【正文】

浅议中学生化学实验观察能力的培养

 

广西玉林市玉州区城西第二初级中学 邱春燕

 

  在化学实验中注意学生观察能力的培养,这是化学学科提出的要求,而在实验的能力的培养中,观察能力是极其重要的一环。
　　我们所知道的认识都是从最原始的材料开始,对最原始材料中得出的认识即我们所说的感性认识,通过在感性认识的基础上进行分析、综合总结出一套相对完整的理论,也就是我们所说的理性认识。正因为如此无论从生物的直观到抽象的思维,还是从抽象到实践,观察都是首要步骤。有成就的科学家大都起于对周围事物尤其对偶然事件的观察,如牛顿从树上的苹果坠落现象发现了万有引力定理,伦琴从观察低压电压放电最后发现了X射线。因此良好的观察能力对任何工作都具有重要意义。
　　化学是建立在实验的基础上的学科,它研究物质的组成、性质以及变化及合成。而物质及其变化是复杂的、多样的,这就需要较高的观察能力,才能观察所学的对象,获得全面正确的感性认识,同样学生将所学的知识应用到实践。学习和参观等实践活动时,只有观察得才能分析综合,提出正确的结论从而验证扩大和巩固所学的知识,可见培养学生的观察能力对学生学习生活和将来从事研究认识客观事物都极其重要的,而这种观察能力还需要教师对教学活动工作有意识的精心设计。
　　一、观察能力具有下列属性
　　（一）目的取向性
　　实验观察是一种有目的、有计划的活动。因此在教学中演示实验,一般先提出实验目的。然后进行相关的知识介绍,再进行具体操作。比如,实验室制氯气,应先明确氯气的性质以及收集的方法，进行实验操作。使学生明确通过对该实验的仪器操作和现象的观察,掌握氯气的检验方法。如不强调观察的目的性,可能学生只是看到实验中有黄绿色气体的产生,而没注意观察具体的操作方法,形成无目的、无取向的观察。
　　(二)整体全面性
　　整体全面性就是要求在化学实验中竟可能的用多种感官(如:视觉,听觉,触觉,嗅觉等),从多方面(如物质及其变化,化学实验仪器,装置和操作)进行观察.例如对金属钠一些性质的实验观察:1.取一小块钠,看到固体的颜色(视觉)；2.用刀切钠的表皮时感觉钠较软(触觉)；3.切去表皮后,感到呈银白色具有金属光泽变暗(视觉)；4.把一小块钠放入盛有水的烧杯中,听到嘶嘶的响声(听觉)；5.当用手触摸烧杯时,感觉发热(触觉)，这样在观察时能否形成整体映象，直接影响全面地认识并掌握事物的整体。在学习中就决定能否真正掌握教学目标要求的相应的知识和技能。再如：在观察镁条在氧气中燃烧的实验时，只知看那美丽的、耀眼的白光亮，顾不得感知过程中在放热，也没看到容器底有少量的水或细砂，更不理会生成物的色、态。那么，虽经一番观察，却不能形成完整的燃烧概念，对氧化镁的色态也不能描述。若此时亲自进行物质的燃烧实验时，就常出现被烫伤事故或仪器炸裂等事故。而这种概念掌握不好和操作技能不高形成的原因，就是不能系统地进行整体性观察，是观察能力薄弱的表现。
　　(三)持续精确性
　　长时间地对事物进行持续观察，是良好的观察能力品质的表现，我们的观察对象是客观的，无论占有的空间多大、存在的时间多长，要完整地进行观察，都需要坚持不懈的意志品质。例如，在进行中和滴定操作时，常出现滴加过量，导致实验重作，就其原因是未能认真持续地观察锥形瓶中液体的颜色变化。由此可见，培养观察能力的持续性是非常重要的。人的意志品质影响观察能力的持续性，而在培养观察能力持续性的过程中，也锻炼和增强了自身的意志品质。
