第一篇:在生物實驗教學中如何培養學生的觀察能力
在生物實驗教學中如何培養學生的觀察能力
篾廠中心校
左光巧
初中生物新教材學生課堂實驗共37個,這充分體現了生物教學大綱指出的“生物學是一門實驗科學,觀察和實驗是學習生物科學的基本方法?!迸撛鞐l件,結合學生心理、生理特點,克服困難,完成新課標、教材規定的課堂實驗教學,培養學生的能力,發展智力,提高學生素質,提高生物教學質量,是我們生物教師的責任,其培養途徑主要是通過生物實驗來實現的。初中生物實驗包括觀察能力、實驗操作能力、分析實驗現象能力、實驗設計能力、綜合應用能力。而觀察能力的培養是上述諸項能力中的最基本的能力培養,也是使學生從形象思維逐步過渡到抽象思維的重要階段。因此,必須科學地培養學生的觀察能力。
培養學生的觀察能力,首先必須使學生明確實驗的目的,激發學生學習動機。心理學告訴我們,目的是人采取行動的結果,而動機則是激勵人去行動的動力。學生明確實驗目的,自覺地產生動手實驗的內部動機,實驗效果就會很好。但是初一、二年級學生好奇、好動,對實驗陌生。有的學生認為上實驗課好玩,缺乏科學態度,有的學生認為升學不考,學習目的不明確,這些都給實驗課組織教學帶來一定困難。因此實驗前除要求學生明確教材上的實驗目的外,還要明確該實驗在生產、生活等方面的實際應用。如上顯微鏡使用一課時,提出醫生對貧血、癌癥等疾病的診斷,除看、問、查以外,還要通過化驗,用顯微鏡、電子顯微鏡等對病人患病部位的細胞組織等進行病理診斷,才能得出結論。沒有科學手段會使病人誤診,嚴重時會危及生命,造成不可彌補的損失。同時介紹顯微鏡在工、農、醫學方面的廣泛應用,以此激發學生學習動機,樹立科學態度,提高學習興趣,這樣有利于克服組織教學難的問題。
其次,要注重培養學生科學的觀察方法和求實態度。觀察能力的提高,有賴于正確的觀察程序和方法,教會學生用正確的方法進行觀察,對培養學生觀察力是很必要的。
先整體觀察后局部觀察:教師要指導學生全面進行觀察,抓住事物的各個方面及其發展變化的全過程,這樣才能達到認識事物的目的。例如:觀察根毛和根尖的結構,先用肉眼觀察認識根的形態,掌握直根系、須根系、主根和側根的形態特征,進而用放大鏡、顯微鏡觀察根毛的位置,根尖的結構,認識和掌握根冠、生長點、伸長區及根毛區的細胞結構特點。局部觀察即細微觀察,要求學生在觀察過程中抓住事物最本質的屬性,捕捉它們之間的細微差異,從而發現事物各個側面的特點。例如:在組織學生觀察花的形態和解剖花的結構實驗中,首先觀察水稻花與桃花的形態,我們向學生提示這樣一個問題:為什么桃花盛開的時候
會招引許多蜜蜂前來傳粉?為什么水稻花盛開的時候卻很少見到蜜蜂及其它昆蟲前來傳粉?從而使學生認識和掌握風媒花與蟲媒花的形態特征上的區別。緊接著老師指導學生進行兩種類型花的解剖,仔細觀察桃花子房基部的突起結構桃花的蜜腺,弄清花蜜產生的原因。而觀察水稻花結構時卻沒有這種蜜腺結構,使學生弄清蟲媒花與風媒花的結構差異。通過解剖觀察使學生認識了兩種不同類型的花在本質屬性方面的區別。
對比觀察:是運用縱橫比較進行觀察,同中求異或異中求同。對比觀察能使學生從平常的現象中發現不平常的東西,從相似的事物中找出差異以及從差異中找出共同點或因果關系。例如:在觀察單子葉植物與雙子葉植物形態、結構時,首先向學生強調兩種植物顯著區別,一是葉脈的結構:平行脈與網狀脈;二是莖的結構:有無形成層;三是種子胚的結構:一片子葉與兩片子葉。另一方面單子葉與雙子葉植物在葉序上講也有許多相似之處,這是因為它們都屬于綠色植物,葉序相似之處是因為光合作用的緣故。例如:鱗翅目昆蟲的分種要從頭、胸、腹三個方面進行比較。分種主要觀察胸部。常見的灰蝶科與鳳蝶科容易混淆,通過對比觀察從同中找出異點,灰蝶科翅正面花紋少,顏色單一,腹面花紋較多,顏色較多;而鳳蝶科翅正面和腹面花紋和顏色都多。這樣通過對比觀察,學生對各科、種的生物特征就易掌握。
重復觀察:為了保證觀察的結果可靠性,觀察的次數要多,否則就難以區分偶然發生和一貫現象,也就是巴甫洛夫所說的“觀察、觀察、再觀察”,他深刻地揭示了觀察的嚴肅性和科學性。例如:觀察脊髓的反射實驗,實驗目的是驗證脊髓具有反射的功能,屬于低級反射中樞。該實驗效果的好壞取決于腦的切除是否干凈,因此,必須通過反復多次的觀察。在實驗中首先讓學生把去腦的蛙進行翻身反射試驗,這樣來確定腦是否除荊當然這種實驗要反復進行觀察才能收到良好的效果。在驗證脊髓具有反射功能時,也應該重復的使用不同濃度硫酸來進行刺激,反復進行觀察,最后使學生認識在適宜的條件刺激下,脊髓能完成低級的反射功能。在長期的實驗教學中我深深體會到:只有指導學生反復的觀察,才能認識事物的本質屬性。
通過一年的生物實驗課教學實踐,我體會到生物實驗課對提高生物學科的教學質量能起到很大的促進作用。自己決心將實驗課的改革,繼續深入進行下去,全面提高學生素質,提高生物教學質量。
第二篇:如何在生物實驗教學中培養學生的創新能力
如何在生物實驗教學中培養學生的創新能力
生物學是一門自然科學,也是一門實驗科學。生物實驗教學具有生動、直觀、形象的特點,有利于激發學生的好奇心和求知欲,調動學生“動手操作、動眼觀察、動腦思考”,對學生創新能力的培養有著得天獨厚的條件。在生物教學中培養學生的創新能力是實施素質教育的重要內容。因此在生物教學中,尤其是在實驗教學中,注意不斷激勵學生通過觀察、比較、實驗、歸納、類比等探索手段提出種種假設和猜想發展他們的創新意識就顯得尤為重要。怎樣才能讓學生在生物實驗教學中的創新能力得到很好的培養和提高呢?
1、加強實驗探究,激發學生的學習興趣和創新能力
加強探究性實驗,培養學生的創新能力課堂演示實驗一般以教師為主體,學生僅僅是旁觀者,沒有直接參與,不利于其創新能力的培養。將演示實驗改為探究性實驗,讓學生充分地動腦、動手、動口,發揮學生的主體作用,從而有利于學生創造性思維的激發。讓學生參與教學活動,了解學習過程,學會思考,掌握學習的方法,這樣能很快提高學生的學習興趣
興趣是在實踐過程中形成和發展起來的。是學生萌生創新意識和展開創新思維最原始、最直接、最強勁的動力。在這種動力的驅使下,學生的自主性、學習與實踐的熱情才會被充分的激發。
實驗是學生探究自然科學知識的重要方法。實驗以其豐富多彩、直觀形象博得了學生的喜愛。探索性實驗是激發學生求知心理狀態,讓學生參與重演科學事實的產生過程。教師要適時抓住學生的心理,創造實驗教學的最佳情境,必將激發學生強烈的探究興趣。
2、加強引導學生實驗,培養學生的創新能力
創新能力的主要因素是觀察力、想象力、動手操作能力和創造力。在活躍的思維下、認真地觀察和積極的動手操作中,不僅加深了學生對知識的理解,也使學生的創造性思維得到了培養。觀察力、想象力和動手操作能力實質上也是一種智力,也就是說,探索創新活動總是同智力活動相聯系的,并且要把各個因素協調起來,才能提高探索科學的能力。如:《種子萌發的外界條件》一節中,學生在沒有教師指導時,可能得出:“種子萌發需要水分、空氣、溫度”的結論,而忽略了“溫度要適宜”。這時教師應及時引導學生把結論補充全面,最后總結出:“種子萌發的外界條件是:空氣、水分、適宜的溫度”的正確結論。
3、創設情境,引導質疑,培養學生的創新能力
創新能力的核心是創新思維,創新思維是指在具有創新意識的前提下,將頭腦中的信息整合,產生出新發現或新思想的一種思維形式,敢于、善于質疑是探求知識的開始,也是創造性思維活動的起點。
生物實驗教學中教師應注意創設一定的問題情境,引導學生不斷地設疑、釋疑,使學生的思維活動始終處于一種積極探索狀態,促進其創新思維的發生發展。如在做“觀察植物細胞的有絲分裂”實驗中,實驗臨時裝出的制作分為五步:取材—解離—漂洗—染色—壓片。這五步每一步都很重要,哪一步出現差錯都會導致整個實驗的失敗。因此,在教學時老師可以下列思考題引導學生思考:
1、實驗時不用根尖而用伸長區細胞能不能找到分裂期的圖象?
2、為什么要用10%的鹽酸作解離液而且解離時間只能是10—15分鐘?
3、如果用清水漂洗這一步簡化掉,實驗會出現什么結果?
4、龍膽紫液使細胞的哪部分染上紫色?
5、為什么要壓片?
這一系列的問題雖然是知識的拓展,但能使學生的注意力集中到實驗觀察上來,培養了他們勤于思考的習慣,鍛煉了學生的發散思維能力。另外,老師要注意引導學生形成勇于提出問題,會提出問題的習慣。如在實驗復習課中,通過學習課本中的幾個實驗,學生們可能注意到在“觀察植物細胞的有絲分裂”、“觀察植物細胞的質壁分離和復原”、“觀察根對礦質離子的交換吸附現象”這三個實驗中都以洋蔥為實驗材料,這時學生可能提出為什么生物學實驗上許多時候都用洋蔥做實驗材料?這三個實驗所用洋蔥細胞是否都一定要用洋蔥的活細胞才能看到實驗現象呢?通過學生的質疑可以誘導學生開展積極的思維活動,為創造性思維的形成創設條件。
4、利用媒體,激活思維,培養學生的創新能力
多媒體技術所展示的畫面,生動活潑,感染力強,對學生有強烈的吸引力,能激發學習興趣,活躍思維,為學生營造自由創造的空間,引導學生多動腦,多動口,多發現,多探索,使實驗教學時時處處充滿創造的氛圍,如“植物向性運動的實驗設計和觀察”中的向光性運動的實驗。由于受課堂教學限制,不能進行操作演示來展示,可發揮電教媒體的優勢,以圖文信息形式展示實驗過程,便學生體驗人們是怎樣通過實驗研究的方法,逐步探索發現生長素產生的部位及作用的。通過對實驗材料分析,總結出植物向光性產生的機理。利用電腦幻燈片這一機理轉換成直觀而易于理解的原理圖例,使學生的感性認識在對電腦提供的實驗情景的探索中得到升華,從而理解掌握教材中有關生長素的理論知識,形成一定的相關知識結構。至此,我們可讓學生展開創造的翅膀,用電腦圖象創設新的實驗問題情景:
(1)將盆栽幼苗放在勻速轉動的轉盤上,給予單側光照射,在光源與轉盤同步轉動和光源固定情況下,幼苗分別將如何生長?
(2)將幼苗橫放其根和莖的生長情況如何?
