浅谈化学实验中对学生观察能力的培养

西安交通大学附属中学分校 郭静

摘要：化学是以实验为基础的学科，正确结论的获得来自于细致准确的观察，需要学生具备一定的观察能力。观察能力的获得来自于教师的培养，为此教师应制定出切实有效的培训方案，培养学生观察能力。
关键词：化学实验    观察     观察能力       能力培养
　　

    观察是人类认识世界的一个重要途径，是发现问题和发明创造的首要步骤，也是人们认识事物积累知识的基本方法。观察是一种有意识，有计划，持久的知觉活动。人从外界接受的信息，绝大多数是通过观察获得的。因此，培养和提高观察能力，对于发现和创新具有极其重要的作用。

化学是一门以实验为基础的自然科学，加强化学实验，培养学生科学的观察能力是非常重要的。下面浅谈我在教学中的一些体会。

一、明确观察的目的,教会学生观察的方法：向学生介绍中学化学中常见的观察顺序。例如，观察物质:先观察物理性质后观察化学性质；观察化学变化的顺序是（1）反应物的颜色、光泽、状态；（2）反应条件；（3）反应中的现象；（4）生成物的颜色、光泽、状态；反应物质的变化。另外，观察化学变化要特别注意分清主次现象，要及时发现那些稍纵即逝但又能揭示变化实质或重要规律的现象。指导学生运用多种感官全面观察，从不同角度了解观察对象的各个属性，获得完整、系统的知识。例如实验室制取氢气的分组实验，可引导学生通过眼看、手摸、鼻嗅、耳听进一步深入观察，看到锌粒和稀硫酸接触后产生大量气泡、锌粒表面由银白色变成黑色，并逐渐变小，得到的气体是无色的。摸到试管外壁发烫，说明反应过程中放了热。嗅到所得的气体是无味的，听到有轻微的“吱吱”声。教师在教学中，根据教学目的和内容有意识引导学生有目的、有步骤、有重点地进行观察。 例如，在验证质量守恒定律时，要观察现象，判断反应的发生，但重点在反应前后总质量的变化上，即天平指针的偏转情况。有目的有重点的观察，才有利于化学概念的形成，知识的加深理解，有利于化学规律的归纳。通过训练和培养，使学生养成良好的观察习惯。
    二、在实验中培养学生的观察兴趣,激发学生观察的主动性: “兴趣是最好的老师”。 教材中的许多实验现象对学生来说相当有趣，如点燃镁带，铁丝在氧气中燃烧、金属钾钠与水反应等等,引起了学生的好奇心，但这不是有目的、真正的观察，学生对实验的道理、主要实验现象、所要达到的目的等，往往讲不出来，这就需要教师实验前要向学生讲明实验目的，指导观察重点，实验后还应引导学生列举日常生活中与本实验有关的现象，如观察镁在空气中燃烧发出耀眼的白光这一现象后，再让学生搜索平常见过的类似现象，加深记忆。也可以让学生自己动手做一些创造性的实验，把观察兴趣引导到更高层次。使学生认识观察能力的意义和要求，提高观察能力对获得和巩固化学知识的作用，通过启发，引导学生仔细地观察化学实验，他们就会在“好奇”中得到更多的有用的东西，激发出更大的兴趣和求知欲，从而自觉地进行观察。兴趣的培养除了加强课堂上的演示实验外，在初中化学教学中还可很好的借助于家庭小实验。如讲酸碱指示剂，可让他们从各种鲜花中自制一些指示剂，观察它们遇酸碱时的颜色变化并做好记录。再如学习了大理石、石灰石的主要成分是碳酸钙，它们都与盐酸反应生成CO₂后，在做学生实验时叫学生带些家里的水垢和鸡蛋壳，叫他们自己设计实验，证明它们的组成也有碳酸钙。在这些和生活密切相关的小实验中，学生知道了知识来源于生活，并可被用来解决生活和工作中的问题，明白了一些现象的化学本质，激发了学生观察的兴趣，提高学生观察事物的积极性。培养学生的观察兴趣，还应该注意鼓励学生做观察的“有心人”，如：为什么南方的融洞比北方多?融洞是如何形成的?铁在自然界中为何易生锈?如何防锈?煤气中毒又是怎么回事?为什么使铝质餐具对人体健康不利?为什么洗衣服时并非放洗衣粉越多越好等。通过这些，可以有助于学生化学知识兴趣的提高，同时也有利于学生素质的全面提高。