　　作为观察对象的有些事物所处时间、空间范围都很小，稍纵即逝，容易疏忽。这就要求观察能力应具有精确性。能对细微的事物和缓慢的变化进行准确的观察。如：在高中学习氯气和氯化氢的实验室制法时，都接触了分液漏斗。然而在进行“用四氯化碳从溴水中萃取溴”的实验时，还不能很好地利用分液漏斗进行操作。其原因一般是两次接触氯气和氯化氢的制气装置时，没观察到分液漏斗口的壁上有一小圆孔，而漏斗口的玻璃塞上有一楔形凹槽，自然也从未考虑过它们的作用和使用时的有关操作方法。这样，由于观察能力的精确性不佳，就影响对整体事物的认识和掌握。
　　(四)客观真实性
　　对事物进行观察，得到的映象是真实的客观实在，不能用主观的臆想和修正来亵渎观察的结果，至使观察行为完全失去了意义。在观察过程中，要实事求是的描述现象，记录数据。在实验中出现允许范围内的误差是正常的。这就是观察能力的真实性品质。
　　(五)辨证性
　　在化学实验中遵循辨证性原则,就是要注意观察的条件性和典型性.实验观察是在一定的条件下,一定的范围内进行的.不同的的实验观察条件,时间,地点,实验观察的结果很可能是不相同的.例如,向装有硫酸铜溶液的烧杯中加入少量的氨水,看到蓝色沉淀;继续加入氨水,观察到沉淀消失,变成蓝色溶液.这说明加入氨水的量这个条件发生了变化,观察到的现象如颜色状态等都不相同.
　　在遵循实验观察的全面性原则的同时,还不应该忽视实验观察的典型性.这一点对中学化学实验更为重要.中学生在观察时对五彩缤纷奥妙无穷的化学世界,往往不易抓住重点,把主要注意力集中在某个观察点上.例如,对于“喷泉”实验,学生只注意烧瓶中的“喷泉”,而忽视溶液的颜色的变化和忽视溶液界面的变化等.因此,教师应特别注意引导学生分清主次抓注重点,有选择地进行实验观察
　　二、在中学化学实验中培养观察能力的方法
　　(一)循循善诱 激发兴趣
　　兴趣是最好的老师，兴趣是推动学生探索知识的源动力。化学实验能引起学生浓厚的学习兴趣，学习兴趣是学习动机中最现实最活跃的部分，化学学习兴趣是指一种带有感情色彩的特殊的活动倾向。
　　按水平的高低，可以将学习兴趣分为感知兴趣、探索兴趣、操作兴趣、探究兴趣创造兴趣等四种水平，而感知兴趣处于最低水平，指学习通过感知教师演示实验的现象和观察各种实验仪器装置而产生的，因此只有积极自觉的观察才能获得正确的信息，发展思维，获取知识，掌握技能，进而认识自然的变化规律。在具体的教学中，通过实例说明观察能力的意义，是自觉地投入观察训练的前提。学生明确了行为意义，就会避免盲从和被动，增强观察能力的培养效果。如用氨气做“喷泉”实验时，要指出制取高纯度的氨气和具体的操作方法，如果氨气纯度不高和具体操作不当，那么就不会发生喷泉实验，而当学生的喷泉实验失败时，也可针对具体存在的具体问题，强调观察能力的重要性。
　　培养学生观察能力时，还要注意激发观察的兴趣，提高学生在观察能力训练过程中的积极性，能动性和持久性。比如进行二氧化硫漂白性的实验时，一般选用湿的红布条，但要选择颜色鲜艳的花瓣更易引起学生观察的兴趣。又如：观察单质硫晶体的几何形状时，因为硫有单斜硫、斜方硫两种同素异形体，若能将该晶体的形状用投影仪映在屏幕上，经放大几百倍之后，学生观察兴趣就更浓厚。
　　采取一定的手段和技术处理方法，使被观察的事物和现象鲜明、清晰、突出、强化、是增强观察兴趣的有效途径。这就要求教师要针对教学目标不断改进实验的设计和操作方法。
　　在培养学生观察能力和提高观察兴趣的过程中，要重视对学生的鼓励，对学生观察能力的提高要给予肯定；在观察不成功时，要鼓励学生重新观察，进行引导、增强信心，不可挫伤学生观察的信心和积极性。
　　（二）注重演示 示范准确