(3)若將幼苗水平放置于太空飛行的飛船中,其根和莖又如何生長? 引導學生根據已有知識進行分析探索,學生對實驗結果的推測有多種多樣,在這種情況下,通過電腦動畫展示實驗結果,使學生的分岐導向一致,由此產生相應的結論,總結出規律。
5、加強生物探究學習,培養學生的探索創新能力
探究學習注重的是學生各種潛能的發揮和創新能力的發展,體現一種參與性和體驗性并存且具有嚴密學術性的創造活動。學生通過自主參與來獲得知識,從而激發學習的興趣,養成探索奧妙世界的積極態度。
生物學作為一門以實驗為基礎的學科,實驗在教學中占主要的地位。而新課程將以往的驗證性實驗改為探究性實驗,這無論從傳統知識的繼承到新知識的探索,還是從以往知識的被動接受到現在的主動探究知識都起著十分重要的作用;同時培養了學生的實事求是的科學態度、自主參與的意識,養成“不惟師、不惟書”的積極活躍的思維習慣。將探究學習應用于生物教學,不僅使學生獲得科學知識、科學觀念,掌握科學本領的一種重要途徑和方法,而且還能激發學生學習生物學的興趣,提高學生的創新能力,從而推動新課程的教學順利進行。
培養學生的創新能力已成為我國進行教育改革,實施素質教育的主旋律。通過生物學實驗教學培養學生的創新能力,既是生物教學改革的要求,也是推進素質教育的需要,我們要在實踐中努力探索。
第三篇:在生物教學中重視培養學生的觀察能力
加大物理實驗力度,培養學生觀察能力
物理學是一門以觀察和+實驗為基礎的學科,觀察和實驗是學生認識世界,獲得物理知識的源泉。
觀察是指有目的、有計劃、有思維活動的知覺活動。人們的各種探究活動都是從觀察入手的。
人的觀察能力既不是生來就有的,也不是自然而然形成的,而是需要經過有意識、有計劃地培養才能形成的。觀察力是人類重要的認知能力。觀察力在人的認知能力中占有十分重要的地位。它既是認知活動的源泉,又是認識事物、掌握知識的重要途徑。現代心理科學的研究表明,在人腦所獲得的信息中,有80=90%是通過視覺獲取的。所以,觀察是人獲得知識的主要途徑。一個人只有勤于觀察,外界的信息才能源源不斷地進入大腦,才會增長知識,提高智能。如果一個人懶于觀察,那么他的智力就會每況愈下。
古今中外的科學家、教育家都非常重視觀察力的作用。達爾文說:“我沒有突出的理解力,也沒有過人的機智,只是在覺察那些稍縱即逝的事物并對其進行精細觀察的能力上,我可能在中人之上?!倍韲韺W家巴甫洛夫教育年輕人要“觀察、觀察、再觀察”。英國細菌學家弗萊明,原來霸道還可以這么溫暖在發明了青霉素之后說:“我唯一的功勞就是沒有忽視觀察。”教育心理學的研究和實踐表明,觀察能力強的學生一般都是優等生。因為他們善于觀察,能夠發現問題,找到學習的新方法,從而提高了學習效率。
良好的觀察能力具有下列的品質和特點:①觀察具有明確的目的性。②觀察具有順序性、條理性。③觀察具有理解性,即善于發現某種事物的特征,善于發現事物之間的聯系。④觀察具有敏銳性,善于發現一般人所不易發現的或容易忽略的東西,獨具慧眼,明察秋毫。學生在老師的指導下,通過觀察社會、觀察自然、觀察實驗等來獲得大量的感性認識,然后通過科學思維活動的“加工”,來繼承前人的科學成果。
自然科學是實驗科學,觀察是科學研究的一種重要方法,它是科學研究中獲得感性材料的基本途徑,是檢驗科學理論的基本方法,是科學認識的重要源泉。在中學科學教學中,觀察的重要性也是不容忽視的,主要表現在如下幾個方面。
第一,觀察是中學生獲得感性材料的基本途徑。獲得豐富的感性材料是學習科學的出發點和開端,是進行思維加工的重要條件。從信息加工的角度看,通過觀察可以使學生接受信息,有了大量的信息才能進一步加工。
第二,觀察有利于激發學生的學習興趣。興趣是認識需要的情緒表現,它在學生學習科學的過程中起著動力作用,能促進學生學習的自覺性、積極性和主動性。學生所觀察的現象,往往形象生動、真實直觀、引人人勝,使學生感到新奇,從而想探究其中的奧秘,有效地激發學生學習科學的興題。
第三,觀察是培養學生科學能力的有效途徑。中學生的科學能力包括觀察能力、實驗能力、思維能力三種基本能力,還包括分析問題、解決問題的能力、學習能力、以及創造能力。觀察是實驗的一個主要環節,有利于實驗能力的培養;在科學觀察中,必須結合初步的分析與綜合、比較與分類、抽象與概括、歸納與演繹等思維活動,必然能增強思維能力;科學觀察的特點之一就是有一定的觀察目的、觀察任務和觀察對象,為解決一定的問題而進行。因此,通過觀察能夠培養學生分析問題解決問題的能力;在進行科學觀察時,為了保證觀察的成功、達到預期的觀察目標,需在觀察的全過程中將觀察本身作為意識的對象,不斷地進行積極、主動的計劃、檢查、評價、反饋、控制和調節,此即自我監控(self-regulation)。而自我監控能力是學習能力的核心,因此,觀察有利于培養學生的學習能力;觀察中的智能品質是衡量觀察能力高低的重要標志,獨創性是智能品質之一,因此,要培養觀察能力,必須培養觀察的獨創性,即培養學生創造性的觀察能力??傊茖W觀察對各種科學能力的培養起著重要的作用摘要:眼睛是心靈的窗口,人從外界所接受的信息,90%以上是通過觀察獲得的,沒有敏銳的觀察力,就不會有靈敏的思維力,豐富的現象力和良好的記憶力,當然也不會有完整的再現能力,在物理實驗教學中培養學生的觀察能力就顯得尤為重要,這就要求學生養成良好的觀察習慣。
物理學科的觀察能力是指善于觀察物理現象和物理過程的細微變化及其本質特點的能力。
新課程標準也要求學生“從生活走向物理,從物理走向社會”,就是希望能夠提高學生的觀察能力,從而更好的獲得觀察信息,探究出物理規律。
中學生具備敏銳、精細的觀察力是學好生物學只是必備的良好素質。因次,在生物教學中重視學生觀察能力的培養,是提高生物教學質量的保證。那么,怎樣培養學生的觀察能力呢?為了達到理想的效果,教師需采取一定的措施和方法去實施。
我們在生物教學中重視培養學生的觀察能力,著重注意了以下幾個方面的問題:
一、通過實驗來培養學生的觀察興趣
興趣是指一個人力求認識某種事物、研究某種事物、獲得某種事物或接近某種事物的心里傾向,它推動人去尋求知識、擴展眼界、深入鉆研,很難設想一個學生對某事物毫無興趣,而會去認真、主動觀察。在生物學教學中,為了激發起學生的觀察興趣,我們主要從以下兩方面入手。
1、充分而合理地運用直觀教學手段。由于高中生物是概括介紹生物的共同特征,并且進一步探討生命的本質,所以直接的直觀手段(如活的生物體、組織、器官等)應用得較少,應用較多的是間接的直觀手段和文字的直觀手段。每堂課都可以結合教材內容,通過實物、標本、模型、掛圖、幻燈、黑板畫、圖形、圖解、錄像片、多媒體課件等不同的直觀形式,引導學生感知生命現象。
每堂課可供選用的直觀手段很多,但教師在教學過程中,應當根據教學內容適當選取一至兩種直觀手段,如果過多過濫則會使教師在課堂上忙亂不堪,學生則目不暇接,注意力易分散,從而出現事倍功半的不良后果,對學生觀察能力的培養不利。
2、創設問題情境。觀察之前,提出于觀察內容有關的一些問題,已引起學生的好奇心與求知欲,是激發學生的觀察興趣的有效方法。
實踐證明,問題情境的創設一般遵循的原則為:問題要小而具體、新而有趣、有適當的難度、富有啟發性和聯系學生已有的知識經驗等。否則,難以達到應有的目的。
二、觀察前要使學生明確觀察的目的、任務
良好的觀察是以明確的目的、任務為前提的,所以,學生無論在進行學習新知識的觀察或者驗證新知識的觀察之前,都必須對“應觀察什么”“達到什么目的”十分明確,并根據觀察的任務把自己的注意力集中起來,以免忽視那些被觀察事物非常重要的、易被忽視的方面或特征,以不至于被那些可能吸引人,但與觀察任務無關的內容所影響。
三、使學生掌握與觀察對象有關的知識
學生對觀察對象的知識越豐富,觀察的知識準備越充分,就越容易取得好的觀察效果。
四、教給學生觀察的方法 我們必須明確,觀察本身不是目的,而是引導學生進行積極思維的重要手段;觀察不僅是方法,而是培養學生觀察能力的重要途徑。所以,在運用直觀手段讓學生觀察時,還必須指導學生明確怎樣去觀察。觀察的方法很多,教師應在教學過程中根據觀察對象和觀察目的,指導學生正確使用相應的觀察方法,已達到教學目的,培養學生的觀察能力。
(1)驗證觀察法。立足課本,通過觀察,對課本關于生物現象、本質特征的理論進行觀察驗證。例如:在學習“植物對水分的吸收和利用”一節課時,我們從理論上總結了成熟的植物細胞可以發生滲透作用的結論,然而,我們可以引導學生觀察植物細胞的質壁分離和復原現象,從而驗證上述結論的正確性。
用驗證觀察法,使課本理論具體化、真實化,而且在驗證過程中既鞏固了已學過的理論知識,有培養了學生實事求是、追求真理的思想。
(2)比較觀察法。比較觀察法是抓住事物的特點比較其異同的方法。例如,在觀察減數分裂過程中染色體的行為和數目動態變化圖時,同時要再現有絲分裂過程中染色體的行為和數目動態變化圖時。通過比較觀察,找出它們的異同點,這樣就更易掌握減數分裂的特征。
利用比較觀察法,使各項觀察點既清楚明白又容易記憶,避免了觀察內容的混亂。在比較觀察過程中,學生還可以初步獲得對不同事物進行對比、分析的能力。(3)循序觀察法。循序觀察法是指對生物體的形態結構按照一定的排列順序進行觀察的方法。例如:觀察反射狐的結構時,按照“感受器、傳入神經、神經中樞、傳出神經、效應器”的順序進行觀察。再如:觀察細菌結構圖時,按照“細胞壁,細胞膜,細胞質、擬核、以及其他特殊結構”的順序進行觀察。
循序觀察法能對生物體整體或局部的形態結構全面觀察,觀察過程詳盡而條理清晰,避免了遺漏觀察點的現象。
除上述幾種觀察法外,還有重點觀察法、定期觀察法、定點觀察法、定量觀察法等等。應根據觀察對象、觀察內容、觀察目的、觀察條件的不同,選擇適用的一種或多種觀察法。不論采用什么觀察法,在觀察過程中要求做到點面結合,即既要全面了解,又要抓住重點觀察。
培養學生的觀察能力,除了教會學生各種科學的觀察方法外,還要指導學生按具體要求如實地繪圖、記錄,并且分析資料,討論觀察結果。
總之,在生物教學過程中,通過不斷的有指導的觀察活動,就可以逐步培養學生的觀察能力,從而為思維能力、記憶力等其它方面能力的培養奠定基礎。
培養觀察能力的方法 培養學生觀察能力時,還要注意激發觀察的興趣,提高學生在觀察能力訓練過程中的積極性,能動性和持久性。
家長要注重培養孩子的觀察力。首先,要提高孩子的觀察興趣。興趣是孩子參與學習活動的原動力。能夠吸引孩子觀察的事物和現象,往往是孩子感興趣的,這符合他們的年齡特點。
其次,要教會孩子觀察的方法。確定觀察對象后,家長可以引導孩子先觀察什么,后觀察什么,根據不同事物,由近及遠,由簡單到復雜,由局部到整體,有順序、有層次、有步驟、有系統的觀察。觀察時,要讓孩子抓住觀察對象的特征,學習比較事物之間的區別和聯系,從對某一事物的觀察,到幾種事物之間的比較觀察,循序漸進,可提高孩子的判斷能力。
淺談物理觀察能力的培養
無錫市査橋中學 周振鋒
物理學是一門以實驗為基礎的學科,觀察和實驗是學生認識世界,獲得物理知識的源泉。新課程標準也要求學生“從生活走向物理,從物理走向社會”,就是希望能夠提高學生的觀察能力,從而更好的獲得觀察信息,探究出物理規律。下面就如何培養初中生的物理觀察能力,談幾點思考,望行家指正。
一、激發觀察興趣
愛因斯坦說:我認為對于一切情況,只有“熱愛”才是最好的老師。因此,要培養學生的觀察能力,首先要激發學生對觀察的興趣,使他們愿意觀察,樂意觀察。
1、通過有趣的實驗,吸引學生的注意,提高觀察的興趣。初中生有強烈的好奇心,對物理實驗有濃厚的興趣,我們可以充分利用學生的這種心理,設計一些新穎有趣的實驗,把他們的積極性引導到對實驗現象的觀察上來。
例如:學習大氣壓時,先讓學生觀察講臺上的礦泉水,然后教師說這瓶水的瓶底有洞,學生懷疑,教師最后打開瓶蓋,瓶底的水流出;學習大氣壓與流速,教師演示吹不開的紙。通過實驗觀察的現象與學生日常生活經驗形成強烈反差,提高學生的觀察興趣。
2、啟發學生對生活中的現象,細致觀察,多問為什么。生活中處處皆物理,教師要經常啟發學生留心觀察,勤于思考,善于發現變化,提出質疑。既能提高學生觀察的敏銳,又能提高學生對自然的好奇心,能留心觀察身邊的每一件事。例如:白氣是向上還是向下飄的;掛在壁墻上的石英鐘,當電池的電能耗盡而停止走動時,其秒針往往停在什么位置;紅綠燈自上而下是如何排列的;自行車上坡要省力,要換大輪軸還是小輪軸。
3、介紹物理學家的觀察趣事。物理學發展史上,有很多由于細心觀察思考導致重大發現的例子,不時給學生講講,讓學生體會原來觀察這么有用,從而產生濃厚的觀察興趣。例如:伽利略單擺“等時性”的發現;奧斯特發現電流的磁效應;紅外線、紫外線的發現等等。
二、培養觀察習慣 葉圣陶先生在《習慣成自然》一文中寫道,“要有觀察的能力,必須真個用心去觀察;要有勞動的能力,必須真個動手去勞動;要有讀書的能力,必須真個把書本打開,認認真真去讀;要有做好公民的能力,必須真個把公民應做的一切認認真真去做”。教師只有一步一個腳印,培養學生自覺、有目的、持久、細心地觀察,并養成習慣。
1、明確觀察的目的。要讓學生明白,觀察的效果如何,決定于觀察的目的和方向是否明確,為什么要觀察?觀察什么?要做到心中有數。否則,學生只會被一些精彩的表面現象所吸引,不能得到全面、正確的觀察結果。例如:探究冰和燭蠟的熔化特點,目的是需要觀察熔化時的狀態變化、溫度變化、是否要吸熱。這樣,學生才能清楚了解熔化整個過程狀態和溫度的變化,得到冰和燭蠟的熔化的不同特點。
2、確定觀察的步驟。觀察目的清楚了,就可以有針對性的確定觀察的計劃和步驟,先觀察什么,后觀察什么,按部就班,系統進行。這樣就可以系統全面的進行觀察,使觀察在一定目的下指導進行。如果在觀察時毫無計劃,漫無條理,那就不會有什么收獲。
例如:根據上面的“探究冰和燭蠟的熔化特點”觀察目的,很易確定觀察的計劃,在對冰和燭蠟加熱過程中,每隔一定的時間(如半分鐘)觀察它們的狀態并用溫度計測出它們的溫度,為了受熱均勻必須用水浴法加熱并要不斷攪拌,不對冰和燭蠟加熱看它能否熔化。通過這樣的觀察,學生就能完整得到冰和燭蠟熔化時的異同點。
3、根據要求做好觀察的記錄。記錄有利于收集和整理觀察到的物理現象,避免遺忘,也能促進觀察細致和準確。記錄可以做成表格式,也可以做成卡片式,以便對得到的第一手資料進行分析、比較得到物理的規律。當然記錄也必須客觀,必須是真實得到的第一手的觀察資料,不能隨意的加工。
4、能正確、規范地觀察使用各種量具。一般的量具如:刻度尺、溫度計、彈簧測力計、電表等等。觀察它們的特性如:了解構造、觀察零刻度、量程、最小分度值、如何正確使用、如何觀察讀數等。觀察一定要規范細致,一不小心就可能得到錯誤的觀察數據,應養成嚴格細致的觀察習慣。
5、學會在觀察中提出問題。在物理學習中,觀察的目的是為了得到對應物理知識的現象,獲取物理素材,再通過思考提出探究的問題或猜想。例如:在研究液體對容器的側壁有壓強時,引導學生觀察深度不同的小孔射出水的遠近不同,學生思考后提出問題:液體壓強是否也深度有關?
