物理实验教学中观察及思维能力培养

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物理实验教学中观察及思维能力培养

摘要:初中时期对于学生的观察能力和思维能力的培养至关重要,在这个时期,教师应当更加重视培养学生发散思维的能力,这一阶段的培养能够取得更好的效果。初中教师在开展物理教学实验活动的过程中,应当积极引导学生发散思维。本文重点介绍了在初中物理实验教学过程中对学生观察能力和实验思维能力的培养。

关键词:初中物理;实验教学;观察能力;思维能力;策略

1引言

相关研究表明,人要通过不断的观察才能形成智力。对新生事物,要先通过观察在脑海中形成一种认知,然后再对新事物进行分析和研究,进而达到提升思维以及创新能力的目的。实验是初中物理的重要内容之一,实验教学能够验证所学的物理概念以及公式等理论知识,不仅是对于理论知识的升华,而且能够提高学生的思维能力和观察能力,有效提升学生对物理学习的兴趣,进而提高物理教学和学习的效率。

2初中物理实验教学现状

物理这门学科更加重视实验而不是理论知识,实验是学习和掌握物理知识的基础,在物理教学活动中,实验有着不可取代的地位。物理实验能够使学生更加直观地观察物理现象,进而激发学生的学习兴趣,不仅如此,通过物理实验还能够在很大程度上提升学生的思维和观察能力,用手脑结合的方式使学生认识到一些物理现象的本质,形成物理学习的质的飞跃。然而,在传统的物理课堂上,教师只是一味地给学生灌输物理理论知识,不重视实验教学,甚至干脆放弃实验。随着教学改革的推进,物理教学已经有了一定的改变,教师开始从主观思想上意识到物理实验的重要意义,并且进行了一定的探索。初中物理学习阶段对于学生观察能力和思维能力的培养至关重要,学校以及相关教学人员必须要高度重视物理实验教学。

3初中物理实验教学中学生观察能力的培养策略

3.1积极引导,充分激发学生对物理现象的观察兴趣

初中阶段的物理学习,必须要高度重视物理实验教学,积极引导学生亲自动手进行物理实验,通过对实验现象的观察,帮助学生能够更好地理解物理。初中阶段是学生初步接触物理的时期,学生本身对物理现象有着浓厚的兴趣,教师要充分抓住学生的这一特点,积极引导,充分激发学生对物理现象的观察兴趣。孔子曾言:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”这就说明了学习兴趣对于学生学习的重要性,只有产生浓厚的兴趣,人才能有更强的学习欲望,进而提高物理学习的主观能动性。教师应当在平时的物理教学过程中,引导学生在生活中寻找物理现象。比如,在讲解牛顿万有引力定律一节时,教师应当提前准备好实验用具,越具体越好。可以借鉴牛顿对苹果落地现象的观察,准备一个苹果和细线来模拟物体的自由落体现象,进而提高学生观察物理现象的积极性。

3.2在学生进行物理实验时,引导学生对物理现象进行观察

在开展物理实验教学活动的过程中,教师要鼓励学生亲自动手做实验,并且给他们制定实验现象观察的要求:第一,教师应当树立学生实事求是的实验态度,保证物理实验的真实性,这不仅对于物理学习而言是必不可少的,在学习或者生活中始终秉持实事求是的态度,对于学生今后步入社会也有着深远的影响。所以,教师必须要求学生真实地记录实验结果,用物理理论知识解释实验现象。第二,必须要仔细观察物理实验现象,结合物理知识认真分析和思考,进而认识到物理现象的本质。

3.3帮助学生明确物理实验观察的目标

物理实验会产生相应的物理现象,首先要明确观察目标。在物理实验课堂上,教师必须要积极引导,使学生能够明确所需要观察的目标,有了观察目标才能够认清物理实验的核心。初中阶段的学生首次接触物理现象,充满了学习兴趣和学习热情,但若是在物理实验的过程中没有明确的目标,极有可能导致学生因感到物理学习的困难而极大地挫伤学习物理的积极性,或者致使学生只观察到物理表象,错过了物理的本质。因此,物理教师要对学生进行积极的引导,比如在进行变阻器相关实验时,应当明确观察目标是变阻器电阻的变化对电流产生的影响,要求学生仔细观察电流变化这一现象,并认真记录。

