張淼
摘 要:在物理教學中,培養(yǎng)學生的觀察能力和創(chuàng)新能力,才能使學生各方面都得到發(fā)展,使他們成為綜合性的人才。
關鍵詞:物理教學;觀察能力;創(chuàng)新能力
在知識經濟時代教育的核心是培養(yǎng)人的各項能力。作為基礎學科的物理在其教學中不僅要向學生傳授基本知識,使學生掌握基本技能和方法,更要重視學生觀察能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。本文擬對物理教學中觀察能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提幾點建議。
一、加強學生對觀察重要性的認識
在學習物理的過程中,通過觀察實驗可總結出自然界蘊藏的規(guī)律,觀察身邊事物則可驗證規(guī)律的正確性;同時,觀察也是一種非常重要的研究方法,在物理學發(fā)展歷程中,有大量由于細心觀察與思考而導致重大發(fā)現的事例。比如,奧斯特通過細心觀察發(fā)現電與磁的關系,伽利略觀察吊燈擺動從而發(fā)現單擺振動的規(guī)律等。作為物理教師,要介紹物理學史上成功觀察的事例給學生,同時要結合實際的教學內容,說明細致的觀察在學習知識及科學發(fā)現中的作用,激勵學生主動地觀察事物。
二、教會學生正確的觀察方法
在物理教學中,有兩種常用的觀察法應使學生掌握。
1.系統觀察法
系統觀察法包括順序觀察法、分步觀察法等。對驗證牛頓第二定律實驗的觀察就是這樣。第一步,先定性觀察物體的質量或合外力都能引起加速度的變化;第二步,固定物體的質量,觀察合外力變化對加速度的影響;第三步,固定合外力,觀察物體的質量變化對加速度的影響。
2.對比觀察法
對比觀察法包括異物對比、前后對比、分類對比等。這是判斷哪一種因素對現象或過程起主要支配作用的重要方法。比如,要知道滑動摩擦力的大小是否與接觸面粗糙程度有關,可通過先后觀察同一物體在毛巾上、木板上、玻璃上勻速滑動時受到的摩擦力大小,最終可得滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度有關。
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。
三、盡量多提供觀察機會給學生,并引導學生深入思考
物理學研究的對象非常廣泛,日常生活、生產中可供觀察的實例比比皆是,比如,大氣現象中的風云雷電的形成過程,各種交通工具、家用電器的工作原理等等,都可作為學生的研究對象,作為物理教師必須引導學生自主、獨立地進行觀察,這樣有利于培養(yǎng)學生觀察的積極性、主動性。而在教學過程中,主要是通過演示實驗和分組實驗提高學生的觀察能力。
四、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力
知識經濟時代是一個創(chuàng)新的時代,在物理教學過程中,除了必須發(fā)展學生的觀察能力之外,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力也顯得極其重要。那么,該如何發(fā)展學生的創(chuàng)新能力呢?
1.培養(yǎng)創(chuàng)新意識
在物理教學中,應鼓勵學生大膽地提出問題,大膽地質疑,誘發(fā)學生的創(chuàng)新意識,即使是不成熟的想法,甚至是異想天開,教師都應先給予肯定,再聽聽他的理由,并且鼓勵學生按自己的想法去做,然后再告訴學生教師的想法和做法,并進行比較,以達到互相觸碰靈感的作用。
另外,教師還應教會學生如何發(fā)現問題。讓學生自學教材里淺顯易懂的內容,并且自己提問、解決、分析問題,而且要提出一些教材知識不能解決的問題。某學生自學后曾提出:如何測蹄形磁鐵的磁感應強度?這個問題極具實用性和挑戰(zhàn)性,在全班學生的討論中,可以得到多種不同的測量方案,然后交給學生自己去測定,這個過程就是學生創(chuàng)新意識的行動,得到測量結果是次要的,激發(fā)學生的創(chuàng)新意識才是目的。
2.培養(yǎng)創(chuàng)新思維
(1)培養(yǎng)思維的集中性
在教學物理概念、規(guī)律、結論的時候,教師應避免“填鴨式”的教學,大膽地把現象交給學生,讓學生自己透過現象看本質——通過觀察、分析、探討,然后總結出結論,對結論進行驗證、分析,再總結出概念或規(guī)律的內涵和外延,體會物理嚴謹的思維方法,從而培養(yǎng)學生思維的集中性和邏輯性。
(2)培養(yǎng)思維的發(fā)散性
同一物理問題的解決方法通常不止一種。比如,測定物體自由落體運動的加速度,測量一座高樓的高度,不要限制儀器和知識范圍,讓學生自己提出自己的測量方案,則學生能從多個角度應用物理知識進行測量,這個過程就能激發(fā)學生思維的發(fā)散性。在教學中,應多提一些開放性問題,以達到培養(yǎng)學生思維發(fā)散性的目的。
(3)培養(yǎng)思維的獨特性
要有創(chuàng)新,必定要有不同的觀點和思想。在物理教學中,要充分展示學生的個性,多讓學生參與教學活動。比如,一輛汽車從靜止開始做勻加速直線運動,經2 s速度達到10 m/s,接著做勻減速直線運動,再經4 s停下,求總位移x。有些學生直接先求加速度再用位移公式運算,有些學生用勻變速直線運動的推論運算,有些學生用圖像法運算,甚至有學生說直接開車實地測量……解決這一問題的方法,包含了許多的獨特之處,很好地培養(yǎng)了學生的獨特思維。
3.發(fā)揮學生的創(chuàng)新性思維,鼓勵學生從事創(chuàng)新性活動
在教學之中,教師可以根據學生的知識、能力水平,多設計些開放性、探索性題目,鼓勵學生進行創(chuàng)新性活動。比如,學生學習游標卡尺工作原理后,就建議學生去測量一張紙的厚度,測量頭發(fā)的直徑、水杯的深度和內徑等,鼓勵學生大膽地探索。教完力學內容之后,引導學生對自行車進行觀察與分析:輪胎為什么要有花紋?輪胎為什么是圓的?從結構、材料各方面如何改進才能使自行車既牢固又輕便?教會學生自己分析原因,找到解決方案,最后討論得到最佳方案。這樣一個過程,就是創(chuàng)新性的活動過程。
總之,在物理教學中,要培養(yǎng)學生各方面的能力,才能使學生成為綜合性的人才。