三、教會觀察方法
孔子曰:“工欲善其事,必先利其器?!币岣邔W生的觀察能力,讓學生得到正確的觀察結果,必須讓學生掌握一些科學的觀察方法。
1、順序觀察法。指按照一定順序逐一觀察的意思,切忌順序混亂,一會兒上,一會兒下,一會兒左,一會兒右,這個部分還沒有觀察好又急于去觀察另一個部分,這種任意跳躍、雜亂無章的觀察,不能取得對觀察對象準確而完整的印象,甚至會將一些重要的東西遺漏。例如:觀察水的沸騰實驗,需要學生觀察沸騰前氣泡自下而上的情況,氣泡的多少,測量水溫度的變化,觀察沸騰時氣泡自下而上的情況,氣泡的多少,測量出水的溫度又是如何變化的。
2、特征觀察法。指觀察事物特征,抓住事物獨特、與眾不同地方,這樣才能抓住事物本質。例如:讓學生注意觀察密度計的刻度上小下大;萬用表的歐姆檔與電流表、電壓表明顯不同,它的零刻度在右邊,而且刻度間的最小分度不同。
3、對比觀察法。指把幾個事物或同一事物的幾個不同方面加以比較的觀察方法。例如:讓學生對比鏡面反射和漫反射,觀察它們不同的物理現象,學生可以順利歸納出二種反射的不同點。
4、選擇觀察法。指從復雜的現象中,有選擇的觀察個別特征作為主體進行觀察。例如:電磁鐵的磁場和電流的大小、方向、線圈的匝數、鐵芯的材料、大小都有關系,實驗現象非常復雜,如果采用控制變量法,控制其它因素不變,只改變其中一個因素來觀察實驗現象,就非常直觀。
5、重復觀察法。指對同一事物或現象,再次或多次進行觀察的一種方法。例如:壓縮引火實驗、慣性實驗等,實驗時間很短,不易觀察清楚物理現象,可以多做幾遍,讓學生重復觀察。
四、發揮教師作用
物理是以實驗為手段來研究物質及其變化規律的科學,學生在觀察實驗時,如果教師不加指導或指導不明確,學生往往出現無目的、漫不經心地觀察的情況,他們常常只是注意那些感覺新奇或有強烈刺激的現象,而放過了實驗目的所要求觀察的主要內容,因此,學生有效的觀察離不開教師的指導。
1、適時對學生的觀察進行點撥。在學生觀察能力的培養上,教師的指導恰當與否,也是一個至關重要的因素。恰當而適時的指導,將會推動學生觀察順利進行。教師要在學生觀察遇到困難時及時進行指導,同時不能包辦代替。例如:學生做伏安法測電阻實驗時,如果電路出現故障,燈泡不亮,電表無讀數、反偏、滿偏等,不是簡單的幫學生糾正,而是引導學生來觀察電路,引導學生自己發現故障原因,這樣以后出現相似情況,自己可以獨立觀察解決。
2、用問題來引導學生的觀察。教師在實驗時引導學生思考:實驗用到哪些器材?每種器材在實驗中有啥作用?實驗為什么要這樣做?能否用其它的方法?看到了什么現象?為什么會出現這種現象?出現這個現象說明了什么?這樣既可以引導學生的觀察方向,又可以調動學生的思維,同時,對于得到的物理現象,要鼓勵學生針對現象提出問題。
3、鼓勵學生通過回憶來鞏固觀察的現象。課堂小結或者下節課復習時,教師可以要求學生回憶做過的實驗過程,觀察到的哪些實驗現象和結論,再讓其他同學補充,通過對比發現是否有遺漏。這樣既有利于鞏固,久而久之也能讓學生掌握一般的觀察方法。
五、提供觀察機會
1、在教學中培養學生的觀察能力,主要是通過演示實驗和學生實驗,教師要盡可能利用身邊的器材設置實驗讓學生觀察。一些不能做的實驗如:固體的擴散;托利折利實驗。教師可以播放多媒體動畫、視頻、課本上的插圖讓學生進行觀察。
2、蘇科版課本后有許多家庭小實驗,一定要布置學生回家做,并要學生匯報觀察結果,不能因為中考不考就把它忽略了。
3、結合綜合實踐活動,組織學生走出校門進行觀察,如:參觀學校旁邊的污水處理場;電瓶車的各種配件車間等等擴大學生視野。
4、利用習題來增加學生觀察的訓練。在物理教學中,有目的在習題中,通過習題的配圖和圖表來訓練學生的觀察能力,也有很好的訓練效果。
總之,教師中教學過程中盡心指導學生觀察,引導學生明確觀察的目的,激發學生觀察的興趣,養成觀察的習慣,掌握觀察的方法,以提高學生的物理觀察能力
物理教學中學生觀察能力的培養
摘要:新課程改革要求物理教學過程應該成為學生一種愉悅的情緒生活和積極的情感體驗,因此,教師在教學過程中就必須注重學生觀察
能力的培養。關鍵詞:觀察力;觀察目的;觀察習慣
觀察能力是學生學習能力的重要組成部分,也是學生的重要心理特征之一。楊振寧先生在談到物理教學時指出:“很多學生在學習中形成一種印象,以為物理學最重要的部分是從現象中來的?,F象是物理學的根源。”學生的觀察能力作為一種心理品質,是在成長中通過學習逐漸形成的。物理學發展史上,不乏由于細心觀察與思考而有了重大發現的例子。伽利略由于觀察研究吊燈擺動而發現了單擺振動的規律,奧斯特因細心觀察而發現了電流的磁效應。
那么,如何在物理實驗教學中培養學生良好的觀察能力呢?
一、激發觀察興趣,養成觀察習慣
興趣可以使學生自覺自愿地去接受知識、探索知識。培養學生的觀察興趣,可以有多種渠道,最基本的就是使學生對所觀察的對象感到好奇。因此教師在觀察活動開始時,就應創設種種情景,使觀察活動帶有一種極強的誘惑感和神秘感、趣味性和新奇性,吸引學生的注意力,使學生全身心地投入其中。
例如:通過小試管在大試管中“自動”上升等實驗,使學生所看見的現象與他們日常經驗或想象完全不一樣,從而對學生產生了極大的吸引力,這樣他們會帶著極大的好奇注意觀察教師的演示。
僅僅滿足學生喜歡看物理實驗是遠遠不夠的,還必須使學生的興趣進一步升華,使其從停留在一掠而過的廣泛興趣轉化為專注的觀察
習慣。
如:要求學生每天寫觀察日記,其觀察內容可以是當天的天氣變化情況,也可以是家中各種用電器的牌名及使用狀況等。做好觀察筆記,以便進一步歸納、概括、分析和總結。
二、明確觀察目的,掌握觀察順序
要使學生明確觀察的目的,并用這個目的有意識地支配觀察的全過程,這樣才能使他們的注意力集中在細致的觀察上。
例如,在講串聯和并聯電路時,可做演示實驗,在演示時必須使學生明確觀察兩種電路中的電流電壓有何不同?然后用兩個分別標有“220V 40W”、“220V 60W”的燈泡,使學生觀察他們串聯到電路中時哪個亮?他們并聯到電路中時哪個亮?這樣學生對串聯和并聯的不同就有深刻的印象,然后用所學的知識進行解釋。
對物理實驗的觀察,應遵循一定的合理的順序,這有利于搞清實驗過程中的各個方面,把握前后變化的聯系,找出其中的關系和規律,保證觀察的全面性。
如測定小燈泡額定功率實驗觀察順序為:(1)先觀察小燈泡的額定電壓,再確定電源電壓,電源電壓應略高于小燈泡的額定電壓;(2)觀察電流表,電壓表的指針是否指在“零”刻度線及它們的量程和最小刻度;(3)觀察滑動變阻器允許通過的最大電流和最大阻值;(4)按要求連接電路前電鍵是否斷開,滑動變阻器的滑片是否在阻值最大位置;(5)電壓表是否并聯在小燈泡兩端,量程是否選得合適;(6)電流表是否串聯在電路中,量程是否選得合適;(7)實驗開始時,閉合電鍵,調節滑動變阻器,重點觀察電壓表示數,同時觀察電流表示數。
通過以上的有順序觀察,獲得實驗數據,測出小燈泡的額定功率。
三、獲取觀察信息,得出觀察結論
通常反映事物本質的東西并不顯見,而非本質的現象卻常常布下迷霧。有時的物理實驗或物理現象中會出現許多現象,或眼花繚亂,或稍縱即逝不引人注目,如果不能在觀察中細致入微抓住本質,那就會上當受騙,因此要讓學生通過對比,抓住事物的主要特征。
例如:在觀察反射定律的實驗中,使學生注意觀察:入射光線從哪里入射?反射光線從哪里射出?反射光線是怎樣隨入射光線的改變而改變的?反射光線和入射光線是否在同一平面上等等。這樣能夠使學生觀察到事物發生變化的本質原因。
四、學會觀察,培養觀察能力
由于學生缺乏生活經驗和獨立、系統的觀察能力,教師要指導學生觀察的方法,擬定觀察順序,告訴學生先觀察什么,后觀察什么,再觀察什么。
1.全面觀察
對物理現象和過程進行觀察時,往往需要學生全面而系統地觀察,不要只局限于某一個點上看問題,而應該全面地進行考慮,這是
觀察事物重要的環節。
有關現象可按如下步驟進行觀察:(1)觀察分析結果出現的若干場合,以獲得結果變化的有關情況。(2)觀察分析這些場合中的先行情況,以獲得其中變化因素和不變因素。
例如,阿基米德從跨入浴盆洗澡發現水從浴盆中溢出而受到啟發,從而發現了浮力定律。又如力學中的例子:在雜技表演中,演員平躺在沉重的鋼板下,兩個大力士用鐵錘輪番敲擊置于鋼板上的磚塊,結果磚碎,人卻絲毫未受損傷。
對以上現象,我們要全面地觀察整個過程,而不只看局部,則可運用動量定理,揭示雜技表演的秘密。
2.重點觀察
既要全面觀察,又要抓住重點。觀察的片面性必然導致思維的局限性,必須防止“掛一漏萬”、“只見樹木不見森林”的傾向。觀察時,盡量調動多種器官參加活動,比較其異同點,得出正確結論,形成完整概念。物理學中很多規律都是在對大量個別現象進行觀察和研究的基礎上,通過歸納總結而獲得的。
例如,牛頓在總結了伽利略等前輩對自然界機械運動的觀察與實驗結果基礎上,歸納出了著名的牛頓運動三定律。同時還要注意抓住重點要素進行觀察分析,防止眉毛胡子一把抓。有的實驗現象不很明顯,有的實驗現象稍顯即逝或多種現象并存,教師應讓學生由局部到整體,給學生有重復觀察的機會,也可以根據實驗的特定要求,重點觀察實驗中的某一方面或幾個方面,要求學生集中注意力,準確捕捉
瞬間變化。
3.對比觀察
一般教師在開始進行探究實驗教學時,就要教會學生實驗觀察的一般方法,從變化前、變化時、變化后三個不同階段進行對比。對比觀察法是抓住事物的特點比較其異同的方法,包括異部對比、異物對比、前后對比及分類對比等。這是判斷哪一種因素對現象或過程起支
配作用的有效方法。
例如:為判明引起電磁感應現象的因素是否為原磁場的變化,就要用磁場雖強但無變化的情形與原磁場雖弱但有變化的情形對比,從而判明哪一種因素在電磁感應現象中起決定作用。
又如:在河邊玩耍時,觀察到兩位女士在河邊散步,一位穿高跟鞋,另一位穿平跟鞋,盡管她們體重看起來相當,但她們留在河邊濕地上的腳印深淺有明顯的差異,由此自然聯想到壓強的概念,對正確理解壓強的物理意義有很大的幫助。
利用對比觀察法,使各項觀察點既清楚明白又容易記憶,避免了
觀察內容的混亂。
4.循序觀察
循序觀察法是按照一定的排列順序進行觀察的方法。
例如,如對部分電路歐姆定律實驗的觀察就是這樣。第一步,先定性觀察電阻變化或電壓變化都能引起的電流變化;第二步,固定電阻,定量觀察電壓變化對電流的影響;第三步,固定電壓,定量觀察電阻變化對電流的影響。循序觀察法是對整個過程進行全面觀察,觀察詳盡而條理清晰,避免了遺漏觀察點的現象。
除上述幾種觀察法外,還有定期觀察法、定點觀察法、定量觀察法等等。具體觀察時應根據觀察對象、觀察內容、觀察目的、觀察條件的不同,選擇適用的一種或多種觀察法。不論采用什么觀察法,在觀察過程中要求做到點面結合,即既要全面了解,又要抓住重點觀察。觀察方法要用得恰當,觀察過程要認真細致,記錄、繪制觀察結果要實事求是,這樣才能為解決問題提供依據,有利于觀察能力的形成。
總之,物理教師在教學中要借助物理的教學內容、學科特點和教學手段來培養、提高學生的觀察能力。然而,培養學生科學的觀察能力和科學的觀察方法是一項長期的、艱巨的、復雜的任務,需要我們
在實踐中不斷總結。
觀察是指人們對在自然條件下發生的現象進行考察的一種方法,是一種有目的、有計劃的主動知覺,它比一般知覺有更深刻的理解性,人類探索自然和改造自然的一切活動都離不開觀察。觀察法是最基本、最古老、最直接的科學方法,也是物理學研究中最常用的方法之一。
從某種意義上說,沒有觀察就沒有科學研究,要在科學研究上有所發現、有所創造,就必須掌握觀察方法、發展觀察能力,物理學是以實驗為基礎的科學,實驗的基本任務是人為地創造條件進行觀察。所以,怎樣在中學物理教學中陪養學生的觀察能力,是一個重要的研
究課題。
一、物理觀察的基本素質的培養
1、激發學生進行物理觀察興趣
因為興趣是最好的老師,所以要培養和訓練學生的觀察能力。首先要讓學生了解觀察的重要意義,這可從教材中的序言,物理學家的故事,科學發現的生動史實,向學生介紹觀察的意義,并可結合教學,布置觀察任務,進行有關的競賽等。在教學中教師要以身作則,以實驗觀察為基礎進行物理教學,形成物理觀察的氣氛與環境,例如:在上第一節物理時,用雞蛋做做“慣性定律”的實驗;做做電學中“怒發沖冠”的實驗等,都有利于激發學生的求知欲,促使他們帶著好奇心去觀察物理
現象。
2、讓思維積極參與觀察
在教學中,讓學生的思維積極參與觀察,觀察前,要確定對象、目的、計劃和方法等。觀察中多思考、多分析,觀察后要分析處理、總結規律。只有在整個觀察過程中引導學生去思考,學生的觀察能力才能得到發展,正如俗話所說:“處處留心皆學問,勤察深思出真知?!崩纾谟^察水的沸騰實驗中,為什么在開始沸騰時氣泡在上升過程中變小并逐漸消失,而沸騰時上升過程中會變大,并在水面破裂。對于這些現象,只有積極去思考,才能加深對知識的理解,促進觀察能力的培養。敏銳的觀察能力和良好的思維是獲得新知識的基礎條件,如千百萬人都見過蘋果落地,唯有牛頓悟出萬有引力定律;家家都有水壺,唯有瓦特發明了蒸汽機;看到過X射線的不乏其人,但唯有倫琴發現了它等等。這些科學家之所以能做出發現或發明,就是因為他們具備了超常的觀察能力。
3、積極使用觀察工具
