初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生觀察創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

唐貴海

【摘 要】物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，而觀察和實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)和研究物理學(xué)最基本的方法。新一輪物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革要求培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，而觀察創(chuàng)新能力的培養(yǎng)又是培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的前提，因此在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的觀察創(chuàng)新能力尤為重要。

【關(guān)鍵詞】物理實(shí)驗(yàn)；觀察力；問題；觀察方法

【中圖分類號(hào)】G623.2 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】2095-3089（2018）31-0205-02

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中具有十分重要的作用。物理實(shí)驗(yàn)不僅是學(xué)生獲取物理知識(shí)，認(rèn)識(shí)物理規(guī)律的重要途徑，而且對(duì)學(xué)生各種能力的培養(yǎng)也是其他學(xué)科不能替代的。因此，作為物理教師在向?qū)W生傳授基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)基本技能的同時(shí)，要積極創(chuàng)造條件，注重開發(fā)學(xué)生的潛能，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力……等各種能力，筆者在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中是從以下幾個(gè)方面入手的。

一、在演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教給學(xué)生觀察方法

演示實(shí)驗(yàn)是教師在課堂中做給學(xué)生看的示范性實(shí)驗(yàn)。通過演示實(shí)驗(yàn)，使要研究的物理現(xiàn)象在一定條件下重新展現(xiàn)在學(xué)生的眼前，具有直觀性，為教師引導(dǎo)學(xué)生掌握觀察方法提供了最佳良機(jī)。觀察演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先要向?qū)W生提出明確的觀察目的和觀察重點(diǎn)，這樣可以避免觀察的盲目性，且能將注意力集中到需要觀察的方面，形成比較清晰的感知。如講“熔化和凝固”一節(jié)，用萘和松香熔化和凝固演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比、從中得出熔化和凝固的概念。因課堂上所用的萘的質(zhì)量較少，熔化過程時(shí)間太短，若學(xué)生精力不集中就會(huì)忽略所要觀察的對(duì)象。為此，筆者在做演示實(shí)驗(yàn)之前就給學(xué)生提出幾個(gè)問題：（1）加熱時(shí)，萘和松香的溫度有沒有變化？（2）在不斷加熱的過程中，萘和松香的狀態(tài)是否發(fā)生變化？（3）狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，溫度可否變化？這樣不僅讓每個(gè)學(xué)生都能進(jìn)行有目的的觀察，同時(shí)還培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力。其次，教給學(xué)生科學(xué)的觀察方法，要求學(xué)生邊觀察邊思考。因?yàn)橹挥袑ⅰ翱础焙汀跋搿庇袡C(jī)結(jié)合起來，才能根據(jù)觀察到的現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)新問題。例如，在演示凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生注意觀察把點(diǎn)燃的蠟燭從離凸透鏡較遠(yuǎn)的位置逐漸移近凸透鏡這一過程的成像情況，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)全面觀察方法，且要求學(xué)生注意區(qū)分在什么位置成實(shí)像，在什么位置成虛像，并記錄蠟燭由遠(yuǎn)離凸透鏡到移近凸透鏡這一過程產(chǎn)生的成像規(guī)律。為能使這一活動(dòng)高效完成，筆者在焦點(diǎn)和2倍焦點(diǎn)位置分別貼上f和2f標(biāo)簽。把物體放在焦距f內(nèi)、2f內(nèi)、2f外觀察所成像有什么特點(diǎn)，并記錄在預(yù)先設(shè)計(jì)的表格中，最后討論、歸納出凸透鏡成像特點(diǎn)，要求學(xué)生反復(fù)觀察。

二、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，用實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力

用實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，是物理學(xué)賦予我們教師的使命。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，思維是活動(dòng)的核心，而思維一般都從問題開始的，在實(shí)驗(yàn)中可以打破常規(guī)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。例如做冰的熔化實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了讓學(xué)生更好的了解晶體熔化的特點(diǎn)，可以在原實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上稍加改變，即在裝有碎冰塊的大燒杯中放一試管，試管中也裝些碎冰，試管底不能碰到燒杯底。然后進(jìn)行加熱，當(dāng)燒杯中的冰開始變化時(shí)，小試管中的冰是否能熔化，讓學(xué)生先猜想，再實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是小試管中冰并不能熔化，啟發(fā)學(xué)生分析原因，通過用溫度計(jì)測(cè)量它們的溫度發(fā)現(xiàn)，二者溫度相同，說明冰在熔化時(shí)吸熱而溫度不變，小試管中的冰雖然達(dá)到了熔點(diǎn)，但不能繼續(xù)吸熱，所以不能熔化。通過改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生充分了解晶體熔化的特點(diǎn)。在課堂上經(jīng)常用這種實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的發(fā)展具有很大的推動(dòng)作用，可起到事半功倍的效果。

