后，学生可以自主完成對实验过程的总结，并且就自己和小组中存在的问题进行提问，教师通过回答来引导学生自主思考，得出答案。通过这样的一个过程，教师在学生学习过程中的角色被弱化，而学生自己的意识和能力得到了强化和提高，进而实现培养学生观察和思维能力的目的。