由于人的感官有一定的閾值,超出一定的限度,觀察對象的一些屬性就不能在觀察中被感知,如人眼看不見X射線、紅外線、無線電波,人耳聽不到超聲波和次聲波等等,所以要學會使用觀察工具進行觀察的基本素質。如望遠鏡、顯微鏡、天平、鐘表、壓力計、分光計等的使用,借助這些工具,我們才能更好地發現現象的真謗,激發我們探索自然的欲望,促使我們觀察能力的提高。
4、學會做觀察記錄
對觀察結果會準確地記錄在表格中、并能逐步設計記錄表格、自行填充,并能采用規定的術語、約定的符號、標準的計量單位并借助繪圖、攝影、微機等手段,把觀察結果正確記錄下來、并進行整理,用文字和語言表達出來。要在觀察中了解現象、分析總結掌握現象的規律,如在做牛頓第二定律實驗中,總結出a分別與m和F的關系,這才是我們觀察的最后目的。
5、養成實事求是的科學態度
觀察記錄的數據要真實、符合與不符合自己預想的結果都要如實記錄、不要因為為了減小誤差而涂改自己的數據。有些同學在觀察中為應付老師的檢查、去套數據、造數據、這不嚴重違反了實驗的規則、得不出科學的結果來。
6、遵循物理觀察的基本原則
在物理觀察中、要遵循客觀性、全面性、連續性、典型性、重復性等基本原則。因為物理現象是客觀存在的事實,它揭示出事物多方面的本質、具有發展的周期性和典型性,為此我們領導學生在觀察中要 遵循以上原則,才能揭示出現象中的本質規律。
二、在物理教學中,讓學生學會和掌握正確的觀察方法
掌握正確的觀察方法才能從似乎平常的事物現象中找出有關方面的聯系,從眾多事物和現象中找出規律,所以要在科學上有所發現、有所創造,就要學會和掌握正確的觀察方法。
1、有意觀察法
有意觀察法就是針對所要了解的問題,進行有的放矢的觀察,在教學中觀察的目的一般有兩種:一是學生迄今未知或未加闡明的事實,讓學生從觀察中得到知識和發現問題。二是判斷理論是否符合事實,讓學生去證實理論或驗證知識,例如領導學生觀察日食、月食等
自然現象。
2、長期觀察方法
自然事物或現象的發展變化微妙曲折,周期長短不一,有時要進行長期觀察,長能得到系統的資料。例如居里夫婦是經過長期的實驗
觀察才發現了“釙”和“鐳”。
3、細微觀察方法
事物的變化有時是細微和偶然的,而細微的變化中卻蘊藏著質的飛躍,偶然的變化中包含著必然性,所以對偶然觀察到的異?,F象也不能放過,許多重要發現常常在特定條件下帶有偶然性,但在偶然觀察中會發現必然的規律。例如倫琴發現X射線,貝克勒發現放射現象,奧期特發現電流的磁效應,無一不是從某種偶然開始的。
4、精確觀察法
觀察貴在精確,既要注意事物狀態的變化,又要注意事物量的變化,這樣才能更有效地提示事物的變化規律,例如:布拉凱特從40多萬條粒子徑跡照片中發現8條產生了分叉,從而發現了質子的存
在。
5、歸納觀察法
反映物質現象、物理過程的本質屬性,總結物理現象和物理過程的一般規律,或研究變化因素較多的問題時,通常采用歸納觀察法。例如:為了研究電流強度,電壓和電阻三者之間的關系,然后在確定電壓不變的情況下,觀察電流強度和電阻之間的關系,然后在確定電阻不變的情況下,觀察電流強度和電壓之間的關系,最后歸納得出歐姆定律。又如:法拉弟電磁感應現象中,產生感應電流的條件也是從
多個實驗結果中總結而出。
6、對比觀察法
對兩個事物、兩種現象進行對比,或對某一現象發生前后情況進行比較是人們認識物理世界的重要方法。例如在對水的沸騰現象進行觀察時,前后比較發現:在沸騰前,水內部氣泡在上升過程中逐漸變小,以至未達液面就消失;沸騰時,氣泡上升時逐漸變大,達到液面后,突然破裂。通過對比,便會得出:沸騰是液體內部和表面同時進
行劇烈汽化的現象。
三、培養學生良好的觀察品質
1、培養學生觀察的選擇性
觀察的選擇性就是能在觀察中明確觀察的目標,能從自然現象中和實驗所發生的現象中抓住最主要的方面,如在演示慣性現象時,應讓學生重點觀察作用力與速度變化的關系,而排除作用力與速度的關
系。
2、培養學生觀察的敏銳性
就是在教學中培養能在觀察中迅速獲得觀察對象的有關信息,從平時不大引人注目的現象中發現新的線索,善于發現容易忽略或不易發現的東西,科學家、發明家的可貴之處就在于此。如蘋果墜地,水蒸汽沖動壺蓋、澡盆的水溢出盆外、吊燈隨風擺動等司空見慣的現象沒有引起人們的注意,但牛頓、瓦特、阿基米德、伽俐略卻敏銳地觀察到了這些現象,并由此為線索而發現了萬有引力,發明了蒸汽機,發現了浮力定律和單擺的等時性原理。
3、培養學生觀察的準確性
就是培養學生在觀察中,能正確獲得觀察對象的有關信息和精確的結果。因為物學作為一門定量學科,在量的方面要求準確。例如在用分光鏡觀察光譜時,能分辨出吸收光譜線,從落體定律實驗中落地的撞擊聲分辨其是否同時落地等。
4、培養學生觀察的深刻性
就是在觀察中,讓學生不要停留在物理的表面現象上,要深刻到現象的本質。如觀察用手推一物體使它運動,手離開不久,物體就會停下來,表面上看,好象“力是維持物體運動的原因”,但通過深入思考,最后會發現物體之所以停下來,是由于物體受到摩擦阻力的結果。這樣就揭示出這一現象的本質--原來“力是改變物體運動狀態的原因
”,而不至于被表面現象所蒙蔽。淺談物理教學中學生觀察能力的培養
趙忠明
(吳江市平望第二中學,215221)
摘要:新課程標準下的物理教學,除了讓學生掌握基本知識和基本技能外,還要培養學生的學習習慣和各種能力。觀察能力是學生學習能力的基礎,也是學生的重要心理特征。本文結合教學實例,就觀察的目的性和重要性、觀察力的培養和訓練以及在此過程中應該注意的問題進行了論述,提出了從教學實際入手培養學生觀察物理現象能力的策略。
關鍵詞:觀察能力 觀察方法 培養和訓練 注意問題
觀察是研究自然科學的最基本的方法。人們認識自然,總是從觀察開始。新課程標準下的物理教學,除了讓學生掌握基本知識和基本技能外,還要培養學生的學習習慣和各種能力。觀察能力是學生學習能力的基礎,也是學生的重要心理特征。物理來自生活,生活之中有物理,物理學是一門以觀察、實驗為基礎的學科,通過觀察現象和各種實驗活動,對激發學生學習興趣,培養學生科學的思維方法和實事求是的科學態度等科學素質都具有特別重要的意義。觀察是獲得知識的最基本途徑,也是最基本的環節,更是思維的基礎。俄國著名的科學家門捷列夫曾經說過:“科學的原理起源于實驗的世界和觀察的領域,觀察是第一步,沒有觀察就不會有接踵而來的前進”?!坝^察、觀察、再觀察”曾作為巴甫洛夫的座右銘被寫在實驗室的墻壁上。任何實驗都離不開觀察,物理實驗更是如此。通過觀察獲取的實驗現象能激發學生的興趣,啟迪學生求知的欲望,從而提高學生的智力和能力,所以觀察力的培養與提高是整個實驗教學中能力培養和提高的首要前提。因此要充分培養學生的觀察力,讓學生通過觀察去認識世界、獲取知識。那么如何在物理教學中培養學生良好的觀察習慣和能力呢?
1.明確觀察的重要性,培養學生觀察的興趣
青少年學習動機中最活躍的成分是興趣,它能很好地推動學生主動地去學習知識,研究探索。興趣的培養不僅能轉化為學習的動力,而且也能促進智能的發展,以提高學習質量和形成良好的個性品質。因此在提倡素質教育的今天,激發和培養學生學習物理的興趣是現代教學中一個不容忽視的課題。在觀察活動開始時,往往帶有一種極強的誘惑感和好奇心,喜新奇,好熱鬧,而這種好奇心正是興趣愛好的原動力。但僅憑好奇心是不夠的,是無法觀察好物理現象和物理實驗活動的。教師在教學中,必須抓住學生“好奇心”這種心理特征,變好奇心為觀察興趣,進而轉化為求知欲望。對新鮮事物都懷著獵奇心里去“觀看”,卻沒有深入“觀察”,到最后只是知其然而不知所以然。這是因為學生沒有明確觀察的目的,只看到事物的表象而沒有深入思考。所以教學中教師應以學生的興趣為著眼點強調觀察的目的性,創設情境,引導學生認真仔細地觀察。
例如,我在八年級引言教學中一開始就用幾個生動有趣的演示實驗吸引學生的注意。課堂上用插有細玻璃管的墨水瓶演示微小形變時,當我們用小金魚來演示水是熱的不良導體的時候……,學生常常是聚精會神地注視著現象的變化,久而久之,學生就產生了濃厚的興趣。只對生動的物理現象產生觀察的興趣是不夠的,我們還必須培養他們對平常生活中的那些似乎平淡的現象進行探索觀察的興趣。比如說:為什么太陽是東升西落的?為什么有白天和黑夜?為什么陰天或刮大風的夜晚不會下霜等等?如果我們還經常布置一些觀察作業,引導學生去觀察千變萬化的自然現象,如觀察向池塘里投石引起的漣漪,觀察鴨子在水中游水現象,觀察蝙蝠在夜空中飛竄以及觀察日月星辰的變化,當他們發現了一點一滴的規律時,就會感到因觀察而發現的無比樂趣。
為了提高學生的觀察興趣,明確觀察的重要性,我在實際教學中還結合教學內容給學生講中外科學家的故事,從水壺中的蒸汽不停沖擊水壺蓋的觀察中,瓦特發明了蒸汽機。十六世紀,年僅十八歲的伽利略從吊燈的擺動現象,發現吊燈向兩邊擺動的幅度雖然逐漸減小,但是每擺動一個來回的時間都相等。伽利略利用單擺的等時性原理制造了醫用測脈器??茖W家們正是從這些最簡單的、最微不足道的物理現象的觀察中,作出了震撼世界的發明和創造,這些事例大大激發學生的觀察興趣,使他們更加懂得觀察的重要性。2. 指導制訂周密的觀察計劃,培養學生良好的觀察習慣
在物理實驗中,要從物理現象中獲得關于物質的組成、結構、性質及其變化等方面的感性認識,必須有周密的觀察計劃,沒有周密觀察計劃就沒有科學的觀察順序,導致顧此失彼,以偏概全,不得要領。觀察時,往往會感到不著邊際,無從下手,因此,要指導學生制訂周密的觀察計劃,確定好觀察對象,擬訂出常規觀察項目和特殊觀察項目,明確觀察要點。否則,紛繁多變的物理現象瞬間消逝,如同過眼煙云,在物理實驗中培養學生的觀察素質也就會成為一句空話。
例如沸騰是學生幾乎每天都要接觸的現象,但絕大多數的學生從沒有有意識地去觀察過這些現象,他們只能很粗略地描述沸騰現象,因此有必要讓學生仔細觀察沸騰開始前后的整個過程,打開瓶蓋和關上瓶蓋進行觀察。事先不必給學生提出什么要求,讓學生自己去觀察和發現沸騰的主要特征,然后教師再進行引導,這樣讓學生經歷一次小小的發現物理規律的過程,比老師一一地指導他們被動地觀察收獲就要大得多。
讓學生愛觀察,教學生學觀察,都是為了讓學生會觀察。學生會觀察主要表現在學生能把握觀察重點,會提問題;能比較觀察現象,思考分析;能歸納推理總結,得出結論。如我在教學《牛頓第一運動定律》時,指導學生觀察的重點有二:
1、小車在不同的表面滑行的距離不同;
2、同一小車從同一高度滑下。學生觀察后,看到的現象是小車在毛巾表面滑行的距離最短,在棉布表面滑行的距離較長,在木板表面滑行的距離最遠,許多同學提出為什么小車要從同一高度滑下,這說明這部分同學對觀察有了進一步的了解。接著同學們自然而然思考為什么,比較三種不同的表面,在教師的引導下比較它們的表面的摩擦力,進一步推理、歸納、總結,得出牛頓第一運動定律。學生掌握這些基本規律后,就能學會自己觀察。3.發揮教師主導作用,培養學生邊觀察邊思考的能力
美國教育家布魯納提出“發現法教學”,他指出:把一門科學教給一個人,不是要他把結果記在心頭,確切地說,就是要教給他參與知識建立起來的這一過程。用科學家仔細觀察、認真思索的材料教育學生勤觀察、善思考就能把局部經驗上升到理論高度,變成是有普遍指導意義的科學方法。
例如,牛頓在實驗室里發現了白光通過三棱鏡時色散成七色光之后,并沒有馬上做出白光是由七色光組成的結論。當時的牛頓認為這里有兩種可能,一種可能是白光確是七色光組成;還有一種可能是棱鏡是“怪物”,白光通過棱角之后改變了本性,變成別的新東西了。直到當他觀察到了以下兩個現象之后,才下結論。一是已經通過棱鏡色散后的光再通過棱鏡不再變化,二是色散后的七色光通過倒掛的棱鏡后又合成了白光。從而使學生懂得獲得真知需要觀察與思考。
如前所述,教師利用各種途徑有計劃地、系統地培養學生的觀察力,學生對自然事物和物理現象的觀察,范圍不斷擴大,深刻性不斷增強,與此同時,學生對物理的學習由單一“接受”型向“研究”型轉變,逐漸開始提出問題,從最簡單的模仿接受到在演示實驗中提出這樣那樣的問題;分組實驗里帶著各種各樣的問題去操作;進而延伸到日常生活中搜尋物理的影子;各種體育運動如何與物理模型聯系?各種家用電器的原理是什么?新聞廣播中的那些科技信息如何用物理解釋?各種交通工具與物理有哪些關系??一系列的問題在學生頭腦中不斷涌現,探究解決問題的欲望應運而生,經過一段時間的教學實踐,從中體會到學生通過觀察而形成的“問題意識”對物理學習的效果、質量,起著非常重要的作用,為學生在物理學習中養成良好的思維習慣打下堅實的基礎,進而學生學好物理的自信心也得到不斷增強。
總之,只要我們重視對學生觀察能力的培養,在教學中注重引導他們日積月累地探索,逐步培養良好的觀察習慣和品質,學生的觀察能力就一定會逐步提高,我們的物理課堂也將變得更加有效。
在物理實驗教學中培養學生的觀察思維能力
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變“應試”教育為“素質”教育是現今教育界的熱門話題。而素質教育的核心是對學生進行綜合能力的培養。傳統的物理實驗教學往往只局限于教師演示,學生看;教師示范,學生模仿;重復實驗等被動式的實驗模式,忽略了在實驗中對學生觀察、思維能力的培養。因此,改革物理傳統實驗教學模式,提高學生的觀察能力和思維能力,這是“應試”教學轉為“素質”教育在物理實驗教學中的具體體現。以下結合自己教學實踐,談談物理實驗中如何培養學生的觀察與思維能力。
一、物理觀察能力的培養
