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物理是以观察、实验为基础的学科，观察、实验在物理教学中的地位是不言而喻的。新课标更是要求教师摒弃传统的教学模式，以学生为主体，让学生自主地进行观察和实验活动。但是长期传统的应试教育烙印却还深深影响农村学校，出现了大批“一长四短”的学生：一长指擅长应付考试，四短指：观察能力差，独立思考能力差，自学能力差，创新能力差。于是许多在校时的高材生毕业后在科技创新方面却表现得很一般，甚至碌碌无为。这不能不说是教育的某种失败。在物理教学中观察能力和创新能力的培养是必不可少的，尤其在实验教学中更是不可或缺。因此，培养学生的观察能力和创新能力就成为物理实验教学中的一项重要任务。
我校是一所农村乡镇初中学校，物理实验教学不容乐观：一是物理教师素质不高，物理教师在教学上投入的精力和时间非常有限；二是新课程实施中面临着硬件“跟不上”的现象，“普九”验收虽有政府投入，教学条件也有所改观，但是常有令我们物理教师哭笑不得的事，如购买回来的“演示温度计”里的液柱是用一根染红的绳子来替代，通过人手拉动、配合口述，显示温度的变化；三是学生素质不高，尤其是农村学生，他们认为做实验纯粹是好玩，走过场，懒动手脑、实验能力极差；四是学校重视不够。我校初二物理每周只安排两节课，教师能够完成教学任务已不错了(如人教版按教师教学用书八年级下册总课时36节,而我校安排一学期的物理教学课时仅为40节)，更谈不上实验教学。鉴于这样的情况，我就如何培养学生的观察能力和创新能力谈谈我的几点看法。
一、在初中物理实验教学中培养学生的观察能力
1.培养学生观察的兴趣，明确观察的重要性
观察是获得对事物的感性认识的主要途径，也是引起思维、促进智力发展的认识基础，由于学习动机中最活跃的成分是兴趣，兴趣的培养不仅能转化为学习的动力而且也能促进智能的发展，以提高学习的质量和形成良好的个性品质，更好地发挥学生的主导作用，把兴趣转化为求知欲，也只有产生了兴趣才能调动学生的积极性和主动性，也唯有调动了学生的积极性和主动性，学生才会积极主动地做到“提出问题—探讨问题—解决问题”。因此，教师在教学中必须抓住学生的“好奇心”，尽一切办法变好奇心为观察兴趣，进而转化为求知欲望。为了培养学生的观察兴趣，明确观察的重要性，在课堂教学中可以向学生介绍生活常见的物理现象，做有趣的物理实验，如农村生产中牛拉犁的现象，提问学生是牛拉犁的力大还是犁拉牛的力大，学生一定马上问答是牛拉犁的力大，而教师在给予否认的同时，学生一定会感到惊讶，从而产生好奇心，进而提出了问题，进一步探讨，产生了想解决问题的欲望。或者向学生介绍中外科学家故事，如瓦特从烧开水时，水蒸气不停地冲击锅盖的观察中，发明了蒸汽机等,科学家正是从这些微不足道的物理现象的观察中，做出各种发明和创造的，这样，大大激发了学生观察的兴趣，使学生更加明确观察的重要性。
2.加强课堂演示示范作用：对学生提出观察的要求
课堂演示实验在实验教学中起着独特性的作用，是物理教学的一个重要部分，也是培养学生观察能力的一种重要途径和手段。在课堂上演示实验的同时应引导学生学会观察，并正确熟练地使用各种仪器进行简单的物理实验。
第一，观察要实事求是。在物理实验教学中，要求学生坚持实事求是地尊重客观事实，如实地记录实验中观察到各种现象、数据，做到严格把实验事实和自己对事实的解释区别开来，坚持实事求是的科学态度，不仅是提高物理实验质量的要求，也是增强学生的科学素质，培养创造型人才的需要。
