物理實驗教學(xué)中學(xué)生觀察與思維能力培養(yǎng)探研

高州

摘 要：在素質(zhì)教育的理念下，學(xué)生的綜合成長和全面發(fā)展已經(jīng)成為教師開展課堂教學(xué)的核心目的。而實驗教學(xué)不僅能幫助學(xué)生理解和鞏固物理知識，還能夠提高學(xué)生的操作技能，培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析問題、應(yīng)用物理知識解決實際問題的綜合能力。由此可見，物理實驗教學(xué)是實施物理教育的重要載體，也是物理課堂教學(xué)所不能替代的重要組成部分。教師可以通過開展演示性實驗，采用主題探究模式等途徑來進(jìn)行物理實驗教學(xué)的改革，實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生觀察和思維能力的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：物理實驗;觀察能力;思維能力;素質(zhì)教育

中圖分類號：G63? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1673-9132（2021）25-0037-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2021.25.018

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，其理論知識與實驗過程有著同等的重要性。所以在實際的教學(xué)過程中，物理實驗教學(xué)也十分關(guān)鍵。對物理實驗教學(xué)過程的強(qiáng)調(diào)有利于實現(xiàn)對學(xué)生觀察和思維能力的培養(yǎng)。

一、物理實驗教學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀

物理學(xué)科是中學(xué)學(xué)校教育的基礎(chǔ)性學(xué)科，而實驗則是物理學(xué)科中不可或缺的一個部分。強(qiáng)調(diào)實驗教學(xué)既有利于學(xué)生對于抽象化的物理知識的進(jìn)一步理解和掌握，又能夠?qū)W(xué)生的邏輯思維和動手實踐能力等進(jìn)行強(qiáng)化，從而實現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展。但是從當(dāng)前的物理實驗教學(xué)狀況來看，其中仍然存在著許多問題。其中首要的就是教師的教學(xué)理念和方法的問題。一部分物理教師自身觀念陳舊，不僅對于實驗教學(xué)缺乏應(yīng)有的關(guān)注和重視，過度強(qiáng)調(diào)理論知識的學(xué)習(xí)和記憶，而且自身的實驗知識和能力不足，導(dǎo)致了其在教學(xué)的過程中無法對學(xué)生的實驗操作給予必要的正確指導(dǎo)。其次則是物理實驗教學(xué)中讓學(xué)生實際操作的時間較短。由于物理知識比較抽象，難以理解，因此教師在教學(xué)過程中需要更多的課堂時間去進(jìn)行教學(xué)和解釋，這也就導(dǎo)致了一部分教師為了完成課程進(jìn)度忽視了實驗教學(xué)，通過減少學(xué)生的實際實驗操作來節(jié)省課堂時間。

二、物理實驗教學(xué)中學(xué)生觀察和思維能力培養(yǎng)的途徑

（一）利用演示性實驗激發(fā)學(xué)生觀察興趣

在中學(xué)階段的學(xué)校教育中，物理對于學(xué)生而言是一門既重要又難學(xué)的學(xué)科。一方面這是因為學(xué)生初步開始接觸系統(tǒng)性的物理的相關(guān)知識，所以在不熟悉的情況下學(xué)生難免會在學(xué)習(xí)和思考的時候陷入誤區(qū)，導(dǎo)致在知識理解的過程中出現(xiàn)種種問題。而另一方面物理學(xué)科本身的知識內(nèi)容具有一定的抽象性，類似于電、磁等現(xiàn)象所涉及的知識學(xué)生往往只能通過其產(chǎn)生的現(xiàn)象來觀察和理解，所以對于學(xué)生來說也就意味著需要更強(qiáng)的觀察和思維能力。所以在進(jìn)行物理教學(xué)，尤其是物理實驗教學(xué)的過程中培養(yǎng)學(xué)生的觀察和思維能力是進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)效率，提高課堂教學(xué)質(zhì)量的重要方式。而教師要在物理的教學(xué)課堂上重點培養(yǎng)學(xué)生的觀察和思維能力，首先需要做到的是激發(fā)學(xué)生對于物理知識，尤其是物理實驗的興趣，進(jìn)而讓學(xué)生能夠積極主動地去觀察和思考，形成相應(yīng)的意識和行為習(xí)慣。在物理的實驗教學(xué)課堂上，演示性實驗就是能夠激發(fā)學(xué)生興趣的重要方式和途徑之一。演示性實驗就是教師根據(jù)教材中給出的實驗過程或者是探究主題完成整個實驗，并且引導(dǎo)學(xué)生觀察其實驗的過程，為學(xué)生接下來的實驗做出示范。通過演示性實驗，學(xué)生不僅能夠?qū)嶒灥倪^程和步驟有一個簡單的了解，并且能夠借助于教師的實驗操作來規(guī)避危險的實驗操作，增加自己實驗過程的安全性。所以演示性實驗往往是物理實驗教學(xué)中必不可少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。而要在這一環(huán)節(jié)中激發(fā)學(xué)生的興趣，一方面教師需要借助于多媒體的方式來盡可能增加學(xué)生對實驗的觀察和接觸途徑。因為在課堂上如果教師只是簡單地完成實驗操作的話，由于教室空間以及實驗現(xiàn)象本身等條件的限制使得一部分學(xué)生無法親自觀察到教室操作實驗的過程以及實驗產(chǎn)生的現(xiàn)象。這既會導(dǎo)致學(xué)生在接下來自己完成實驗時遇到更多的困難，甚至出現(xiàn)錯誤的實驗操作影響最終結(jié)果，危害自身安全，也會導(dǎo)致那些無法觀察到實驗的學(xué)生產(chǎn)生被排除在教學(xué)之外的情緒，進(jìn)而降低對物理實驗教學(xué)的興趣。因此，在當(dāng)前的教育教學(xué)環(huán)境下教師可以充分地利用投影儀、動態(tài)演示軟件等等來放大或者復(fù)現(xiàn)演示性實驗的過程，從而盡可能地保證每一位學(xué)生都能夠參與到實驗觀察中來，以維系其對于物理實驗和物理課堂的興趣和學(xué)習(xí)積極性。而在進(jìn)行演示實驗的過程中，在保證實驗安全以及正常進(jìn)行的情況下，教師也可以讓一部分學(xué)生參與到實驗過程中來，以學(xué)生的實際操作和接觸來激發(fā)其對于物理實驗的興趣。另一方面則需要教師利用創(chuàng)設(shè)情境的方式來建立演示性實驗與現(xiàn)實生活場景的聯(lián)系，從而借助于這種熟悉感和代入感來增加學(xué)生對于物理知識尤其是物理實驗的興趣和好奇，進(jìn)而促使學(xué)生能夠積極主動地參與到實驗教學(xué)中，通過觀察實驗過程和現(xiàn)象來強(qiáng)化自身的觀察和思維能力。