提高觀察能力是培養和提高思維能力的前提和基礎,是豐富學生知識、擴大學生視野的重要環節。在物理實驗課上,要使學生養成對實驗有主次、有步驟、有層次的觀察習慣,則就要求教師在引導、啟發學生觀察實驗時采用不同的方法,分幾個層次入手: 1.對物理器具、儀器的觀察
教師可根據初中學生的心理特點,采取直觀法,培養最直接的觀察能力,如觀察溫度計掛圖,了解結構,最小刻度,量程,用途等,還可采用對比觀察法、特點觀察法,使學生區別實驗溫度計、體溫計、寒暑表的不同。既直觀又有對比,學生印象深刻。2.對物理現象及過程的觀察
既要全面、細致,又要引導學生根據實驗目的、任務、要求,明確主要看什么。如觀察水的沸騰現象,實驗器件較多。裝置有溫度計、石棉網,酒精燈,學生容易分散觀察力,教師可引導學生圍繞下列問題進行觀察:氣泡產生的位置、氣泡的數量、上升速度、體積變化等一系列細節,氣泡到水面時、溫度計讀數是否有變化。這樣要求,使學生觀察范圍縮小,有利于減小觀察時間,提高觀察效果,明確觀察主要目標,避免漫無邊際地看“熱鬧”。觀察得細致深刻,才能提高觀察的質量,提高觀察的能力。3.在觀察中引導學生提出質疑,提高觀察質量
觀察能力的提高,要求觀察者善于在觀察中提出問題,并在觀察中對問題加以認真的分析和反復的推敲,找出正確的解釋。如在“用毛皮磨過的橡膠棒吸引碎紙屑”實驗中,部分學生只注意到紙屑被吸引上來,而少數學生更仔細地注意到紙屑接觸到橡膠棒后跳開,教師可趁機引導更多學生注意,并讓學生自己提出質疑,引導他們進行分析,找出原因,消除了疑問,能力得到充分體現。
二、物理思維能力的培養
物理思維能力是學生觀察能力的提高和延續,是指學生在觀察基礎上將所學知識與觀察到的現象相結合,通過大腦的抽象活動,認識問題的本質,并提高分析問題、解決問題的能力。實驗中要培養學生的思維能力,就要求教師不僅在于把實驗原理、使用儀器、步驟、結論等告訴學生,讓學生按照一定的步驟、規范進行實驗,更重要的是啟發學生正確思考,讓學生自己根據原理確定使用儀器、實驗步驟,在教師指導下,獨立完成實驗整個過程??蓮膸追矫嫦率郑?1.增設疑問,激發思維
教師可根據實驗的目的、原理、器材、步驟,精心設計有啟發性的問題,引導學生思考,也可提出一些與習慣想法相反的問題,引起學生好奇。例如:研究浮力實驗,先將塑料塊放入盛水的燒杯中,無論怎樣壓塑料塊,塑料塊最終都浮在水面上,由此引出浮力的概念,而后再將杯中水倒干擦凈,將塑料塊壓到杯底(與杯底密切),然后倒入水,這時問學生:塑料塊會不會上?。繉W生肯定回答塑料塊會上浮,實驗結果塑料塊沒有浮上來。如此“奇怪”問題,能激發學生去思考為什么,教師趁機分析浮力產生的原因。又如做紙鍋燒水實驗,先問學生,紙會不會燒壞?并告訴學生紙鍋不會燒壞,學生好奇,再引導學生分析,得出結論。
2.設計實驗,引導思維
教師不是機械地把實驗原理、器材、步驟寫出來,而是將設計實驗過程交給學生,教師只起引導作用。例如測電阻實驗,教師可先組織學生復習電流定律I=U/R,提問學生要測電阻怎么辦?學生很容易想到R=U/I,要測電阻兩端電壓和流過電阻電流的大小,進而想到要用伏特表和安培表。如此步步引導,比單純給出伏特表,安培表測電阻更能引導學生思維發展。另外可讓學生自制儀器,培養學生創造力。3.改進實驗,促進思維
對不夠完善的實驗可引導學生根據實驗不足之處進行改進。如平面鏡成像。課本用兩支點燃蠟燭來演示,讓一支蠟燭與另一支蠟燭的像剛好重合,得出物與像等大的結論。在現實實驗中,受許多因素影響,如空氣流動使火焰不固定,兩支蠟燭燃燒程度不可能完全相同等,很難做到完全“重合”,我在實驗時提問學生如何使“重合”更明顯?立即有學生提出用兩塊等大的長方形木塊,結果長方形木塊的長、寬、厚“重合”很明顯,得出像與物等大的結論。此時我又提出木塊不發光,成象不清晰,找像的位置很吃力,課本用點燃的蠟燭就是因為能成清晰的像,學生馬上又補充說可將木塊包上白紙或亮彩紙,這樣像就清晰了。如此步步啟發,層層深入,促進學生思維發展。4.拓展實驗,增強思維
教師可順著實驗進行,拓展實驗的廣度、深度,加入一些與實驗相關的擴展性內容,以加強對實驗的鞏固,如在用刻度尺測長度實驗中,在課本用刻度尺測課本、作業本長度的基礎上,教師可靈活地設計補充,要求學生測一張紙的厚度、硬幣的周長、圓錐的高等,增大思維深度、廣度。5.總結實驗,深化思維
做完實驗,教師要引導學生總結比較,找出原因,分析條件。如測電阻實驗中,比較學生采用內接法,外接法時測出電阻是否相同?為何不同?什么情況下采用什么方法相等,通過分析比較,使學生加深理解。此外,教師還可提出一些能反映學生掌握知識的精確度、又能與學生實驗緊密相聯系的問題,讓學生課后思考練習,進行實驗信息加工,達到思維能力訓練的目的,發展學生實驗的思維教學功能。
在實驗中培養學生觀察能力和思維能力是改革物理教學的體現,是實施素質教育的一個重要方面。觀察是思維的基礎和前提,思維是觀察的延續和升華。觀察能力提高,能激發學生思維,思維能力發展,又促進觀察力的提高,因此二者是相輔相成的。教師要更新觀念,不要認為學生實驗就是讓學生動手“練”,而要善于發掘實驗中蘊藏著的科學思想,精心設計富有啟發性的實驗方案,調動學生積極性和主動性,在培養動手能力同時培養學生觀察、思維能力,融觀察、操作、思維于一體,才能使學生實驗發揮更好的教學效果。
淺談物理實驗中觀察能力的培養
錢敏
(張家港市港區初級中學 215633)
摘要:任何實驗都離不開觀察,觀察是學生獲得感性認識的重要途徑,是思維加工的前提。
門捷列夫曾說過“科學的原理起源于實驗的世界和觀察的領域,觀察是第一步,沒有觀察就沒有接踵而來的前進”。任何實驗都離不開觀察,觀察是學生獲得感性認識的重要途徑,是思維加工的前提。在物理實驗教學中,對學生觀察能力的培養不僅可以使學生獲得大量的信息,培養學生豐富的想象力和記憶力,而且還能培養學生嚴密的邏輯推理能力。因此,觀察是獲得物理知識最基本最有效的途徑,是物理教學中的重中之重。那么,如何提高學生的觀察能力呢? 1.提高學生觀察興趣,明確觀察的重要性
青少年學習動機中最活躍的成分是興趣,它能很好地推動學生主動地去學習知識,研究探索。興趣的培養不僅能轉化為學習的動力而且也能促進智能的發展以提高學習質量和形成良好的個性品質。因此在提倡素質教育的今天,激發和培養學生學習物理的興趣是現代教學中一個不容忽視的課題。在觀察活動開始時,往往帶有一種極強的誘惑感和好奇心,喜新奇,好熱鬧,而這種好奇心正是興趣愛好的原動力。但僅憑好奇心是不夠的,是無法觀察好物理實驗活動的。教師在教學中必須抓住學生“好奇心”這種心理特征,變好奇心為觀察興趣進而轉化為求知欲望。例如用玻璃管演示酒精和水混合總體積減少說明分子間有間隙,用墨水滴在盛滿熱水的燒杯中觀察擴散現象,學生們常常目不轉睛地注視著現象的變化,久久不肯離開,久而久之,學生就在不知不覺中產生了濃厚的觀察興趣。為了讓學生明確觀察的重要性,可以給學生講中外科學家的故事,介紹自然界中各種奇異的現象,做有趣的科學實驗等,在學生剛接觸實驗課時,我就給大家介紹了從蘋果落地的啟示中,牛頓發現了萬有引力定律;從水壺中的蒸汽不停沖擊水壺蓋的觀察中瓦特發明了蒸汽機。十六世紀年僅十八歲的伽利略從吊燈的擺動現象發現吊燈向兩邊擺動的幅度雖然逐漸減小,但是每擺動一個來回的時間都相等。伽利略利用單擺的等時性原理制造了很多醫用測脈器??茖W家們正是從這些最簡單的最微不足道的物理現象的觀察中,作出了震撼世界的發明和創造,由此大大激發學生的觀察興趣,更加懂得觀察的重要性。
2.圍繞實驗目標,培養學生觀察的定向性
在觀察時,必須對學生預先提出一定的目的或任務,擬定一定的計劃,按計劃仔細地觀察,提出問題,尋求答案,這樣才能保證注意力集中在所要觀察的事物中。在倡導自主性學習的今天,物理實驗教學中容易出現實驗室內“放羊”的現象,其實這是一種誤區。在實驗室內學生本身就很興奮,更需要教師的積極引導,在實驗過程中教師要巡視學生實驗情況,對觀察到現象的實驗小組進行必要的指導和點撥,積極運用心理學中的“注意”規律,把學生的觀察活動引向正確軌道。例如,在做焦耳定律演示實驗時,要求學生在觀察時要注意兩燒瓶玻璃管中液面的高度變化,然后按教學內容做演示實驗,實驗完畢后,讓學生認真地思考產生高度變化的原因,圍繞這個目的,學生觀察有了明確的方向而不是看看熱鬧而已了。通過學生集中注意觀察并運用所學過的知識分析產生高度變化的原因,是由于吸收電阻絲產生的熱量,使煤油的溫度升高,體積膨脹,在玻璃管里上升,電流產生的熱量越多,煤油上升的越高,經過分析推理,得出定性結論—焦耳定律。由于實驗前讓學生有意識地注意觀察,所以收到了較好的效果,使學生對實驗的觀察能力有了較大的提高。
3.指導學生正確的觀察方法
在物理實驗中,要從物理現象中獲得關于物質的組成、結構、性質及其變化等方面的感性認識,必須有科學的觀察方法。沒有正確的觀察方法,就會造成顧此失彼,觀察不夠全面,不得要領。而紛繁多變的物理現象瞬間消逝,如同過眼煙云,在物理實驗中培養學生的觀察能力也就會成為一句空話。教師要指導學生全面進行觀察,抓住事物的各方面及其發展變化的全過程,這樣才能全面認識事物。學生用正確的方法進行觀察,對培養學生觀察能力是非常必要的。
3.1分步觀察法:對于一些復雜的物理現象,應按照所制定的觀察計劃,引導學生按照一定的實驗步驟,一步一步地仔細觀察。第一步,先定性觀察電阻變化或電壓變化都能引起的電流變化;第二步,固定電阻,定量觀察電壓變化對電流的影響;第三步,固定電壓,定量觀察電阻變化對電流的影響。
3.2整體觀察法:教師要指導學生全面進行觀察,抓住事物的各個方面及其發展變化的全過程,這樣才能達到認識事物的目的。局部觀察即細微觀察,要求學生在觀察過程中抓住事物最本質的屬性,捕捉它們之間的細微差異,從而發現事物各個側面的特點。發電機工作原理、電磁感應現象實驗等。
3.3重點觀察法:對事物本質的核心的關鍵部分或現象進行觀察,培養學生觀察的“選擇性”。引導學生注意收集反映物理現象的本質特點的信息,依據觀察的目的,區分哪些是該觀察的,哪些是不必觀察的。在觀察物理現象和圖表模型時,引導學生觀察能反映事物本質的現象或部分,不受無關現象或部分的干擾。如做水沸騰實驗時指導學生重點關注水中的氣泡:水開始加熱杯底和杯壁上出現許多小氣泡;水沸騰前小氣泡脫離杯底和杯壁形成新氣泡。氣泡由小變大,由大變小直至消失;水沸騰時隨著溫度升高,氣泡逐漸變大,直至液面破裂,放出水蒸氣。
3.4比較觀察法
教師在教學過程中,要注意將物理現象分析比較,要善于在相同事物和現象中通過比較找出它們之間的不同點;在不同事物和現象中通過比較找出它們之間的相同點。如觀察用電流表測電流,用電壓表測電壓比較兩表的構造、最小刻度及實驗操作的異同點。又如觀察直流電動機和直流發電機的構造工作原理、能量的轉化的相同點和異同點。講授決定電阻大小的因素時,在電壓都是3伏特的情況下,先連接AB導線,測得電流強度為0.6安培,再依次接導線AC、AD,測得電流強度分別為0.3安培和0.2安培,根據測得的數據應用所學知識推導出電流強度減小的原因是電阻增大了,再應用對比的方法分析電阻逐漸增大的原因;得到導體的電阻跟長度有關,“導體越長,電阻越大”。同理“導體的電阻跟導體的橫截面積有關;還跟材料有關”,通過這種比較性的觀察,學生對決定電阻大小因素的理解較為透徹,達到了掌握之目的。
4.培養學生科學的觀察態度 首先為了使觀察的結果更加科學可靠,要多次觀察,綜合分析,否則就難以區分偶然發生和一貫現象。巴甫洛夫所說的“觀察、觀察、再觀察”,深刻地揭示了觀察的嚴肅性和科學性。
其次加強對實驗結果處理能力的培養。實驗結果處理能力實質是一種表達能力,具體表現為把實施階段觀察和記錄下的現象、數據進行描述和思考得出結論,形成實驗報告。在培養學生實驗結果的處理能力時,要特別培養學生實事求是的科學態度。實事求是地對觀察到的現象進行描述是科學研究的基本要求。因此讓學生說真話,不受教師、教材及其他任何外界因素的干擾在培養學生觀察能力中就顯得格外重要。所以教師要鼓勵學生如實描述自己看到的現象并引導學生思考為什么會出現這種現象?從而使學生產生進一步探究的欲望。尤其杜絕個別學生不做實驗僅根據教材中的描述寫實驗報告,或者為了能寫出和教材一致的實驗報告,而修改實驗時觀察到的真實現象和所記錄的真實數據。
另外培養學生的實驗能力,除應增加活動次數外,更要重視讓每一個學生都能成為活動的主人。為此教師應盡量多地把活動的設計、組織交給學生自己來辦。另外學生在各次活動中應輪流做主持人,從而使每一個學生都有經受鍛煉的機會,使所有的學生在活動中不僅能受到教育,而且使自己的實驗能力和實踐能力也能受到切實培養。
最后,物理學研究對象的廣泛性,使得教師可以在日常生活、生產活動中找到可供觀察的實例,引導學生去觀察和思考。由于這種觀察活動的對象是學生日常生活中常見的物理現象,并且由學生本人相對獨立地進行觀察,這不僅有利于培養學生觀察的積極性、主動性,而且對于其他能力的發展也有著積極的作用。
參考文獻:
閻金鐸《物理實驗論》廣西教育出版社 2007 許國梁《中學物理教學法》高教教育出版 2004
