在科學課中,實驗占著舉足輕重的地位,也是科學教學的一種重要方法和手段。通過科學實驗的教學,可以培養學生的多種能力,如科學探究猜想的能力、動手能力、探究的意識和技能等等。對學生觀察能力的培養、提高,有助于學生加深對科學基礎知識的理解,有助于發展學生學生的思維能力,從而達到提高學生的科學素養的目的。結合本人的教學實際和經驗,下面就如何利用科學實驗來培養學生的觀察能力談幾點淺顯的看法:
一、用科學實驗來激起學生的觀察興趣
愛因斯坦曾說過:“興趣是最好的老師。”所以,只有讓學生對所學知識感興趣,才能使他們主動學習,自覺地去探究。而實踐也證明濃厚的興趣的確能使學生產生強力的求知欲,從而提高教學效果,科學教學中教師應充分運用好科學實驗來激發起學生對觀察的濃厚興趣。
如在講“大氣的壓強”一節時,我一進教室就演示了這樣一個實驗:將一個杯子中裝滿水,蓋上一張硬紙片、倒置,結果紙片、杯子中的水都沒掉下,與預想中相反,現象妙趣橫生,引起了學生強力的好奇心。學生為了弄清其中的奧妙,聽課精力特別集中。
利用好科學實驗,它會象“魔術”一樣的引人入勝,這樣就能激起學生的觀察興趣,從而收到很好的課堂教學效果。
二、用科學實驗培養學生良好的觀察習慣
自然界中有著各種形形色色、五彩繽紛的自然現象,其中包含了許多科學的規律。雖然有許多新奇的現象,可是大部分的現象卻引不起學生的注意和觀察,大家有這種經驗:一個乒乓球在撞上物體時會被反彈回來;射擊時,子彈飛出的同時槍身后退。許多人對此類現象不屑一顧,認為這是很自然的。若在講“力的作用是相互的”時,可以做這樣一個實驗,一只手不動、另一只手擊打,雙手稍重的相互擊打,體驗兩手的感覺。
這個實驗或現象應該許多人都見過,但注意過的卻不多。通過對演示實驗的反復觀察,學生會慢慢悟出這類現象的奧秘———力的作用是相互的。要使學生認識到,科學現象在我們生活中是無處不在、無時不有的,我們就生活在這樣的科學的世界里。只有善于觀察、善于思考、才會有新的發現。同時,教師在教學過程中也要有意識地介紹一些科學家從不經意的日常生活中發現真理的故事(如牛頓的蘋果落地到萬有引力、伽利略從吊燈的晃動到擺的等時性等),以激發學生對科學(自然)現象養成隨時隨地觀察的習慣。
另外,應多做學生實驗和演示實驗,多引導和強調,逐漸培養學生持之以恒地保持良好的觀察習慣。
三、用科學實驗教給學生正確的觀察方法
1、對實驗儀器的觀察
首先,應從外形、整體來觀察,以獲得一個大體輪廓,以便能在各種儀器中認識它,如試管、長頸漏斗、電流表等。其次,應觀察儀器的用途和用法,如電壓表是用來電路兩端的電壓的,應與所測電路并聯等等。另外,要觀察實驗儀器上標示的單位、最小單位、測量范圍等,以便能正確掌握該儀器在實驗中的使用方法。
2、按順序進行實驗觀察
在有些實驗中,使用到的儀器比較復雜,對于學生來說難免會手足無措或不著要領,這時,教師必須交代清楚實驗的步驟和方法,引導學生有目的的嚴格按照程序進行觀察。如在學習使用顯微鏡時,由于顯微鏡是學生接觸到的比較復雜的一種儀器,在實驗操作前應強調對顯微鏡各部件觀察的先后順序關系,即鏡座、鏡臂、目鏡和物鏡、載物臺、反光鏡、準焦螺旋等。
3、引導重點觀察
要想通過科學實驗讓學生建立正確的科學概念或揭示科學規律,在實驗過程中,要分清主次關系,教師就必須引導學生圍繞實驗目的,對某些特定的實驗現象進行重點觀察??茖W實驗中可能能夠觀察到許多實驗現象,這時要讓學生了解什么現象是要重點觀察的,什么現象是相對次要的,以提高學生觀察的目的性和敏銳性,從而提高觀察的效率。
例如在觀察桃花的結構時,學生往往認為觀察的主要結構是花瓣(花冠),這是因為學生還沒有抓住花是植物的生殖器官這一重用事實,還停留在無意注意(色彩艷麗)的層面上。
四、重視思考在觀察中的作用
1、將觀察和思考的有機結合
如在研究二氧化碳的性質時有這樣一個實驗:在一個大燒杯中預先放入一高一低點燃的兩根蠟燭,將一瓶制取好的二氧化碳倒入到燒杯中,可觀察到低的蠟燭先熄滅、高的蠟燭后熄滅。這個實驗現象說明了哪些問題呢?要讓學生從實驗現象中入手、并結合前面所學過的知識教學認真的思考,最后得出結論。首先,二氧化碳倒入燒杯后蠟燭先熄滅說明了二氧化碳沒有助燃性和不能燃燒這一性質;而低的蠟燭先熄滅高的蠟燭后熄滅的現象則說明了二氧化碳的密度比空氣大,使二氧化碳在倒入燒杯時多沉積在燒杯底部,然后慢慢升高并充滿整個燒杯,由于低的蠟燭先被二氧化碳浸沒沒有先熄滅,高的蠟燭后被二氧化碳浸沒所以后熄滅。
2、重視對過程的分析和總結
在科學實驗的觀察過程中,還應對學生強調實驗現象過程的分析。觀察不僅僅要觀察到實驗的現象,更應分析產生該現象背后的原因,從而抓住事物的本質規律,避免對現象觀察的表面化。
如,在做完地球的公轉的實驗后,在學生總結實驗結果的基礎上,教師應總結:由于地軸與地球公轉軌道面之間的夾角,地球在公轉到不同的位置時,太陽的直射點會在地球的不同緯度上來回移動,從而在特定地區看到正午太陽高度的季節變化和晝夜長短變化,造成一年的四季變化。
在科學課實驗中,通過以上方法的培養和訓練,能使學生逐步養成觀思結合、眼腦并用的觀察方法。在培養觀察能力的過程中,可提高學生對知識獲取、發掘、運用、甚至創造的能力。
另外,在培養學生主動時,也應注意從易到難循序漸進的原則,即引導的頻率要有多到少,并最終讓學生能擺脫老師的提示和引導。當然這個過程是相當漫長的,除了老師的培養以外還要有學生的主觀努力和觀察經驗的日積月累。相信只要師生共同努力,肯定能達到成功的彼岸。
【作者單位:丹陽市實驗學校江蘇】