第三，要眼脑并用，同时要认真细致，深入地观察。学生往往不善于集中注意力观察物理现象的本质部分，而是被一些新奇的、有趣的表面现象所分散，好像在看把戏似的，使演示实验达不到应有的目的，所以只有认真细致地观察才能随时捕捉其本质，只有深入观察才能发现细微的变化，实验中更要提倡眼脑并用，即把观察和思维紧密结合起来，从观察到的现象中发现新的问题，从而进一步探究并加以解决。如在探究电阻上的电流跟两端电压关系的实验中，教师在实验前一定要使学生明白滑动变阻器的作用，对学生提出要认真细致观察滑片的移动，同时，眼睛要观察电流表和电压表的变化情况。电阻、电流和电压三者之间关系单凭观察是不能顺利解决的，它更需要学生联系观察到的现象动脑思考，并如实记录数据，列表分析，寻找数据之间的相互关系，从而得出实验结论。
3.教会学生正确的观察方法
观察是有目的、有计划的感知事物的外在属性或事物之间的外部联系，感知与思维总是密切联系着，整个观察过程都包含有积极的思维活动，因此教师还必须教给学生正确的观察方法。对不同的实验可采用不同的观察方法。
一是发现观察法。即让学生自己发现现象，寻找规律探究原因，最后得出结论，如在平面镜成像特点实验中，引导学生观察所使用仪器，它们在实验中起到什么作用，实验中学生通过观察物与像的大小关系，物与像到镜面距离关系，以及物与像连线特点，联系实验现象积极思考、分析实验现象，自己尝试归纳得出结论。
二是比较观察法。由于事物与事物之间，现象与现象之间总是既有联系又有区别，教师在教学过程中，要注意将事物和现象分析比较，善于在不同事物和现象的比较中找出它们之间的异同点，如观察用温度计测量温度，用弹簧测力计测力的大小，刻度尺测量物体的长度，可以比较它们的结构、刻度线、分度值操作的异同点。
三是分步观察法。对于一些复杂的物理现象，应按照所制定的观察计划引导学生按部就班地仔细观察，如研究阿基米德定律实验时，结合本校仪器设备，按以下步骤进行。(1)在弹簧秤下挂一小桶，观察弹簧的指针位置(即读数)；(2)取下小桶，把与小桶容积相同的圆柱体挂在弹簧秤下，记下此时示数。(3)将圆柱体部分浸入溢水杯的水中，用小桶接住溢出来的水，同时观察弹簧秤示数的变化，直至圆柱体全部浸没在水中，记下此时示数。(4)再次用弹簧秤称出小桶和溢出水的总重量，观察弹簧示数，以及小桶中水的体积。
总之，要培养学生良好观察能力，就必须培养学生的观察兴趣，通过观察教师的演示实验，使学生在头脑中形成物理图景，建立感性认识，再经过分析、概括、思维加工，形成物理概念或规律，通过师生合作、生生合作等途径达到解决问题掌握知识的目的。
二、在初中物理实验中培养学生的创新能力
1.改革演示实验教学模式，培养学生创新思维能力
传统的课堂演示实验一般以教师为主体，学生仅仅是旁观者，没有直接参与，不利于创新能力的培养，改革演示实验教学模式，建立“引导—探索—实验—掌握”的教学模式，不拘泥于教材和教参的安排，要进行一些实验过程问题设计，将学生推上思考问题、解决问题的主体地位。例如，在研究水蒸发快慢与什么因素有关的实验，教师不是把结论简单地告诉学生，而是向学生提供酒精灯、玻璃片、滴管、水等器材，让学生通过实验与思考，自己弄清影响蒸发快慢的因素。教师只讲重点、关键点和注意点，引导学生独立思考，让学生通过实验进行探索和研究，得出结论。采取提问、答疑、讨论、观察、动手操作等方式，变单向信息传递为双向式、多向式信息互动交流，发挥学生的主观能动作用，激发学生的创造性思维。
2.创新学生实验，培养学生的创新能力
学生进行分组实验，普遍现象是学生只重视简单的操作练习，从器材方法到表格设计再到实验操作都是按照规定好的步骤和方法进行，学生只是依葫芦画瓢，失去对实验的探索欲望，思维单一、呆板、缺乏灵活性和创造性。为此，我们应改学生实验为探索性实验，培养学生创新精神。如《测量液体密度》的分组实验，实验前教师可引导学生发散思维：你们能设计出几种测量液体密度的方法?学生充分发挥自己的聪明才智，可能会提出多种不同的方案，有的学生会提出用“溢水法”测出液体密度，即运用阿基米德原理测出排开液体体积及重量，求出密度；有的学生会选用量杯来测液体密度，减小了实验步骤繁琐等，在多种实验方案中，教师引导学生通过分析、探索各种方案的利弊、成功因素的影响、结果准确程度的比较等，选择一种最合理，效果最好的实验方案。这种研究的氛围既提高了学生灵活运用所学知识解决实际问题的能力，又培养了学生的创新精神。
