谈谈物理实验教学中观察能力培养的几个环节

来源:用户上传      作者: 储呈美

　　 [摘要]:做好实验的关键是正确处理教与学的关系，这就是要发挥教师的主导作用，有计划有目的地把学生的注意力有效地集中到实验的物理现象和在物理过程中所反映的主要属性上去，并对学生的观察提供有效的引导。发挥学生的主体作用，让学生在适当的外部感觉的刺激下，主动地进行感知、观察、思维，逐步培养观察能力。本文阐述了在物理实验中的，对学生观察能力培养的几个重要环节。
　　[关键词]:物理实验 观察力 环节
　　
　　一、根据感知规律，做好心理准备
　　
　　在演示实验中，教师展示的物理现象是事物的客体，其作用是对学生的感觉器官产生刺激信号。学生是感知的主体，他们会根据这些信号，形成什么样的概念，则完全依赖于个体的观察力。演示实验是否能够达到要求，决定于两个方面的因素，一是教师能否正确使用实验器材或教学模具，明确而突出地展示有效的物理现象和物理过程，并对观察程序进行指导。二是能否在课堂上营造一个良好的感知氛围，使学生能够有目的地注意刺激信号的主要属性，在观察过程中获得有效的引导。第一个因素主要是器材和形体动作的表现，第二个因素是心理环境，两个因素相互依存，相辅相成，不言而喻，心理准备是演示实验的环节之一。
　　根据知觉的整体性、选择性、理解性和恒常性四个基本特征，我们认为演示实验的心理准备主要是：（1）在实验器材、教学模型及其形体动作的计划上，要充分考虑到物理现象主要属性的刺激量是否突出、有效。（2）提出观察的任务和目的时，要充分考虑到大多数学生原有的知识水平和现在的心理状态；知识水平缺陷的，要计划补救措施。（3）安排观察的程序时，对教师的语言表达，留给学生观察思考的时间进行周密计划，特别要预见到学生可能会被哪种强烈刺激所吸引而忽视本质现象，计划好排除这种心理干扰的有效措施。（4）计划引导学生总结观察结果时，要充分注意思维的逻辑性和语言文字表达的科学性，尤其要把学生的独立思考跟教师的启发引导有机结合。（5）对于同一实验器材在不同实验项目的运用、不同实验项目的相似实验原理、相似的思维逻辑要注意分析、综合、比较，以培养学生正确的心理定势，使他们养成良好的观察力。
　　
　　二、实验器材、教学模型和形体动作的准备，要以学生的感受性为基准
　　
　　做演示实验时，器材、模型通过光的反射、折射、声波的传播，气体分子的扩散等方式，对学生的外部感觉器官发生刺激信号，学生对这些信号的感觉，是由学生个体的感受性来决定，只有当信号的刺激量达到能引起器官感觉的最小限度时，器官才有感觉的效应；若同一个刺激信号随时间发生变化时，只有当刺激量的差别值达到能引起器官的差别感觉的最小限度时，器官才能有差别感觉。而且，某一器官对某种刺激的感受性还会因为其他感觉器官受到刺激而发生变化，一般的规律是：弱刺激可提高另一种感觉的感受性，强刺激则使这种感受性降低。因此，在进行器材、模型和形体动作准备时，要以大多数学生的感受性为基准，才能保证把学生的注意力集中到物理现象和物理过程的主要属性上去。
　　总之，实验器材、教学模型和形体动作是学生感知的对象，要根据感知规律，对光线、颜色、位移等进行精心准备，使学生能够造成明确的时间知觉、空间知觉和运动知觉。这是演示实验的基础环节。
　　
　　三、以学生的认知基础为依据，对学生的观察进行启发性引导
　　
　　观察是知觉的高级形式。人在观察事物时，总是用自己已经有的知识和亲身的经理来理解知觉对象的；其中，既有知识、经验的作用，也有语词的作用。例如，出示一杯0℃的水和一杯冰水混和物，向学生提问：哪个杯子里的水温比较高？由于知觉的选择性和理解性规律，对这一组知觉对象观察的结果，认知基础不同的学生答案会有不同的。有的学生联想到“温度是物体的冷热程度”，理解当前的物体是指两个杯里的水，他们的结论是两个被子里水温相同。另一些同学从亲身经历，体验到插入冰水里的感觉更冷，他们的结论是； 0℃的水的温度比较高。可见观察力是具有明显的个别差异性的。
　　因为观察是有目的、有计划的一种思维的感觉，所以，教师对每一项演示实验都应该制定观察的程序和方法，特别要依据学生的认知基础，预见到学生原有知识、经验的缺陷，精心策划启发性的引导措施，以培养学生的观察能力。总之，演示实验的结论应该是学生主动观察的结果，而不应该是教师讲演的结果。教师的责任是设法对学生的知识、经验进行补充，对观察的对象和程序进行有效的引导。
　　
　　四、指导学生整理和总结观察结果时，要抓住独立思考和语言文字表达两个条件
　　
　　整理和总结观察结果，是学生从演示实验中感知事物的个别属性的基础上，通过分析、综合、比较，最后把同类事物共同的、本质的特性用语言表达出来，从而掌握科学概念的思维过程。思维是客观事物的反映，语言是客观事物的标志，因此独立思考和语言表达是指导学生整理和总结观察结果的两个要素。
　　用伽利略实验验证牛顿第一运动定律，属于探究性的演示实验。实验有着双重教学目标：本节课的目标是验证定律：“一切物体在没有受到外力作用的时候，总是保持匀速直线运动状态或静止状态”。本单元的目标是：为将来掌握“力是改变物体运动状态的原因”和“我们看到的匀速直线运动状态或静止状态，都不是由于物体没有受到外力，而是它受到的外力相互平衡的结果”等科学概念，打下认识基础。三次实验都是同一辆小车由等高的斜面上滑下后，分别在三在粗糙程度不同的水平面上滑行不同的距离，归于静止。学生先有三个物理过程的知觉，然后对每个过程中小车的受力和运动状态改变进行分析，接着是对三个过程小车受力和运动状态改变的综合、比较，最后是对定律的文字进行理解。这对才学物理的初中生来说，要从单调的物理现象，经过复杂的思维，抽象出概括的文字，难度是很大的。但是，从平常的现象中发现不平常的东西，从表面上似乎无关的一些东西去发现其间的因果关系，正是观察力最可贵的品质。要通过演示实验达到教学要求和目的，教师必须充分发挥主导作用，鼓励和引导学生独立思考，帮助学生理解定律的文字表达。
　　
　　五、通过不同实验项目的综合对比，加强观察力的训练，促进学生观察能力的发展
　　
　　我们在不同的实验项目中，对于相同实验器材的使用方法和某些共同的特性，应该有意识地加以综合比较，以形成学生的心理定势，促进其观察力的发展。
　　初中物理演示实验器材中的量具、衡器、仪表，其相邻的刻度之间的长度与相关的物理量之间都成线性关系。例如，天平的游码标尺和量筒、弹簧秤、电流表、电压表的刻度等，都具有这种共同特性。在反复使用这些实验器材时，教师应该有意识地引导学生去综合、对比，主动地认识这种特性，让学生养成以刻度的分度值为基准的观察力。同样的道理，教师也应该注意引导学生对于分属不同的实验项目，但具有相似或相关特性的物理现象，进行综合比较。

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