在物理教學中培養學生的觀察能力和創新能力

張淼

摘 要：在物理教學中，培養學生的觀察能力和創新能力，才能使學生各方面都得到發展，使他們成為綜合性的人才。

關鍵詞：物理教學；觀察能力；創新能力

在知識經濟時代教育的核心是培養人的各項能力。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新能力的培養。本文擬對物理教學中觀察能力和創新能力的培養提幾點建議。

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律，觀察身邊事物則可驗證規律的正確性；同時，觀察也是一種非常重要的研究方法，在物理學發展歷程中，有大量由于細心觀察與思考而導致重大發現的事例。比如，奧斯特通過細心觀察發現電與磁的關系，伽利略觀察吊燈擺動從而發現單擺振動的規律等。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、培養學生的創新能力

知識經濟時代是一個創新的時代，在物理教學過程中，除了必須發展學生的觀察能力之外，培養學生的創新能力也顯得極其重要。那么，該如何發展學生的創新能力呢？

1.培養創新意識

在物理教學中，應鼓勵學生大膽地提出問題，大膽地質疑，誘發學生的創新意識，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新意識的行動，得到測量結果是次要的，激發學生的創新意識才是目的。

2.培養創新思維

（1）培養思維的集中性

在教學物理概念、規律、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，再總結出概念或規律的內涵和外延，體會物理嚴謹的思維方法，從而培養學生思維的集中性和邏輯性。

（2）培養思維的發散性

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，這個過程就能激發學生思維的發散性。在教學中，應多提一些開放性問題，以達到培養學生思維發散性的目的。

（3）培養思維的獨特性

要有創新，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，很好地培養了學生的獨特思維。

3.發揮學生的創新性思維，鼓勵學生從事創新性活動

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，就是創新性的活動過程。

總之，在物理教學中，要培養學生各方面的能力，才能使學生成為綜合性的人才。