3.改演示实验为学生分组实验，增强创新体验
将演示实验改为学生实验，可变被动接受为主动学习，培养学生创新思维的独立性。如二力平衡的演示实验，改为分组实验。在教师的启发指导下，将演示的过程转化为学生自己独立自主地运用实验去探求知识或获取必要的感性知识，从而得出结论的过程。这样不仅在课堂上增加学生动手动脑的机会，加强实验操作基本功的训练，而且还可以通过实验探求知识，获取知识，对学生而言，这本身就是创新的过程。变演示实验为分组实验，增加的就是学生的创新体验。这种效果是单纯的演示实验所不能达到的。
4.开辟第二课堂，培养学生的创新能力
开辟第二课堂既可完善、丰富、深化课堂教学，又可培养学生的实验技能，发挥学生创新能力，主要形式有：①指导学生进行课外实验；②组织参观活动，如开放实验室；③举行操作实验竞赛；④组织课外兴趣小组等。例如，讲无线电发射和接收时，可让学生在课外制作“小广播台”；讲温度计测温原理时，课后指导学生动手设计自制简易温度计；讲光的反射时，让学生自制潜望镜等，这种“小制作”的活动是非常有效的，它不仅能发展学生的个性特长，提高学生物理实验操作能力，还培养了学生的实验创新能力。
众所周知，观察是研究自然科学的最基本方法。人们认识自然，总是从观察开始，俄国著名科学家门捷列夫曾说过：“科学的原理起源于实验的世界和观察的领域，观察是第一步。没有观察就不会有接踵而来的前进。”任何实验都离不开观察，物理实验更是如此。观察能力的培养与提高是整个实验教学中能力培养和提高的首要前提。当然，培养学生观察能力的同时，也要培养学生的创新能力，因为只有创新才有发展，21世纪科学知识的快速更新，使得21世纪所需的人才必须具有开拓的创新能力。而素质教育的核心是培养学生创新精神和实践能力，这就要求学生具有创新能力，具有广阔的视野。
总之，在物理教学中，我们应不断利用实验教学培养学生的观察能力和创新能力，使学生懂得观察实验又敢于求异，解决问题能多方设想、不拘一格，从而更好地掌握物理知识。
我校是一所农村乡镇初中学校，物理实验教学不容乐观：一是物理教师素质不高，物理教师在教学上投入的精力和时间非常有限；二是新课程实施中面临着硬件“跟不上”的现象，“普九”验收虽有政府投入，教学条件也有所改观，但是常有令我们物理教师哭笑不得的事，如购买回来的“演示温度计”里的液柱是用一根染红的绳子来替代，通过人手拉动、配合口述，显示温度的变化；三是学生素质不高，尤其是农村学生，他们认为做实验纯粹是好玩，走过场，懒动手脑、实验能力极差；四是学校重视不够。我校初二物理每周只安排两节课，教师能够完成教学任务已不错了(如人教版按教师教学用书八年级下册总课时36节,而我校安排一学期的物理教学课时仅为40节)，更谈不上实验教学。鉴于这样的情况，我就如何培养学生的观察能力和创新能力谈谈我的几点看法。
一、在初中物理实验教学中培养学生的观察能力
1.培养学生观察的兴趣，明确观察的重要性
观察是获得对事物的感性认识的主要途径，也是引起思维、促进智力发展的认识基础，由于学习动机中最活跃的成分是兴趣，兴趣的培养不仅能转化为学习的动力而且也能促进智能的发展，以提高学习的质量和形成良好的个性品质，更好地发挥学生的主导作用，把兴趣转化为求知欲，也只有产生了兴趣才能调动学生的积极性和主动性，也唯有调动了学生的积极性和主动性，学生才会积极主动地做到“提出问题—探讨问题—解决问题”。因此，教师在教学中必须抓住学生的“好奇心”，尽一切办法变好奇心为观察兴趣，进而转化为求知欲望。