     三、强调观察的目的性，培养学生边观察边思维的品质：初中学生的思维正处于从具体形象思维向抽象思维与逻辑思维过渡的阶段，学生的思维还不成熟。观察是积极主动地向未知领域探索的过程。思维需要观察得到的信息，观察又启迪思维，两者有机地结合才能真正探索到知识、规律。因而教师首先要向学生明确观察的目的，有的放矢地进行观察，启发学生的积极思维。例如，燃烧条件的试验，观察的目的是寻找出可燃物发生燃烧的条件。而不是看一看白磷能燃烧而红磷不能，或者铜片上的白磷能燃烧而水中的白磷不能燃烧。这只是肤浅的观察，没有思维的观察。学生必须在边观察时边思考，在相同条件下，不同物质产生不同的现象，在不同的条件下，相同的物质产生不同的现象。到底是什么原因使它们出现这些情况，经过思考分析归纳，得出燃烧需要满足的条件。若进一步思考还可以得出化学反应与反应条件的关系：即控制反应条件即可控制反应的发生和停止。经过这样的训练，培养了学生良好的观察品质。使学生的观察能力达到更高的层次，也提高了学生分析问题和解决问题的能力。
     四、倡导严谨、求实的态度，培养学生科学观察的理念
　　化学实验千变万化、现象各异、操作要求高。有些实验现象相近或仅是一个瞬间过程而难以观察；有些实验因浓度、温度等外界条件的改变而带来现象、结论的改变；有些实验因为操作程序不同而有不同现象；还有些实验需反复操作才能成功。这一切都要求学生必须有一个科学、严谨的学习态度。实验中要严格操作，仔细观察、记录、认真分析、归纳才能得出结论。学生在实验时，有时会产生错误的观察或与实验事实不符的观察结论。造成观察错误的原因之一，就是学生观察的态度不严谨，缺乏实事求是的科学态度和一丝不苟的科学精神。例如，锌和稀硫酸反应的现象观察，有较多的学生认为这个现象非常简单，很快就能说出有气体产生。至于这个气泡在什么地方产生的，并没有仔细观察，甚至有学生把大量气泡看成白色浑浊，至于反应后的试管就更没有人去触摸感受一下了。还有一些学生在自己实验时，出现了与老师演示实验或课本上描述的现象不一致时，不能客观的反映事实，随便改变实验现象或结论而不是实事求是地记录下当时的现象，然后再进行分析讨论。例如，学生实验用氧化铜与稀硫酸反应，加热后溶液呈墨绿色，但学生记成蓝色，因为平常上课老师演示实验中或课本上看到的彩图就是浅蓝色的硫酸铜溶液，学生不知这是浓度较低的硫酸铜溶液的颜色，浓度大时是墨绿色的。这样做，缺乏实事求是的态度。还有一些实验中的现象稍纵即逝，观察时如不一丝不苟，很容易漏掉这些现象。所以，教师在教学中，尤其是学生实验时，必须特别加强这方面的教育，帮助学生分析现象，养成习惯，逐渐培养他们的严谨态度，养成良好的作风，树立实事求是的一丝不苟的科学思想和态度。

在实验教学过程中，除引导学生按教师的要求观察实验现象外，还应让学生及时做好实验记录，这样即可防止遗忘，又能练习使用准确、精练的文字表述。例如:实验教学过程中的放热、发光、变色、生成沉淀、放出气体是用来描述实验现象的常用语。向试管内加入固体、注入液体，向液体中通入气体；气体从液体中逸出、晶体从液体中析出，是标准的化学用语。学生必须会用。在描述化学实验现象时，要力争语言准确。例如:石灰石和稀盐酸接触后我们看到的是气泡而不是气体；氢氧化钠固体放在空气中潮解后，我们看到的是液体而不是水珠等。在教学过程中，一旦发现学生在描述现象的语言文字错误，比如把“无色”说成“白色”；“红色”说成“粉红”；“金属光泽”说成“金色”；出现“浑浊”说成“沉淀”或者反过来描述；“碱液能使无色酚酞变红”说成“酚酞使碱变红”等，教师必须及时纠正，防止给以后的学习带来障碍。这需要加强语言的规范化训练，强化和提高学生的化学术语的表达能力，教师甚至应视情况的需要作出不同程度的范例，让学生抄一抄，留下深刻的印象，这对学生正确描述观察结果，提高观察的能力很有好处。实验表明:用规范的语言描述化学实验现象，有利于培养他们严肃认真的科学态度，进行规范操作，切实作好记录，促使观察能力的不断提高。

另外随着实验的不断增加，学生对课本上描述的现象确信无误。因此，在实验的过程中，学生除了看看热闹，逐渐养成了依据课本中的描述来叙述现象的习惯，忽视观察过程中的细致性。为此，教师在演示的过程中，要做好对比实验，力争使学生观察到的现象更具体，更清晰，留下的印象更深刻。例如:液体中的变色实验，向紫色石蕊试液通入二氧化碳气体变红，教师可用3支试管取紫色试液少量，向一支试管中滴入醋酸，一支试管中通入二氧化碳，另一支试管保持原状，然后进行对比观察，就可以促使学生仔细观察，加深印象。有关氢气、一氧化碳、甲烷在空气中燃烧时火焰颜色观察，讲完氢气、一氧化碳后，介绍甲烷燃烧实验时，同时进行对比实验，可使学生明显的观察到淡蓝色、蓝色，明亮的蓝色火焰是完全不同的，最后告诉学生甲烷燃烧的火焰可用于照明(点沼气灯)，促使学生养成细致观察的习惯。讲氢实验室制法时，分别做镁、锌、铁与稀硫酸反应的对比实验；讲实验室制二氧化碳时，分别用碳酸钾、石灰石与盐酸的反应；稀硫酸、盐酸分别与石灰石反应的对比实验，即可提高学生观察现象的热情，也可以培养他们观察现象的细致性，养成良好的观察习惯。
     五、鼓励学生积极有效的观察，提高观察能力：由于学生年龄、个性、思维深度等不同，个人能力的不同，在观察时难免会出现不全面或错误。而初中阶段学生在学习上经常追求更多的独立和自主，希望自己的个性与主见得到老师和其他同学的尊重。教师针对这种情况，应该尊重他们的自尊心，认真爱护学生学习的积极性，尽量少批评或全盘否定，以鼓励为主。这对基础较差的学生尤为重要，这些学生的自尊心往往被自卑感所掩盖，感到低人一等，但又不甘落后。在新开设的学科学习中想有所表现，如果对他们观察中产生的错误一棍打死，将会极大的挫伤学习兴趣和积极性，所以对这些学生的错误应该帮助他们分析，找出原因，并且要循循善诱，不断鼓励他们大胆发言，积极观察，不断培养和提高观察能力。

    总之，教师在化学实验教学中，有计划培养学生有目的地、有步骤地、科学地积极观察，把观察和思维紧密结合起来，从而提高学生观察能力和思维能力。