　　教师在具体的教学中是“榜样者”，因此演示实验时要准确，演示实验本身除了服务于知识讲授和技能培养的目的之外，还是一种示范性的行为。正确的演示实验操作，才能得到准确的实验结果，这样的演示实验也才具有正面的观察价值，并有利于观察能力的培养。通过演示实验明确观察什么？怎样观察？如果教师做实验几乎是一言不发，只管操作，或者是对待实验漫不经心，自己都不多看一眼。那么，就失去培养学生观察能力的示范机会。缺乏有利的引导，不利于观察能力的培养。所以，在化学教学中提倡边讲边演示，把能力培养纳入演示实验的教学目标中，除了“双基”教学之外，还要包括观察能力的培养任务。
　　（三）具体指导 确定模式
　　在观察能力培养过程中,必然要有教师的具体指导.其中除了课堂教学时,随时提示观察对象,观察内容和注意事项之外,还应使学生建立通常进行观察时的一般行为模式.譬如:在对某实验进行观察时，就有如下各模块间的程序体系。在实验之前了解的实验意图，可决定观察的意图、重点、并确定相应的观察计划。按实验的意图可分为：概念和原理建立的实验；性质实验；制法实验；鉴定、鉴别实验；分离纯化实验；操作技能实验和实验设计等，对上述各类实验进行观察的侧重点也有所不同。如制法实验中，主要观察制备和收集的仪器选择和装置中仪器连接以及操作时的注意事项。对性质实验，侧重观察反应物、生成物的形状，反应条件和反应现象。
　　有了观察行为的一般模式，就有利于进行计划性观察，提高观察效果和观察能力。然而上述的模式并不能完全取代观察计划的制定。为了培养学生全面、准确、有效地进行观察，应指导学生在观察前制定计划，其中包括：目标、取向；程序、要求；方式、方法；反馈、处理。
　　（四）巧设悬念 引导思维
　　知识是具有情景性的，知识是在情景中通过活动与合作而产生的，当学习发生在有意义的情景中才是最有效的，只有在情景中呈现的知识，才能激发学习者的认知需要，从而产生学习动机和学习兴趣。比如：氨气做喷泉实验时，为什么氨气能够做喷泉实验？其它气体能否做喷泉实验？首先要制氨气，用什么方法，用什么药品以及收集方法？制取氨气后进行实验的下一步，做喷泉实验，当生成美丽的喷泉实验时，大部分学生对该现象特别有兴趣，这时教师要抓住此时此景学生的心理特征，要着重讲要求学生看圆底烧瓶中水上升的位置以及喷泉实验的原理。得出结论，在用水做喷泉实验时，只要气体在水中的溶解度特别大就能够做喷泉实验。
　　观察是手段，旨在发现和探索。是要将观察到的信息通过分析、归纳、综合、概括等活动达到认识事物以及变化规律的目的。在观察时，学生往往容易被事物的性状和变化的现象所吸引，而停留在单纯的感官被动反应上。这就要求教师巧设悬念，引发学生相应的思维活动。再如：对于“氢气还原氧化铜实验的操作”，在观察中总要提出一系列的问题：“氧化铜是什么颜色的固体？”“为什么氢气在通入试管之前要验纯？”“经验纯的氢气通入试管中，为什么过一段时间才对试管中的氧化铜加热？”“在加热的条件下，氢气和氧化铜反应生成的红色固体物质是什么？”“停止加热后，为什么还要继续通入氢气，直至试管冷却至室温？”等。这些问题的提出，就是对学生思维的引发和引导，从而达到掌握氢气还原氧化铜的的反应原理和操作技术原理的目的。通过感性观察，总结上升到理性的认识。从而让学生的观察能力得到训练。
　　（五）拓展范围 充实提高
　　在中学化学教学中，培养学生的观察能力，除了通过化学实验操作之外，还要努力开拓观察的时空范围，借助多种手段、多种媒体，努力创设观察机会，接触多重观察现象和观察情景。其中包括结合教材内容和工、农、科技发展的音像资料的选用；制作和应用多种教具、模型、图片、投影片。丰富和扩大学生的观察视野培养观察能力。
　　结束语
　　我们应该看到要善于治学，首先得于观察，观察是思维的源泉，教师在教学活动中如果引导引导学生的注意力，对物质及其变化进行细致的观察，在培养学生的观察能力起着关键性的作用。