人們認識自然,改造自然,總是從觀察開始。觀察是研究自然科學的最基本的方法。因此觀察不僅要會“觀”,還要會“察”,才能有所收獲。而物理學又是一門以觀察、實驗為基礎的學科,這就要求每位實驗教師在指導學生實驗時,多注意對學生觀察能力的培養。通過觀察各種現象以及對各種實驗的具體操作,對激發學生學習興趣,培養學生科學的思維方法和實事求是的科學態度等科學素質都具有特別重要的意義。人從外界所接受的信息,大部分是通過觀察獲得的。沒有敏稅的觀察力,就不會有靈敏的思維力,豐富的想象力和良好的記憶力。觀察是獲得知識的最基本途徑,也是最基本的環節,更是思維的基礎。“科學的原理起源于實驗的世界和觀察的領域?!倍^察是第一步,沒有觀察就不會有接履而來的前進。任何實驗都離不開觀察,物理實驗更是如此。通過觀察獲取的實驗現象能激發學生的興趣,啟發學生求知的欲望,從而提高學生的智力和能力,所以觀察能力的培養是整個實驗教學中能力培養和提高的首要前提。
一、注重觀察興趣的培養
學生學習動機中最活躍的成分是興趣,它能很好地推動學生主動地去學習知識,探索知識。培養興趣不僅能轉化學習動力,而且也能促進智能的發展,以提高學習質量和形成良好的個性品質。因此在提倡素質教育的今天,激發和培養學生學習物理的興趣是現代教學中一個不容忽視的課題。在觀察活動開始時,往往帶有一種極強的誘惑感和好奇心,而這種好奇心正是興趣愛好的原動力。教師在教學中,必須抓住學生“好奇心”這種心理特征,變好奇心為觀察興趣,進而轉化為求知欲望。為了提高學生的觀察興趣,明確觀察的重要性,可以給學生講中外科學家的故事,介紹自然界中各種奇異的現象,做有趣的科學實驗等,在學生剛接觸實驗課時,我就給大家介紹了從蘋果落地的啟示中,牛頓發現了萬有引力定律;從水壺中的蒸汽不停沖擊水壺蓋的觀察中,瓦特發明了蒸汽機等??茖W家們正是從這些最簡單的最微不足道的物理現象的觀察中,作出了震撼世界的發明和創造,由此大大激發學生的觀察興趣,更加懂得觀察的重要性。
二、教學生制訂觀察計劃
在物理實驗中,要從物理現象中獲得關于物質的組成、結構、性質及其變化等方面的感性認識,必須有周密的觀察計劃。沒有周密的觀察計劃就沒有科學的觀察順序,造成顧此失彼,觀察不夠全面,不得要領。學生在開始觀察時,往往會感到不著邊際,無從下手。因此,要指導學生制訂周密的觀察計劃,確定好觀察對象,擬訂出常規觀察項目和特殊觀察項目,明確觀察要點。否則,紛繁多變的物理現象瞬間消逝,如同過眼煙云,在物理實驗中培養學生的觀察素質也就會成為一句空話。如觀察水的沸騰實驗,就可制訂如下觀察計劃: 觀察步驟 --觀察內容--觀察重點:
1、水開始加熱杯底和杯壁上出現許多小氣泡
2、水沸騰前小氣泡脫離杯底和杯壁形成新氣泡。氣泡由小變大,由大變小直液化成水
3、水沸騰時隨著溫度升高,氣泡逐漸變大,直至液面破裂,放出水蒸氣。氣泡破裂和水蒸氣形成。
三、明確觀察目標
每一個物理實驗都有其明確的實驗目標。實驗要求實驗者必須有明確的觀察目標和觀察重點。往往學生在開始實驗時,只憑一般的興趣和愛好,在觀察時注意力不集中,觀察目標不明確,分不清重點,帶有很大的盲目性和片面性,有的以局部代替整體,有的放過一些稍縱即逝的重要現象,對多種并存的現象,不能抓住其本質現象。因此,在實驗教學中,教師要善于引導學生明確觀察目標,對一些關鍵性的、重要的以及不易觀察的對象和內容進行重點觀察。
物理實驗目標包括:
1.行為目標,是要求學生在完成每一項預定的實驗項目以后能夠“做什么”的敘述。在確定行為目標時,通常使用的是:說、寫、分辨、比較、設計、說明等這樣一些表示學生的一種內在能力而可用外在行為表現出來的操作性詞語。如:說出用天平、量筒測定小于水的固體物質密度的方法和步驟等。在制定行為目標時,要指出完成行為的有關條件。
2.動作技能目標:是指對學生在實驗時的操作和動作表現的具體要求。通常包括以下幾項:①口述儀器各部分名稱、作用;②復述儀器操作要領;③正確快速裝置儀器;④正確快速操作實驗儀器并取得實驗數據;⑤連貫地操作、準確的動作;⑥迅速有效地修理儀器,迅速排除實驗故障;⑦改進實驗裝置,創造新的實驗方法等。以上項目應根據不同年級,不同的學生特點按不同層次提出。并要求每位學生逐步做到。3.單項實驗目標:是針對某一個實驗而制定的更具體的目標,單項實驗目標應該與物理實驗教學目的要求一致,既不能過高,也不能降低。要適應每位學生的能力。
四、要有科學觀察的方法
在物理實驗教學中,教師還必須教給學生進行觀察的具體方法。從教學實踐中,我有以下幾種方法共探討:
1、比較觀察法,比較就是在觀察中區分出客體,確定客體的異同,從而促進學生的思維活動。由于事物與事物之間,現象與現象之間總是既有聯系又有不同。因此教師在教學過程中,要注意將物理現象分析比較,在相同事物和現象中,找出它們之間的不同點;在不同事物和現象中,找出它們之間的相同點。如:觀察用電流表測電流,用電壓表測電壓,比較兩表的構造、最小刻度及實驗操作的異同點。從而讓學生體會到在實驗中的極大興趣,以達到提高學生的動手能力。
2、順序觀察法:即觀察的順序。在實驗中要按實驗順序觀察,一般的觀察順序為:從上到下,從外到內,從前到后,從左到右或從右到左等。如測定小燈泡額定功率實驗觀察順序為:①先觀察小燈泡的額定電壓,再確定電源電壓。電源電壓應略高于小燈泡的額定電壓;②觀察電流表,電壓表的指針是否指在“零”刻度線、量程和最小刻度;③觀察滑動變阻器的最大電流和最大阻值;④按要求連接電路前電鍵是否斷開,滑動變阻器是否滑在阻值最大位置;⑤電壓表是否并聯小燈泡兩端,量程是否選得合適;⑥電流表是否串聯在電路中,量程是否選得合適;⑦實驗開始時,閉合電鍵,調節滑動變阻器,重點觀察電壓表示數,電流表示數的大小。這樣有順序的觀察 可以避免學生在實驗時抓不到重點,手忙腳亂。
3、分步觀察法:對于一些復雜的物理現象,應按照所制定的觀察計劃,引導學生按照一定的實驗步驟,一步一步地仔細觀察,如:研究阿基米德定律實驗中,可按以下步驟進行:①在彈簧下面掛上金屬筒,筒下面吊上金屬塊,指出彈簧伸長后指針的位置;②將金屬塊部分浸入水中,再逐步增加浸入體積,觀察彈簧長度的變化和溢出水的多少;③將金屬塊全部侵入溢水杯中的水流入小杯中;④將小杯里的水慢慢倒入小金屬筒里,觀察指針所指的位置。這樣學生在做實驗時會有條不紊,沉著冷靜。
4、整體觀察法:在觀察中先由整體到部分,再由部分到整體,即先對整體有一個初步的、一般的、粗略的認識后,再分出觀察對象的各部分,再對這些部分細致地觀察。整體觀察法強調學生綜合運用眼、耳、手、鼻等各種感覺器官進行觀察,不遺漏重要的“細節”;在觀察對象的各個部分時注意跟對象整體聯系。在整體觀點指導下,觀察各個部分時,重點觀察主要部分,但又不放棄次要部分的觀察。如:發電機工作原理、電磁感應現象實驗等。
5、重點觀察法:對事物本質的核心的關鍵部分或現象進行觀察,培養學生觀察的“選擇性”。引導學生注意收集反映物理現象的本質特點的信息,依據觀察的目的,區分哪些是該觀察的,哪些是不必觀察的。在觀察物質時,引導學生根據觀察提綱確定觀察的重點項目;在觀察裝置時,引導學生根據觀察的目的確定優先觀察核心部分;在觀察實驗操作時,引導學生特別注意對關鍵性的、重要的、以及不易觀察的操作進行重點觀察;在觀察物理現象和圖表模型時,引導學生觀察能反映事物本質的現象或部分,不受無關現象或部分的干擾。如:托里拆利實驗,在大氣壓的作用下使豎直管中水銀柱高出槽中水銀面,管內、外水銀面有一定的高度差。則部分學生可能認為:①大氣壓強的大小與水銀柱的長度有關。此時應該進一步觀察,當玻璃管傾斜一個角度,管中水銀多了一些,水銀柱長度增加,但水銀柱的豎直高度仍然不變,這表明與管的直立或傾斜無關;②大氣壓的大小與玻璃管的粗細有關。那就換用兩只內徑不同的裝滿水銀的玻璃管重復上述實驗,可觀察到管內外水銀面的高度差都是同一個數值,這表明大氣壓與管的粗細無關??梢娺@個現象的本質是水銀柱的豎直高度與大氣壓有關。此實驗表明作用在管外水銀面上的大氣壓強支持著管內的水銀柱,這段水銀柱產生的壓強等于大氣壓。
6、歸納觀察法:歸納法從個別事物的知識的基礎上,概括出事物的一般原理的方法,是從個別到一般的推理形式和思維方法。
五、觀察中的要求
(一)觀察力的生命在于真實,實事求是是觀察的基礎,又是觀察的重要品質和方法,也是科學工作者的基本態度。在物理實驗教學中,要求學生堅持實事求是的科學態度,毫不含糊地尊重客觀事實,如實地記錄實驗中觀察到的各種現象、數據、標點符號,做到嚴格地把實驗事實和自己對事實的解釋區別開來。堅持實事求是的科學態度,不僅是提高物理實驗質量的要求,也是增強學生的科學素質,培養創造型人才的需要。
(二)認真、細致、深入是觀察能力的重要品質之一,也是科學工作者的基本素養和要求。所以在實驗中要認真、細致、深入的觀察。許多自然現象和實驗中的物理現象,有時是稍縱即逝,有時是一閃而過,這就要求每位學生只有認真、仔細的觀察,才能隨時抓住這些重要的現象;只有深入地觀察,才能發現細微的變化和隱蔽的特征。
(三)眼、腦并用,即把觀察和思維緊密結合起來
觀察是一種理性知識參與下的知覺。只有結合思維才能把握實驗現象中的本質特征和必然聯系,而且能根據觀察到的現象發現新的問題,促進進一步的觀察和對觀察材料的思維加工,辨別本質現象和非本質現象,去偽存真,得出正確的觀察結果。
在提倡素質教育的今天,我們要大膽地貫徹課改精神和實施素質教育,提高現代學生的實驗素質,以同時達到提高學生的多種能力。從而把學生培養成為跨世紀的多元化的綜合性人才。
文章錄入:dyx731 責任編輯:dyx731
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【摘要】觀察力是觀察的能力。在物理教學中,觀察力是學生能力的重要組成部分,也是學生的重要心理特征之一。學生的觀察能力是通過培養、訓練和他們自己在實踐活動中的努力而逐步形成發展起來的。因此,在物理實驗教學中教師要有意思地培養學生的觀察力。【關鍵詞】觀察、觀察力、觀察力的培養
觀察是人類有目的、有計劃、較持久地利用感官對事物整體進行認識的活動,觀察在物理學發展中起著極其重要的作用。牛頓萬有引力定律的建立,是和開普勒發現行星運動三定律密切相關的;而開普勒的研究素材完全是他的老師、天文學家第谷長期天文觀察的結果??梢哉f,沒有第谷長期辛勤觀察所積累的浩瀚的天文資料,就沒有開普勒三定律,也就沒有整個牛頓力學。
觀察力是觀察的能力。在物理教學中,觀察力是學生學習能力的重要組成部分,也是學生的重要心理特征之一。學生的觀察能力作為一種帶有個性特點的品質,不是生來具有的,而是通過培養,訓練和他們自己在實踐活動中的努力而逐步形成發展起來的。因此,在物理實驗教學中教師要有意識地培養學生的觀察力。那么,如何在物理實驗教學中培養學生良好的觀察能力呢?下面我想從四個方面談一下自己對這個問題的看法:
一、加強學生對觀察的重要性和目的性的認識
觀察作為一種物理學習能力,對于物理學習具有重要的作用;同時,觀察也是一種重要的研究手段。物理學發展史上,不乏由于細心觀察與思考而導致重大發現的例子。伽利略由于觀察研究吊燈擺動而發現了單擺振動的規律,奧斯特因細心觀察了電流的磁效應而揭開了對磁、電之間的聯系進行研究的序幕……作為物理教師,要重視對物理學發展史上成功觀察事例的介紹,同時要經常結合實驗內容,說明認真細致的觀察在知識學習及科學發明和發現中的作用,教育學生要做觀察的有心人,激勵他們觀察的主動性。
觀察的效果決定于觀察的目的任務明確到何種程度。觀察的目的任務愈明確,觀察者對知覺對象的反映就愈完美、愈清晰,因而觀察的效果也就愈好。反之,觀察任務目的不明確,學生就會東張西望,如果事先不對學生提出明確的觀察目的任務,那么,在演示過程中,學生就可能只對新鮮的、表面的現象感興趣,甚至會出現部分學生不動腦筋只看熱鬧的現象。因此,教師必須預先明確地向學生提出觀察的目的任務,并要求學生在實驗前一定要知道自己的觀察目的是什么。久而久之,就會形成有目的地進行觀察的好習慣。
二、要幫助學生形成濃厚的觀察興趣
如果學生處處依賴教師的指導去進行觀察,長期下去會缺乏觀察的主動性和積極性,觀察力是培養不起來的。所以教師還應當注意培養學生的觀察興趣。觀察興趣的形成與求知欲是分不開的,讓學生透過現象去探索事物的本質,使學生知道其中的道理,就會激起他們的求知欲。例如,日常生活中很多有趣的現象都與物理知識有關。清晨,初升的紅日;傍晚,絢麗的晚霞;雨后,天邊的彩虹……都與光學知識有關;在室內日光燈下,當風扇電源切斷后,在扇葉轉速逐漸減慢的過程中,會發現風扇葉會時而正轉,時而倒轉的現象,這個現象與日光燈的間歇發光和人眼的視覺暫留有關;在洗衣機被切斷電源后甩干筒轉速逐漸減速的過程中,在某一狀態時,洗衣機會發生劇烈的振動,這是一種共振現象;汽車迎面開來,汽車的鳴笛聲音調先高后低,這是多普勒現象;浴后,拔開浴盆塞子,盆內的水會逆時針旋轉著排出,這是北半球觀察到的科里奧利現象……。我們應該鼓勵學生在課堂實驗之外,開展自主的課外觀察活動,并幫助他們利用物理知識去解釋所觀察到的現象,這樣,不僅能使學生鞏固所學的知識,更重要的是激發了學生們觀察自然現象、研究自然規律的興趣和欲望,從觀察興趣轉變為求知欲,周而復始,逐漸的就會轉化為主動性的觀察品質,形成較強的觀察力。
三、教育學生掌握觀察的技能,培養良好的觀察習慣
能力的形成與技能是分不開的。觀察技能的形成能促進良好觀察習慣的形成,并促使觀察力的快速發展。
