物理教学如何培养学生的观察能力

2022-03-13 06:35曹佩华
安徽教育科研 2022年36期
关键词:物理现象定性定量

曹佩华

(灵璧县朱集初级中学 安徽宿州 234217)

叶圣陶先生说过:“教师之为教,不在全盘授予,而在相机诱导。”而在中学的物理教育中,却出现一个奇怪的现象,教师在课堂上教的多,讲得很带劲,学生在课堂上学到的却很少。最终的结果是多数学生不爱学习,整体表现不理想,课堂学习气氛不浓厚,学生在课堂表现懒散,无学习的兴趣和动力。这种现象是因为教师对于基本知识缺乏科学引导,学生对于日常生活中的物理现象缺乏合理科学的认识,从而不能正确观察日常生活中的物理现象,不能形成科学的知识体系。学生不能够科学认识生活中的物理现象,更别说运用物理知识解释生活中的物理现象。

苏霍姆林斯基说过:“观察对于儿童之必不可少,正如阳光、空气、水分对于植物之必不可少一样。在这里,观察是智慧的最重要的能源。”这就要求教师培养学生科学观察的能力,睁开眼睛看世界。如何培养学生科学的观察能力,是初中物理教师急需解决的问题。

一、为什么看——观察的重要性

知识的形成首先来源于感性认识,经过科学分析、归纳、总结,最后形成理性的科学认知。通过视觉获得的知识更容易被理解和接收,所以初中物理教学要让学生通过观察了解世界。初中物理知识在日常的生活中到处可见,善于观察的人会发现生活中处处有物理知识。只有善于观察的人,才能真正认识生活,认识世界。只有观察清楚,才能想明白;想明白了,才能观察得更清楚。

在初中物理教学中采取情境导入方法,更便于让学生去观察,这要比教师运用语言来描述的效果更好。观察是我们学习物理知识的第一步,要想走进物理世界,就需要睁开双眼去观察这个美丽而又神奇的世界。

二、看的作用——观察的目的性

观察的目的,就是通过对生活中丰富多彩的自然现象进行观察与思考,筛选出普遍现象与特殊现象,区分偶然现象与必然现象,再经过科学的加工处理,形成正确的知识观点。

观察就是为了培养学习的兴趣,为进一步学习提供永久的动力;观察就是为了形成感性的认识,为形成理性认知提供初始的源泉;观察就是为了创造更多的机会,为认识世界打开一扇明亮的窗户;观察就是为了寻找灵感,为放飞思想插上一对隐形的翅膀。

日常教学中,教师要引导学生观察,引导学生寻找认识世界的钥匙。教师要善于引导学生观察,特别注重培养学生的观察能力,为学生学习能力的养成打下坚实的基础,为学生的后续学习提供保障。首先教师要设计精彩的物理情境,激起多数学生的兴趣;其次这个情境不能太复杂,要让学生能够看得明白;最后教师要合理引导学生主动观察。

三、要看什么——观察的角度

培养学生的观察能力,就需要让学生知道看什么,让学生知道从哪个角度观察。物理研究就是通过定性和定量来研究所要研究的问题,观察也就对应的分为定性观察和定量观察。

(一)定性观察

定性观察就是观察事物的基本属性,如:材料的组成、物质的状态、运动的方向、受力的方向等。定性观察就是观察是与非的问题,这类问题表现出来的结果只有两种可能,就是变化与不变化,或是存在与不存在。

在研究声音的传播过程中,探究声音能否在固体、液体、气体中传播就属于定性观察的范畴,就是能与不能的问题,不会存在第三种情况。

观察声音的传播是否需要介质属于定性观察,而我们通常采取定量研究的方法。观察牛顿第一定律也是属于定性研究的范围,我们在研究的时候也是采取定量研究的方法。当前,这些问题只有采取实验加科学推理的方法研究。关于比热容、热值观察也属于定性观察,不能使用数量的变化来衡量,或者说只能使用唯一的数值来衡量。

(二)定量观察

定量观察就是观察事物的数量。初中物理学习所要我们观察的对象有体积、长度、面积、高度、角度大小等。定量观察的问题,都可以使用具体的数量来衡量,或者使用大小来衡量。

反射光线与入射光线的问题属于定量研究的问题。我们在研究时通过测量反射角的大小与入射角的大小来确定反射光线与入射光线二者的位置关系。在研究的过程中,我们运用角度的数量,来解释我们研究的问题。

在研究反射光线与入射光线问题时,我们还研究入射光线、法线、反射光线之间的共面关系,这属于定性观察的范畴。我们在研究问题时,不能只从定量的角度观察,或者只从定性观察的角度去看待问题,而是从定性和定量两个角度综合观察。