为了培养学生的观察兴趣，明确观察的重要性，在课堂教学中可以向学生介绍生活常见的物理现象，做有趣的物理实验，如农村生产中牛拉犁的现象，提问学生是牛拉犁的力大还是犁拉牛的力大，学生一定马上问答是牛拉犁的力大，而教师在给予否认的同时，学生一定会感到惊讶，从而产生好奇心，进而提出了问题，进一步探讨，产生了想解决问题的欲望。或者向学生介绍中外科学家故事，如瓦特从烧开水时，水蒸气不停地冲击锅盖的观察中，发明了蒸汽机等,科学家正是从这些微不足道的物理现象的观察中，做出各种发明和创造的，这样，大大激发了学生观察的兴趣，使学生更加明确观察的重要性。
2.加强课堂演示示范作用：对学生提出观察的要求
课堂演示实验在实验教学中起着独特性的作用，是物理教学的一个重要部分，也是培养学生观察能力的一种重要途径和手段。在课堂上演示实验的同时应引导学生学会观察，并正确熟练地使用各种仪器进行简单的物理实验。
第一，观察要实事求是。在物理实验教学中，要求学生坚持实事求是地尊重客观事实，如实地记录实验中观察到各种现象、数据，做到严格把实验事实和自己对事实的解释区别开来，坚持实事求是的科学态度，不仅是提高物理实验质量的要求，也是增强学生的科学素质，培养创造型人才的需要。
第三，要眼脑并用，同时要认真细致，深入地观察。学生往往不善于集中注意力观察物理现象的本质部分，而是被一些新奇的、有趣的表面现象所分散，好像在看把戏似的，使演示实验达不到应有的目的，所以只有认真细致地观察才能随时捕捉其本质，只有深入观察才能发现细微的变化，实验中更要提倡眼脑并用，即把观察和思维紧密结合起来，从观察到的现象中发现新的问题，从而进一步探究并加以解决。如在探究电阻上的电流跟两端电压关系的实验中，教师在实验前一定要使学生明白滑动变阻器的作用，对学生提出要认真细致观察滑片的移动，同时，眼睛要观察电流表和电压表的变化情况。电阻、电流和电压三者之间关系单凭观察是不能顺利解决的，它更需要学生联系观察到的现象动脑思考，并如实记录数据，列表分析，寻找数据之间的相互关系，从而得出实验结论。
3.教会学生正确的观察方法
观察是有目的、有计划的感知事物的外在属性或事物之间的外部联系，感知与思维总是密切联系着，整个观察过程都包含有积极的思维活动，因此教师还必须教给学生正确的观察方法。对不同的实验可采用不同的观察方法。
一是发现观察法。即让学生自己发现现象，寻找规律探究原因，最后得出结论，如在平面镜成像特点实验中，引导学生观察所使用仪器，它们在实验中起到什么作用，实验中学生通过观察物与像的大小关系，物与像到镜面距离关系，以及物与像连线特点，联系实验现象积极思考、分析实验现象，自己尝试归纳得出结论。
二是比较观察法。由于事物与事物之间，现象与现象之间总是既有联系又有区别，教师在教学过程中，要注意将事物和现象分析比较，善于在不同事物和现象的比较中找出它们之间的异同点，如观察用温度计测量温度，用弹簧测力计测力的大小，刻度尺测量物体的长度，可以比较它们的结构、刻度线、分度值操作的异同点。
三是分步观察法。对于一些复杂的物理现象，应按照所制定的观察计划引导学生按部就班地仔细观察，如研究阿基米德定律实验时，结合本校仪器设备，按以下步骤进行。(1)在弹簧秤下挂一小桶，观察弹簧的指针位置(即读数)；(2)取下小桶，把与小桶容积相同的圆柱体挂在弹簧秤下，记下此时示数。(3)将圆柱体部分浸入溢水杯的水中，用小桶接住溢出来的水，同时观察弹簧秤示数的变化，直至圆柱体全部浸没在水中，记下此时示数。(4)再次用弹簧秤称出小桶和溢出水的总重量，观察弹簧示数，以及小桶中水的体积。
总之，要培养学生良好观察能力，就必须培养学生的观察兴趣，通过观察教师的演示实验，使学生在头脑中形成物理图景，建立感性认识，再经过分析、概括、思维加工，形成物理概念或规律，通过师生合作、生生合作等途径达到解决问题掌握知识的目的。