（二）開展主題探究式課堂實現(xiàn)學(xué)生能力強(qiáng)化

在物理實驗教學(xué)課堂中，學(xué)生具備一定的觀察和思考能力是保證其學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量的關(guān)鍵，也是實現(xiàn)高效課堂的關(guān)鍵。所以在實驗課堂上培養(yǎng)學(xué)生的觀察和思考能力成為當(dāng)前大部分中學(xué)物理教師的共識。但是在實際的教學(xué)操作過程中，教師并沒有清晰的教學(xué)方法和策略，導(dǎo)致當(dāng)前存在許多問題。為了有效解決這些問題，除了可以借助演示性實驗激發(fā)學(xué)生對于物理實驗和物理知識的興趣之外，還需要通過主題探究的課堂模式來切實鍛煉和強(qiáng)化學(xué)生的觀察和思維能力。主題探究的課堂模式是當(dāng)前的教育教學(xué)環(huán)境下被普遍應(yīng)用于數(shù)學(xué)、物理等知識邏輯性較強(qiáng)的學(xué)科教學(xué)中的一種有效模式。在這種模式下學(xué)生具有高度的自主性，需要通過自己的探究或者是小組的合作學(xué)習(xí)來自主完成對知識內(nèi)容的學(xué)習(xí)和理解。而教師則主要在課堂上起著引導(dǎo)和輔助的作用。所以，這種課堂模式不僅能夠強(qiáng)化學(xué)生個人的能力，尤其是實踐和思維的能力，更能夠幫助學(xué)生逐步擺脫長期依賴在被動式課堂中形成的對于教師的依賴，形成自主學(xué)習(xí)的思維和習(xí)慣，增強(qiáng)自主學(xué)習(xí)的能力。因此在物理的實驗課堂上教師采用主題探究的課堂模式有利于學(xué)生觀察和思維能力的切實強(qiáng)化。具體來說，這種模式下的物理實驗教學(xué)主要可以分為三個環(huán)節(jié)。教師需要將教材中的知識和實驗內(nèi)容與其在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用來確定探究的主題。在主題確定的情況下，教師可以根據(jù)實驗過程的難易程度以及實驗操作的安全性等因素來確定是否由教師進(jìn)行演示性實驗。之后則需要由學(xué)生組成小組或者是以個人為單位完成實驗的操作和觀察。其形式主要是由實驗的復(fù)雜程度來確定。如果是較為簡單的實驗，學(xué)生個人可以完成實驗操作并且觀察實驗現(xiàn)象，完成記錄。但如果是較為復(fù)雜的實驗過程則個人完成很可能會出現(xiàn)一些疏漏，進(jìn)而影響實驗結(jié)論的總結(jié)。所以教師就可以對學(xué)生進(jìn)行分組，由小組分工合作完成。這樣既能夠保證實驗的安全性和完整性，又能夠確保實驗現(xiàn)象觀察和數(shù)據(jù)盡可能精確，進(jìn)而得到更為準(zhǔn)確的實驗結(jié)論。在完成實驗之后，學(xué)生可以自主完成對實驗過程的總結(jié)，并且就自己和小組中存在的問題進(jìn)行提問，教師通過回答來引導(dǎo)學(xué)生自主思考，得出答案。通過這樣的一個過程，教師在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的角色被弱化，而學(xué)生自己的意識和能力得到了強(qiáng)化和提高，進(jìn)而實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生觀察和思維能力的目的。