四、要怎么看——观察方法

教师不仅要培养学生观察的习惯,能够从定性和定量两个角度综合看待问题,同时还要注重培养学生的观察能力,掌握科学的观察方法。

(一)放大观察

虽然生活中的物理现象处处可见,但是这需要学生能够观察到,在看到的同时产生灵感。有些现象表现比较明显,但是有些现象表现不明显。一栋楼呈现在眼前,我们很容易看到,但是观察一只蚂蚁我们就需要借助放大镜。

教师在日常教学中,要注重培养学生以小见大、洞察秋毫的能力,培养学生灵敏的感知力。如研究通电导体在磁场中受到力的作用,就需要我们通过增加电流的强度或者增强磁场的强度,把这种因受到力的作用使物体偏转角度的现象放大。在放大现象的过程中,我们可能不是一次就成功,可能需要我们多次改变。每一项科学探究成果都是在经历无数次的失败中总结出来的,追寻真理的道路是崎岖不平的。

(二)转化观察

日常生活中的物理现象,有些我们可以通过改变影响因素直接放大进行观察,但是有些不行,这就需要我们借助转化的方法。通过转化的方法把细微的现象,转换成另一种直接可视的物理现象。

例如检测桌面是否水平,我们使用重垂线,通过观察角度的大小来说明桌面是否水平。在探究声音的产生条件时,我们通过转换法来观察物体发声时的特征。在发声的扬声器上撒上碎纸屑,碎纸屑跳动说明扬声器在振动;把敲击后的音叉放入水中,水花四溅说明音叉在振动。

在这里,我们应该让学生知道转换方法的使用是在科学猜测的基础上,针对科学猜测验证探究的。从另一个角度思考,很多科学观点的确立都是经过有意识转换验证得来的。转换法的使用是两者之间必须具有因果关系时才会成功。同样的道理,猜测的结果并不是事实,需要我们多次尝试探究验证,在黑夜里摸索前行。

无论是放大观察还是转换观察,究其原因就是现象不明显,或者现象不可视。我们的最终目的是能够观察到,只是两种观察的思路不一样,前者是直接放大现象,让现象更加明显,后者是转换成另一种可以直视的现象。

(三)比较观察

生活中的很多物理现象容易被人忽视,作为教师,就是引导学生跟随科学家的思维去探索问题,探索真正的世界,探索真理。教师就是一盏明灯,引导学生前行。

教师在课堂上展示物理情境引导学生观察,询问他们看到了什么,询问他们想到了什么,引导他们回忆在生活中遇到的相似现象。有意识地引导学生去比较,培养学生比较的意识。我们既要从这类现象的一般性去观察,又要从这类现象的特殊性去思考。

树上的果实成熟后都会落到地上,这类现象反应的是同一个原理,物体所受到的重力竖直向下。我们在观察这类现象时就需要从一般性的思维角度进行同比。

不同物质的比热容一般不同,这里就要考虑物质的种类问题。我们在探究的时候既要考虑同种物质在不同条件下的比较,也需要考虑不同物质相同条件下的比较。

(四)重点观察

生活中的物理现象平等地展现在每一个人的面前,不同的人从不同的角度去看待这个现象,抓住关键问题的只有个别的人。对于生活中的物理现象,教师需要引导学生抓住重点去观察,透过现象看本质。

苹果从树上落到地上,学生观察到的很多,如苹果的颜色,苹果的形状等,可以说就这一个苹果落地现象,学生至少可以提出几十种观点。但是学生说的这些在其他时候都可以看到。也就是说,学生的观察没有抓住落地这个关键点,没有抓住下落这个重点。

苏霍姆林斯基说过:“孩子提出的问题越多,那么他在童年早期认识周围的东西也就越多,在学校中越聪明,眼睛越明,记忆力越敏锐。要培养自己孩子的智力,那你就得教给他思考。”学生学会思考的前提,就是看学生是否具有敏锐的观察力。物理现象在日常生活中随处可见,我们多数人容易忽视这些现象。研究这些现象采取的方法很多,从不同角度观察,综合使用各种观察方法,我们才能够认识现象的本质。

解决这些问题,需要教师在日常教学中不断强化学生的观察能力。能否真正落实物理学科的素质教育,还是需要看教师的教学是为了纯粹地传授知识,还是为了培养学生的学习能力。日常教学时,我们一定要记住叶圣陶先生说过的话,“教师之为教,不在全盘授予,而在相机诱导”。

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