1、要教育學生在觀察之前做好必要的知識準備。學生觀察的效果,與掌握的理性認識的多少有直接的關系。一個知識不足的人,對相應的事物不可能做到精細的觀察。觀察前的知識準備愈充足,觀察的效果就愈好。例如,觀察感應電流產生的條件時,應預先要求學生復習有關磁場強弱的分布、磁感應強度、磁通量及其相互關系的知識,才能得到預期的觀察效果,達到觀察的客觀性、主動性及精細性和動態性品質的統一。
2、要教給學生觀察的方法。在物理實驗教學中要教給學生系統的觀察方法,主要有這么幾個方面:(1)對物理現象與物體外部形態的觀察;(2)對物理現象與物體內部結構關系的觀察;(3)對物理現象與物體動態關系的觀察,觀察事物的特征和運動發展變化的規律。在實驗教學中,有兩種常用的觀察法應使學生掌握。一是系統觀察法。它包括順序觀察法、分布觀察法和角度觀察法。如對部分電路歐姆定律實驗的觀察就是這樣。第一步,先定性觀察電阻變化或電壓變化都引起的電流變化;第二步,固定電阻,定量觀察電壓對電流的影響;第三步,固定電壓,定量觀察電壓變化對電流的影響。二是對比觀察法。包括異部對比、異物對比、前后對比及分類對比等。這是判斷哪一種因素對現象或過程起支配作用的有效方法。如為判斷引起電磁感應現象的因素是否為原磁場的變化,就要用磁場雖強但無變化的情形與原磁場雖弱但有變化的情形對比,從而判明哪一種因素在電磁感應現象中起決定作用。
另外,歸納觀察法、驗證觀察法和綜合觀察法也是常用的觀察方法。
3、要引導學生在觀察時善變多思。觀察是有思維活動參加的知覺過程。要引導學生根據問題去觀察,讓學生開動腦筋,注意搜尋每一個細節,不要放過例外的情況。在觀察中,要引導學生分析事物的特點,比較事物的異同,抓住事物的重要特征,透過現象抓住事物的
本質和規律。例如,學生經常觀察到這樣的現象:杯中盛大半杯水,將筷子豎直插入,當筷子直立于中心位置時,上下兩段筷子在一直線上(圖1);當筷子位置偏右時,上下兩段筷子“分離”,下端更偏右(圖2);當筷子位置偏左時,上下兩段筷子“分離”下端更偏左
圖3)。
要分析這種復雜的折射現象,必須有科學的思考方法。一般地說,研究這種側面觀察到的折射現象,應從正面畫光路圖予以分析:可畫出俯視圖(圖4),P為筷子橫截面,若P在圓心位置,則P發出的光從水中射到空氣中不發生折射(入射角、折射角均為零);若P在偏右位置,則P發出的光從水中射到空氣中要發生偏折,折射角大于入射角,故人觀察到的像Pˊ比物P更偏右(圖5);同理,如圖6所示,物P偏左,則像Pˊ比無更偏左。
再如,在進行法拉第電磁感應實驗時,當學生觀察到由于磁鐵的下插或上抽的快慢引起電流表指針偏轉的角度或大或小變化時,就要引導學生思考這一現象說明了什么??梢蕴岢鲆韵聠栴}讓學生思考:(1)磁鐵下插或上抽的快慢與穿過線圈的磁通量的變化快慢關系;(2)電流表指針偏轉角度的大小與電路中感應電動勢的大小關系;(3)線圈中感應電動勢的大小與穿過線圈中的磁通量變化快慢的關系。通過對以上問題的層層深入的探索,就能夠引導學生透過觀察到的現象抓住本質性的東西,從而從根本上掌握法拉第電磁感應定律。因此,在實驗教學中要啟發學生在觀察中發現問題,提出問題,培養學生進行動態觀察的能力。
4、要指導學生做好觀察總結。每一次觀察、實驗后,都要寫好實驗報告,進行觀察總結。如總結觀察的目的任務是否完成,觀察的方法是否恰當。還可以進行觀察結果的對比:自己的前后觀察對比或與別人觀察的結果進行對比。通過對比找出自己觀察的優點和不足。通過總結不僅可以提高觀察能力,而且還能提高總結、歸納及語言表達能力。
四、鍛煉學生積極的觀察態度
學生必須了解觀察的意義,端正觀察的態度,才能具有觀察的積極性。觀察是比較持久的知覺過程。特別是觀察復雜的事物發展變化的過程,不是唾手可得的。憑一時的興趣和情緒的激動而進行的觀察活動,往往有始無終,完不成觀察的任務,更不能達到培養觀察力的目的。教師應在目的明確的基礎上對學生進行堅強意志的培養,教育學生經得住失敗的考驗,使學生始終持積極的觀察態度。
總之,在物理實驗教學中培養學生的觀察能力,既能保證實驗的順利進行,又能達到物理教學中對學生能力的
第四篇:初中生物實驗教學中觀察能力的培養
在生物實驗教學中如何培養學生的觀察能力
培養學生能力應與傳授知識并舉,也就是把二者放在同等重要的位置,由應試教育轉軌于素質教育,提高學生能力是其中的一個重要方面。其培養途徑主要是通過生物實驗來實現的。初中生物實驗包括觀察能力、實驗操作能力、分析實驗現象能力、實驗設計能力、綜合應用能力。而觀察能力的培養是上述諸項能力中的最基本的能力培養,也是使學生從形象思維逐步過渡到抽象思維的重要階段。因此,必須科學地培養學生的觀察能力。
初中《生物》中安排的38個學生實驗中,其中單純的觀察實驗28個,占全部學生實驗的73.7%,而且觀察貫穿于全部實驗中。因此,教師要教育和培養學生具有全面地、正確地、深入了解事物本質特征的觀察能力。
一、明確觀察目的和任務
觀察是人對客觀事物的一種生動的感性認識形式,它往往通過多種感覺器官的聯合活動,并在思維的參與下進行的。在觀察時,必須對觀察者預先提出一定的目的或任務,擬定一定的計劃,按計劃仔細地觀察,提出問題,尋求某種答案,這樣才能保證注意力集中在所要觀察的事物中。例如:觀察洋蔥表皮細胞的實驗,實驗目的是要求學生在觀察中認識細胞壁、細胞質、細胞核和液泡。觀察前教師應強調細胞膜緊貼在細胞壁內壁上不易辨認,有些細胞核也不太清楚,要調好光圈,光線強弱要控制適當。使學生按照老師提出的目的要求去觀察。觀察的結果好壞,可由教師檢查,檢查方法可采取教師提問學生回答,也可讓學生繪制觀察的標本圖示,這樣一定能達到觀察的目的。
二、培養學生科學的觀察方法和求實態度
觀察能力的提高,有賴于正確的觀察程序和方法,教會學生用正確的方法進行觀察,對培養學生觀察力是很必要的。
三、先整體觀察后局部觀察
教師要指導學生全面進行觀察,抓住事物的各個方面及其發展變化的全過程,這樣才能達到認識事物的目的。
例如:觀察根毛和根尖的結構,先用肉眼觀察認識根的形態,掌握直根系、須根系、主根和側根的形態特征,進而用放大鏡、顯微鏡觀察根毛的位置,根尖的結構,認識和掌握根冠、生長點、伸長區及根毛區的細胞結構特點。
局部觀察即細微觀察,要求學生在觀察過程中抓住事物最本質的屬性,捕捉它們之間的細微差異,從而發現事物各個側面的特點。例如:在組織學生觀察花的形態和解剖花的結構實驗中,首先觀察水稻花與桃花的形態,我們向學生提示這樣一個問題:為什么桃花盛開的時候會招引許多蜜蜂前來傳粉?為什么水稻花盛開的時候卻很少見到蜜蜂及其它昆蟲前來傳粉?從而使學生認識和掌握風媒花與蟲媒花的形態特征上的區別。緊接著老師指導學生進行兩種類型花的解剖,仔細觀察桃花子房基部的突起結構桃花的蜜腺,弄清花蜜產生的原因。而觀察水稻花結構時卻沒有這種蜜腺結構,使學生弄清蟲媒花與風媒花的結構差異。通過解剖觀察使學生認識了兩種不同類型的花在本質屬性方面的區別。
四、對比觀察
是運用縱橫比較進行觀察,同中求異或異中求同。對比觀察能使學生從平常的現象中發現不平常的東西,從相似的事物中找出差異以及從差異中找出共同點或因果關系。例如:在觀察單子葉植物與雙子葉植物形態、結構時,首先向學生強調兩種植物顯著區別,一是葉脈的結構:平行脈與網狀脈;二是莖的結構:有無形成層;三是種子胚的結構:一片子葉與兩片子葉。另一方面單子葉與雙子葉植物在葉序上講也有許多相似之處,這是因為它們都屬于綠色植物,葉序相似之處是因為光合作用的緣故。例如:鱗翅目昆蟲的分種要從頭、胸、腹三個方面進行比較。分種主要觀察胸部。常見的灰蝶科與鳳蝶科容易混淆,通過對比觀察從同中找出異點,灰蝶科翅正面花紋少,顏色單一,腹面花紋較多,顏色較多;而鳳蝶科翅正面和腹面花紋和顏色都多。這樣通過對比觀察,學生對各科、種的生物特征就易掌握。
五、重復觀察
為了保證觀察的結果可靠性,觀察的次數要多,否則就難以區分偶然發生和一貫現象,也就是巴甫洛夫所說的“觀察、觀察、再觀察”,他深刻地揭示了觀察的嚴肅性和科學性。例如:觀察脊髓的反射實驗,實驗目的是驗證脊髓具有反射的功能,屬于低級反射中樞。該實驗效果的好壞取決于腦的切除是否干凈,因此,必須通過反復多次的觀察。在實驗中首先讓學生把去腦的蛙進行翻身反射試驗,這樣來確定腦是否除荊當然這種實驗要反復進行觀察才能收到良好的效果。在驗證脊髓具有反射功能時,也應該重復的使用不同濃度硫酸來進行刺激,反復進行觀察,最后使學生認識在適宜的條件刺激下,脊髓能完成低級的反射功能。在長期的實驗教學中我深深體會到:只有指導學生反復的觀察,才能認識事物的本質屬性。
遵循教育規律堅持趣味教學—
淺談中師與初中生物教學的銜接
學習興趣是直接推動學生主動學習的內在動力,它是力求認識客觀世界,渴望獲得科學文化知識,不斷探求真理而帶有情緒色彩的意向活動。有興趣的學習可使學生積極主動、全神貫注、甚至廢寢忘食,對知識的掌握會更加迅速牢固。反之,沒有絲毫興趣的強制性學習,將會扼殺學生探求真理的欲望。
為了激發學生的學習興趣,搞好中師與初中生物教學的銜接,筆者對1991、1992、1993三年進入我校普師班的619名新生在初中生物(包括動物、植物、生理衛生)的學習情況進行了不署名、不討論、實事求是的調查,結果如下表(學生來自五縣一市、兩個礦區,具有一定的代表性):
調查項目 結果(人數)百分比(%)
對生物是否感興趣 是 208 33.60
否 411 66.40
生物是否難學 是 388 62.68
否 231 37.32
初中老師做實驗次數 10次以上 89 14.38
1-10次 261 42.16
0 269 43.46
自己做過實驗嗎 是 58 9.73
否 561 90.63
喜歡自己動手做實驗嗎 是 511 82.55
否 2 0.32
無所謂 106 17.12
是否適應新教法 是 217 35.06
否 352 56.87
無所謂 50 8.07
畢業后是否愿意去農村 是 305 49.27
否 273 44.10
無所謂 41 6.63
從上表可以看出,進入中師的學生,學校換了,教師換了,再加上基礎不一,教學的脫節和學習的不適應現象是很普遍的。他們中有的對生物學習感到困難,有的對教師的教法不適應,有的在初中放棄了生物學習,甚至有的學校干脆取消了生物課,生物學知識基本上是空白,這給中師的生物教學帶來了一定的困難。所以只有堅持啟發性、趣味性,強調理論在實踐中的應用,才能提高學生的學習興趣,調動其主動性和積極性。同時中師生是未來的小學教師,應盡可能使他們在課堂上體味到知識、趣味與啟發性的有機結合的教法,輕松愉快地學到知識。為此,筆者多年來始終堅持做到以下幾點,效果較好。
一、精心設計引人入勝的導言
好的導言,可激發學生的興趣,使其注意力高度集中,是上好一節課的重要環節。我查閱大量資料,盡可能采用激發興趣的方式引入。每章、每節乃至每節課,也盡量通過實驗、模型、講故事、討論、設疑等方式引入。
如在學《生物與環境》前,補充了人口增長與糧食資源危機、人口普查、水法、土地法、礦產資源法等內容,介紹人類面臨的十大環境問題并列出驚人的數字:全世界每年增加6000萬人,須增加糧食12×10[6]t,目前尚有8億人處于饑餓之中,我國也有少部分地區仍未解決溫飽問題。我國1992年與1952年相比,人口增加一倍多,土地減少1/5,盡管奮斗了40年,人均占有糧食僅增加38kg。全球每分鐘有10公頃土地變為沙漠、20公頃森林消失;每小時有2個物種滅絕,有3×10[6]t土壤流失,每天生產垃圾27×10[6]t,向大氣排放co[,2] 15×10[6]t;有10萬人死于污染造成的傳染病和癌癥;中國每年因環境污染和生態破壞造成的經濟損失高達860億元,相當于8個唐山大地震造成的損失。通過這些數字提高了趣味性。
二、加強生動多樣的直觀教學
直觀教學可使知識具體化,便于學生更好地感知、記憶、理解知識。對于動植物的形態、結構來說,語言敘述不如實物、標本直接作用于感官所產生的感知那樣鮮明、具體、完整。
多年來,本人堅持貫徹直觀性的教學原則,充分利用實物、標本、模型、實驗、錄像、圖表等形式輔助教學。如在講鯽魚時,就將魚放在玻璃缸中,先讓學生觀察其顏色、形狀,再剪掉一條魚的尾鰭和腹鰭,放回水中,觀察其運動情況,并與其它魚對比,了解鰭的功能。再破壞另一條魚的側線,用木棍攪水,讓學生觀察思考:魚游的方向與水流方向如何,以掌握側線的功能。講昆蟲的呼吸系統時,把兩只蝗蟲同時浸入水中,其中一只身體浸入水中,頭部露出水面;另一只頭部浸入水中,身體露出水面,觀察哪只先死,了解氣門的功能。在講《松杉柏》時,把學生帶到校園,分別觀察松杉柏的樹干、樹枝、樹葉,找出異同點。在講較難掌握的《細胞的分裂》時,設計制作了有絲分裂演示儀,配合掛圖,演示出各期變化的特點,歸納總結并填寫“有絲分裂簡明表”,編寫順口溜,使教學更加直觀、生動,加深了印象,增強了記憶。
三、建立興趣小組,做好實驗
中師新生來自不同的地區,各校條件差異較大,有的農村學生基本上沒動手做過實驗,因此教師要對中師新生的實驗水平摸底,檢查每個學生的基本操作,了解存在問題,有計劃地糾正與補足。要努力創造條件,增加學生動手的機會。教師要指導學生對各種實驗現象廣泛觀察,使之開闊眼界、活躍思想,培養敏銳的觀察能力;還要引導學生分析、比較、概括、推理,發展思維能力;也應通過自制簡易教具、標本,開展科技活動,培養動手能力;通過提問、討論、講故事等培養訓練表達能力;通過指導學生閱讀科普讀物和有關書籍,培養良好的閱讀習慣和自學能力。