3.4以对比的方式提高学生观察物理现象的敏锐度

在物理实验的过程中,学生见到的物理实验现象有些是实验现象的本质,但也有很多不是,这就需要学生能够对所观察到的现象以及一些物理信息做好筛选,不断提升观察物理现象的敏锐度,这需要通过大量的实验积累。比如在物理实验课堂上,教师在对电阻大小影响因素进行实验时,可以设置对比实验。在实验电路中选择电压为12伏特的电源,然后将ab导线接到该实验电路中,再将电路接通,得出电路电是6安培;再以bc导线替换ab导线,得到电路实验电流为3安培;再以cd导线替换bc导线的实验电流。其中ab、bc、cd导线的材料不同,长度相同,横截面积也相同,可改变这三根导线的材料、长度或横截面积其中的一项,再进行实验,得出相应的电流。这是一种对比的实验方式,教师应当在学生亲自动手实验之后进行对比和分析,结合所学的理论知识探究影响电流和电阻大小的因素,进而提高学生观察物理现象的敏锐度,认清事物的本质。

4初中物理实验教学中学生思维能力培养策略

学生的心理素质直接影响学生的物理思维,好奇心、问题心、实践性以及好胜心理奠定了学生物理学习的基础。初中物理教师应当充分认识学生的思维特点,以此为基础不断提升学生的思维能力,通过独特的思维方式进行探索,进而探寻物理的本质

4.1初中物理教师应当注重思维情境的设置

当前的初中生在学习物理的过程中,几乎人人都有一本以上的教辅书。教辅书对学生思维能力的培养有一定的帮助,然而,物理教辅书一般都是以题海战术来对学生进行锻炼,但是,即便学生陷入物理题海,也很难有效提升思维能力,甚至可以说,题海战术是对学生时间的一种浪费。鉴于此种情况,相关人员研究出了一种通过思维情境的设置来提高学生思维能力的方法,这种方法应用较为广泛。教师根据生活中常见的情境,通过自身的想象来设置和升华物理问题,并且要求学生独立思考。比如,教师在开展凸透镜相关实验教学活动的过程中,可以借助实际情境来帮助学生理解:某科学考察团队在对北极进行实地考察时,由于大意失去了火种,而北极环境恶劣,极其寒冷,他们需要在这种寒冷的环境中寻找火源来取暖。教师通过该情境的设置,要求学生思考考察队要如何获得火源,结合本节课对凸透镜性质的讲解,帮助学生解决这一问题:可以通过冰块制作简单的凸透镜来获得火源。

4.2重视对初中学生逻辑思维能力的培养

物理学科主要涵盖了物理基本概念、相应的定理以及公理、物理实验和研究等。物理基本概念主要是对物理现象的一种解释说明,它是物理学习的基础。所以,教师应当结合理论知识和基本概念来引导学生对物理现象进行解释,进而帮助学生形成一种物理逻辑思维。在物理课程中,力学占据着极其重要的地位,日常生活中的力学现象随处可见,力学部分在整个物理学习中始终存在。比如,人走路、骑车、拉着拉杆箱行走等,都与力学有着极其紧密的关联。教师可以让学生亲自体验这些物理现象,结合物理学的基本概念对这些现象进行解释,这就是对学生逻辑思维能力的培养,能够使学生充分体验物理实验的魅力。

4.3巧妙设置陷阱,帮助学生矫正思维

物理学科涉及的知识面较为广阔,物理知识比较系统、复杂,使得学生容易混淆一些现象涉及的物理知识,对物理实验现象的本质难以有深刻的理解,导致学生的学习受到极大的阻力,也影响了教师的教学进度。所以,在初中物理实验课堂上,教师应当积极引导,矫正学生的物理思维。教师可以通过巧妙设置陷阱,帮助学生矫正思维,进而帮助学生真正地掌握物理规律,深刻理解相应的物理理论知识,形成正确的思维模式,提高思维能力。比如,初中物理教师在开展欧姆定律实验的过程中,在实验之前巧妙设置知识陷阱。学生通过学习了解欧姆定律公式为I=U/R,其中I表示电流,U表示电压,R表示电阻,电流与电阻之间是反比例关系,电压和电阻成正比。教师可以通过变化欧姆定律公式R=U/I,让学生探讨电阻与什么有关系。学生极有可能由于惯性的思维模式而出现认识错误,觉得电阻与电流成反比,电阻与电压成正比,其实这是错误的。这时教师就应当对学生进行积极的引导,让学生结合所学的与电阻有关的知识进行回答。这种巧妙设置知识陷阱的方式,能够帮助学生矫正思维,提高思维能力。

5总结

物理是一门实验性较强的学科,学生借助于对实验现象的观察和分析进行不断的探索,进而形成良好的观察习惯和思维方式,提升物理实验的观察能力和思维能力,有效提升主观能动性,充分激发对物理学习的兴趣,不断提高学生的综合能力和物理素养。

参考文献

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作者:马晓远 单位:薛百镇中心学校