二、在初中物理实验中培养学生的创新能力
1.改革演示实验教学模式，培养学生创新思维能力
传统的课堂演示实验一般以教师为主体，学生仅仅是旁观者，没有直接参与，不利于创新能力的培养，改革演示实验教学模式，建立“引导—探索—实验—掌握”的教学模式，不拘泥于教材和教参的安排，要进行一些实验过程问题设计，将学生推上思考问题、解决问题的主体地位。例如，在研究水蒸发快慢与什么因素有关的实验，教师不是把结论简单地告诉学生，而是向学生提供酒精灯、玻璃片、滴管、水等器材，让学生通过实验与思考，自己弄清影响蒸发快慢的因素。教师只讲重点、关键点和注意点，引导学生独立思考，让学生通过实验进行探索和研究，得出结论。采取提问、答疑、讨论、观察、动手操作等方式，变单向信息传递为双向式、多向式信息互动交流，发挥学生的主观能动作用，激发学生的创造性思维。
2.创新学生实验，培养学生的创新能力
学生进行分组实验，普遍现象是学生只重视简单的操作练习，从器材方法到表格设计再到实验操作都是按照规定好的步骤和方法进行，学生只是依葫芦画瓢，失去对实验的探索欲望，思维单一、呆板、缺乏灵活性和创造性。为此，我们应改学生实验为探索性实验，培养学生创新精神。如《测量液体密度》的分组实验，实验前教师可引导学生发散思维：你们能设计出几种测量液体密度的方法?学生充分发挥自己的聪明才智，可能会提出多种不同的方案，有的学生会提出用“溢水法”测出液体密度，即运用阿基米德原理测出排开液体体积及重量，求出密度；有的学生会选用量杯来测液体密度，减小了实验步骤繁琐等，在多种实验方案中，教师引导学生通过分析、探索各种方案的利弊、成功因素的影响、结果准确程度的比较等，选择一种最合理，效果最好的实验方案。这种研究的氛围既提高了学生灵活运用所学知识解决实际问题的能力，又培养了学生的创新精神。
3.改演示实验为学生分组实验，增强创新体验
将演示实验改为学生实验，可变被动接受为主动学习，培养学生创新思维的独立性。如二力平衡的演示实验，改为分组实验。在教师的启发指导下，将演示的过程转化为学生自己独立自主地运用实验去探求知识或获取必要的感性知识，从而得出结论的过程。这样不仅在课堂上增加学生动手动脑的机会，加强实验操作基本功的训练，而且还可以通过实验探求知识，获取知识，对学生而言，这本身就是创新的过程。变演示实验为分组实验，增加的就是学生的创新体验。这种效果是单纯的演示实验所不能达到的。
4.开辟第二课堂，培养学生的创新能力
开辟第二课堂既可完善、丰富、深化课堂教学，又可培养学生的实验技能，发挥学生创新能力，主要形式有：①指导学生进行课外实验；②组织参观活动，如开放实验室；③举行操作实验竞赛；④组织课外兴趣小组等。例如，讲无线电发射和接收时，可让学生在课外制作“小广播台”；讲温度计测温原理时，课后指导学生动手设计自制简易温度计；讲光的反射时，让学生自制潜望镜等，这种“小制作”的活动是非常有效的，它不仅能发展学生的个性特长，提高学生物理实验操作能力，还培养了学生的实验创新能力。
众所周知，观察是研究自然科学的最基本方法。人们认识自然，总是从观察开始，俄国著名科学家门捷列夫曾说过：“科学的原理起源于实验的世界和观察的领域，观察是第一步。没有观察就不会有接踵而来的前进。”任何实验都离不开观察，物理实验更是如此。观察能力的培养与提高是整个实验教学中能力培养和提高的首要前提。当然，培养学生观察能力的同时，也要培养学生的创新能力，因为只有创新才有发展，21世纪科学知识的快速更新，使得21世纪所需的人才必须具有开拓的创新能力。而素质教育的核心是培养学生创新精神和实践能力，这就要求学生具有创新能力，具有广阔的视野。
总之，在物理教学中，我们应不断利用实验教学培养学生的观察能力和创新能力，使学生懂得观察实验又敢于求异，解决问题能多方设想、不拘一格，从而更好地掌握物理知识。