同學們在初三時面對升學的壓力,被大量的練習題、復習題、模擬題搞得自顧不暇,根本談不上課外活動。而中師生的未來職業要求他們必須具有較強的動手能力,包括獨立設計一些小實驗。所以應較多地開展能發揮學生特長愛好的、豐富多彩生動活潑的課外活動,建立興趣小組,將會使他們耳目一新,興趣陡增,從而訓練和培養從事小學教育工作所需的各種技能和能力。為避免課外活動流于形式,應定教師、定學生、定計劃、定時間、定地點,指導學生因地制宜、因陋就簡制作一些簡易教具和代用品,設計與小學自然課教學內容有關的生物小實驗以及與日常生活、工農業生產、發展商品經濟有關的小實驗。如顯微鏡的結構、性能、使用方法;栽培蘑菇、草莓;飼養金魚、蝌蚪、牛蛙;制作動物標本、給校園的花草樹木掛牌標明科屬種及生活習性等。但活動一定要有科學性和趣味性,否則久而久之,學生的興趣就會減少,課外活動的優越性就難以發揮。
四、教給科學的記憶方法,“授之以漁”
生物學的一個主要特點是名詞和概念繁多、知識零碎、要記憶的東西多,“記不住”是普遍問題,但只要指導得法,仍可使課本上的文字變活,使學生學得活、記得牢。教師首先要根據大綱,對學生提出明確的記憶要求,提高記憶的自覺性、積極性;其次教給科學的記憶方法,學會“點金術”,使之事半功倍。在教學中筆者常采用理解、對比、口訣、分類、聯想等記憶方法。尤其是理解記憶,易記且保持時間長。如將有絲分裂和減數分裂,光合作用和呼吸作用、遺傳的三大規律等具有相反、相近以及有聯系的內容,列成表格,比較分析,使知識條理化系統化,使理解越透徹而記憶越牢固。如將洋蔥根尖細胞有絲分裂的制作過程總結為八個字:解離、漂洗、染色、壓片;減數第一次分裂突出六個字;聯會、分離、減數;而基因分離規律強調三個分離;形成配子時,同源染色體分離、等位基因分離、雜合體后代性狀分離。又如將生物的基本特征編成迷語,使其生動形象、朗朗上口、通俗易懂。比如,“身體圓筒狀,把口當作肛,口旁多只手,反應不定向(水螅)”;“沒有腿、眼、牙,耕地勝犁耙,脫衣產幼仔,釣翁喜歡它(蚯蚓)”;“有尾無腿水中生,有腿無尾陸上登,又能游泳又善跳,見到害蟲吞口中(青蛙)”;“兩個大瓦片,蓋個小房間,有個胖娃娃,靜靜睡里邊(河蚌)”等,大大提高了記憶效果。
初中生物實驗課教學初探
摘 要:筆者通過預習指導,現場操作示范及實驗操作考查等方法,強化了生物實驗課教學,使畢業會考優生率達90%以上。
初中生物新教材學生課堂實驗共37個,這充分體現了生物教學大綱指出的“生物學是一門實驗科學,觀察和實驗是學習生物科學的基本方法。”努力創造條件,結合學生心理、生理特點,克服困難,完成大綱、教材規定的課堂實驗教學,培養學生的能力,發展智力,提高學生素質,提高生物教學質量,是我們生物教師的責任。自己經過三年的初中生物實驗課教學實踐,談幾點體會。明確實驗目的,激發學生學習動機。
心理學告訴我們,目的是人采取行動的結果,而動機則是激勵人去行動的動力。學生明確實驗目的,自覺地產生動手實驗的內部動機,實驗效果就會很好。但是初一、二年級學生好奇、好動,對實驗陌生。有的學生認為上實驗課好玩,缺乏科學態度,有的學生認為升學不考,學習目的不明確,這些都給實驗課組織教學帶來一定困難。因此實驗前除要求學生明確教材上的實驗目的外,還要明確該實驗在生產、生活等方面的實際應用。如上顯微鏡使用一課時,提出醫生對貧血、癌癥等疾病的診斷,除看、問、查以外,還要通過化驗,用顯微鏡、電子顯微鏡等對病人患病部位的細胞組織等進行病理診斷,才能得出結論。沒有科學手段會使病人誤診,嚴重時會危及生命,造成不可彌補的損失。同時介紹顯微鏡在工、農、醫學方面的廣泛應用,以此激發學生學習動機,樹立科學態度,提高學習興趣,這樣有利于克服組織教學難的問題。指導學生掌握實驗步驟的方法,規范操作。
實驗步驟是學生動手規范操作的要領,只有理解、掌握才能規范操作,實驗才能成功。因此實驗前指導學生預習,將實驗步驟由繁化簡,抓住每一步的關鍵詞語串通于實驗步驟之中可以收到好的實驗效果。如顯微鏡使用過程中的“三個一”:
一、安放距桌邊一掌(5-7cm);
二、對光要目(目鏡)物(物鏡)通光(通光孔、光源)一直線,光強用平面鏡,光弱用凹面鏡;
三、觀察時標本對孔正中距離物鏡一厘米,視野中出現標本顏色或雜質時觀察目標即將到位,微調粗旋鏡升降,細旋校象清晰,找不到目標時緩緩移動玻片標本即可找到。教師規范操作一步,邊講該步的注意事項,邊讓學生模仿操作一步,教師巡視,及時表揚規范操作快而且準確的學生。糾正錯誤操作,如用左眼觀察時,糾正學生用右眼觀察或閉著右眼的習慣,轉動轉換器時,糾正扳物鏡的錯誤操作。這樣學生很快對好光,觀察到標本在視野中的圖象。用完顯微鏡擦干凈外表。轉動轉換器,把物鏡偏兩旁,放回鏡箱原處。制作臨時裝片的實驗,先將擦→滴→取→展→蓋→染的實驗步驟寫在黑板上,讓學生看書了解每一步的涵義,圈上關鍵的詞語,教師再講每一步的涵義及注意的問題,邊操作邊叫學生模仿操作。然后強調注意事項。滴一滴清水,太多易外溢,太少易出現氣泡。取材薄而透明透光易觀察,展平防重疊,輕蓋防氣泡。氣泡與細胞的區別,氣泡圓邊厚黑,中間亮白,輕壓變形。這樣學生很快掌握步驟、要領,在顯微鏡下觀察到自己制作臨時裝片中的細胞,認識細胞壁、細胞質、細胞核(細胞膜緊貼細胞壁,在光鏡下看不見),然后繪出細胞結構圖。這樣學生就達到了實驗的目的要求,興奮不已,終生難忘。
初一九八級一班59名學生中有32名學生在北碚區初一下期末統考作文《我最難忘的一節課》題目中寫了《我最難忘的一節生物實驗課》。生動地說明了生物實驗課對學生產生了很好的教學效果。指導學生觀察實驗現象。
學生在實驗過程中規范操作是進行實驗的基礎,而對實驗現象的認真觀察,是達到實驗的目的、探索實驗結果的關鍵。但學生在實驗中往往重視操作,忽視觀察、分析。如在解剖鯽魚的實驗過程中,學生認為解剖完了,實驗就做完了。針對這一問題,我在實驗前編好實驗指導,要求學生預習實驗時準備好硬紙板,在一定的位置寫上鯽魚各器官、系統的名稱。做解剖鯽魚實驗時,先讓學生觀察魚的各種鰭在游泳中所起的作用。然后,按步驟規范操作解剖,將觀察后的器官,系統解剖放在硬紙板寫好的相應位置上,并在實驗指導的空白處填上相應的結構及功能,教師檢查評分。我在下一節課前5分鐘小測驗,結果181名學生有160名均在90分以上,其余在80分以上。這樣通過學生動手、動眼、動腦、觀察、分析思維,培養了學生認真的科學態度,掌握了知識,提高了能力。對教材要求掌握、難度大的實驗進行考查。
我們在初九七級4-6班,初九八級1-3班進行了實驗考查,如用顯微鏡觀察植物細胞,探究種子成分,鯽魚的解剖等。在上完植物的基本結構后,對用顯微鏡觀察植物細胞的實驗進行考查,這個實驗既考查了顯微鏡的使用,又考查了臨時裝片的制作,也考查了對細胞結構的認識,為后面的生物實驗打下基礎。我參照了高中畢業生物實驗考查《顯微鏡使用和臨時裝片制作》的方式及評分標準,三分之一的學生在5分鐘內完成,評90分以上;多數在8分鐘內完成,評80分以上;極個別的學生在教師指導下完成的,評60分。這樣通過實驗考查,促使學生認真預習、復習、動手操作。對實驗操作差的學生及時發現,加強個別輔導,做到人人過關。這樣克服實驗儀器少、學生多、難于動手的矛盾,提高了學生對學習生物課的興趣。綜上所述,通過實驗教學,培養了學生學習生物科學的基本方法,認真的科學態度,發展智力,提高了學習生物的興趣,從而提高了生物教學的質量。如初九六級3-6班171人參加市畢業會考,平均成績88 8分,優生率90 2%。其中四班人平94 2分,優生率95%;滿分有八人,占全區的三分之一。初九七級5-6班116人,參加市畢業會考及格率100%,平均92 1分,優生率91 5,其中五班人平96分,優生率95%,滿分6人。
通過幾年的生物實驗課教學實踐,我體會到生物實驗課對提高生物學科的教學質量能起到很大的促進作用。自己決心將實驗課的改革,繼續深入進行下去,全面提高學生素質,提高生物教學質量。
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第五篇:淺談生物實驗教學中能力培養論文
【論文摘要】實驗設計題能拓寬學生的思維空間,有利于學生的科學素養和創新能力的培養。鑒于當前學生對生物學實驗教學普遍重視不夠,學生缺乏對實驗設計基礎知識的學習和訓練,因此學生的實驗設計能力較差。為盡快而有效地提高學生的生物實驗設計能力,應加強該方面的教學實踐。
拓展教學,明確實驗設計原理
著名教育學家布魯姆認為決定教學效果有三個主要因素:認知的前提能力(基礎知識)、情感的前提特性(參加學習的動機情感)、教學的質。它們對學習速度的影響分別是50%、25%、25%,雖然有了知識不等于就有了能力,但沒有知識則不可能提高能力,由此可見基礎知識的重要地位,因此實驗設計之前必須深諳實驗設計的原理。
1.1挖掘教材中的實驗設計理論知識在現行的教材中對生物學實驗設計的基本原則和方法等內容沒有專門的系統闡述,而是把它們隱含在教材的實驗內容和生物學史的內容之中,這就要教師應善于發現并挖掘出教材中的隱含信息,幫助學生了解和掌握學實驗設計的理論知識。例如復習“唾液淀粉酶對淀粉的消化作用”實驗時,通過對實驗原理、操作步驟的細致分析,幫助學生形成科學、嚴謹的實驗設計思想;通過比較對照組實驗在實驗過程中的重要作用,使學生學會運用實驗設計科學性原則――設立對照組;通過實驗內容的剖析,使學生掌握實驗設計準確性原則――設立多因子變量。通過分析生長素的發現歷程和孟德爾遺傳規律的揭示過程使學生了解實驗設計的基本方法和步驟。
1.2補充經典實驗,優化實驗設計理論知識分析教材中的實驗,發現實驗內容少且缺乏系統性的方法指導,這對于學生全面了解實驗設計的理論知識是不夠的。因此,在教學中可以適當地補充生物學的經典實驗(如傘藻的嫁接實驗、童弟周培育單尾鰭金魚實驗等),著重讓學生了解實驗者的實驗意圖,認識實驗的形成過程,分析實驗設置的實驗條件的目的。這對于學生進一步理解實驗設計的原則,掌握實驗設計的方法,都是十分重要的。強化實驗設計訓練,是培養學生實驗設計能力的必經之路
學生在明確了實驗設計的基本原理后,只有通過必要的實驗設計訓練,才能真正掌握實驗設計的方法,提高實驗設計能力。
2.1課本實驗的重新設計樹立實驗設計的信心進行實驗設計的初期,學生對實驗設計方案的思路模糊,存在畏懼心理。此時教師可采取由淺入深、循序漸進的策略,幫助學生樹立實驗設計的自信心。課本實驗是學生既熟悉又親切的知識,教師在課本實驗的復習中可靈活地改變實驗的某個條件,讓學生模仿課本實驗的程序進行簡單的實驗設計,使學生從中獲得成功感,增強對實驗設計的興趣;同時在“模仿”過程中訓練學生實驗設計的思維方式,使學生初步形成實驗設計的正確思路,為實驗設計實施的可行性奠定良好的心理基礎。
2.2典型習題的剖析——理順實驗設計的思路加強學生實驗能力的培養,不但要重視分析和解釋實驗現象和結果,以及推導實驗結論能力的培養,更應重視培養設計實驗方案的能力。無論哪種類型的生物實驗設計,其本質都是根據實驗題目所提出的問題,運用已具備的生物知識或生物技能,有時甚至是根據實驗題目所給出的信息或提示,構思出解決問題的方案,這有助于培養學生思維的發散性,綜全知識和解決實際問題的能力。提高學生實驗設計的能力,教師不但要讓學生明確實驗設計師的理論知識,更重要的是應讓學生掌握學生實驗設計的正確思路。實驗設計的基本思路為:①明確要求和目的→②聯系理論原理→③確定實驗思路→④設計實驗步驟→⑤實驗結果的預期、分析和討論。由于實驗設計題常常開放度較大,設計的實驗步驟甚至在方法上可能不統一,但只要是科學的、合理的、可行的,都應給予認可。
2.3專題訓練——深化實驗設計的理解“實踐出真知”,學習的目的在于應用,只有將知識應用于實踐,才能加深對知識的理解和鞏固,從而形成相應的技能。學生在明確了實驗設計的基本原則和思路之后,一定數量的設計練習是必要的,它可培養學生綜合處理信息的能力、邏輯思維能力以及語言文字的表達能力等,提高實驗設計題的應答準確性。為了使學生更好地掌握實驗設計的方法,提高運用知識解決問題的能力,可以按照實驗設計題的類型采用專題訓練的做法。專題訓練的內容有:①設計實驗方案:如觀察生長素或生長素類似物對植物生長發育的影響,這種題型要求學生根據題目的要求和給出的條件,確定跟書本相關的知識點涉及的實驗原理,構思相關的生物情景,而后再設計便于操作的實驗方案。這有利于培養學生想象能力、設計能力和創造能力。②設計實驗步驟:此類題目要求學生根據給定的器材和藥品以及實驗提出的目的,設計或補全實驗步驟。③設計實驗改進方法:此類題目主要檢查學生對實驗設計的嚴密性和科學性的把握,并以此為媒介,引導解決問題的思路方法,進一步培養學生的科學素質和實驗思維能力。
2.4交流點撥——提高實驗設計的能力由于實驗設計題具有開放性的特點,再加上每個學生自己獨特的思考方法和不同的解決問題的途徑,得出的結果是多種多樣的,設計水平高低不同。所以,在進行了一定數量的設計訓練后,教師要及時給予點撥或引導學生交流設計成果,總結出生物實驗設計方案的基本思路和評價標準,從而使學生鞏固實驗設計方法,提高實驗設計的能力。另外,通過學生對實驗設計方案的討論,可以互相取長補短,完善設計方案,豐富設計內容。同學的啟示和教師點撥豐富了解題的思路,啟迪了思維,通過交流點撥使每個同學對問題的理解更加全面和深入,實驗設計能力從本質上得到了很大的提高。