三、通過實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)造性思維能力

物理是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，在物理實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)中，必須重視培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和獨(dú)立工作能力，使學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。每次作實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師要指導(dǎo)學(xué)生弄懂實(shí)驗(yàn)原理，學(xué)會(huì)正確使用物理儀器，掌握計(jì)數(shù)、讀數(shù)和處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果的技巧，并能夠通過分析、推理得出正確結(jié)論。比如在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，教師要反復(fù)強(qiáng)調(diào)安培表、伏特表的連接特點(diǎn)及“+”“-”極的接線位置，讓學(xué)生學(xué)會(huì)用歐姆定律正確估算量程，避免量程過大使測(cè)量值的誤差大，又避免量程過小使電流燒壞儀表。學(xué)生掌握了基本實(shí)驗(yàn)技能，就能獨(dú)立動(dòng)手操作，打好實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，學(xué)到課本上沒有的或者是一帶而過的知識(shí)。通過實(shí)驗(yàn)，不僅有效地幫助學(xué)生領(lǐng)會(huì)物理知識(shí)，更重要的是通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析和解決實(shí)驗(yàn)中的問題，能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。

四、引進(jìn)趣味性實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)

初中生有強(qiáng)烈的好奇心，他們對(duì)新穎、奇特的東西非常敏感，有趣的物理現(xiàn)象、有趣的物理實(shí)驗(yàn)，都能引起他們極大的興致，有效地刺激他們的思維活動(dòng)。因此，在物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和演示中，要盡可能體現(xiàn)“新”“奇”“特”的特點(diǎn)，如紙鍋燒水、燒不死的魚等等，有趣的現(xiàn)象能把學(xué)生帶入奇妙無比的物理世界。在學(xué)習(xí)了相關(guān)的物理知識(shí)后，我設(shè)計(jì)了一組與雞蛋有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。

1.液體蒸發(fā)吸熱。剛煮熟的雞蛋從鍋內(nèi)撈起，雖較燙，但可忍受，蛋殼水膜干后更燙，讓學(xué)生實(shí)驗(yàn)并解釋。

2.熱脹冷縮。剛煮熟的雞蛋撈起浸入冷水中，冷卻后撈起再剝落蛋殼，蛋白蛋殼相互脫離，很容易剝落，實(shí)驗(yàn)并解釋。

3.驗(yàn)證大氣壓的存在。用口徑略小于雞蛋的瓶子，在瓶底墊上一層沙子，先點(diǎn)燃一團(tuán)酒精棉投入瓶中，把一只去殼雞蛋，小頭端朝下堵住瓶口，火焰熄滅后，雞蛋被瓶子緩緩?fù)倘肫恐?，學(xué)生“目瞪口呆”，然后讓學(xué)生實(shí)驗(yàn)并解釋。這樣，學(xué)生利用身邊常見的物品，來驗(yàn)證多個(gè)物理實(shí)驗(yàn)，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

五、結(jié)語

物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，物理學(xué)的建立和發(fā)展都是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ母叩?、?shí)驗(yàn)素質(zhì)的好壞，是衡量一個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)物理水平的標(biāo)準(zhǔn)之一，因此，要想提高物理水平，必須要提高物理實(shí)驗(yàn)的能力。教師只有培養(yǎng)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的能力和習(xí)慣，才能提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，學(xué)生遇到的問題可以通過自學(xué)和實(shí)驗(yàn)得到解決，教師則引導(dǎo)學(xué)生突破重點(diǎn)、難點(diǎn)問題，因此教師要不斷探索，更新觀念，改革物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，突出學(xué)生的主體地位，激發(fā)學(xué)生的潛能，不斷提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。