循序渐进——谈学生实验观察能力的培养

1、循序渐进谈学生实验观察能力的培养                          观察是人类认识世界的一个重要途径和开端，它是一种有目的地通过各种感觉器官主动摄取感知材料的活动。在当今科学技术迅速发展的社会之中，善于观察捕捉信息，敏锐地感受外界事物，是一切工作成功的首要条件。化学是一门实验性科学，研究化学是以实验现象为基础的。在化学教材里，有近百

2、个演示实验和学生实验。在这些实验教学的过程中，有非常丰富的内容和广泛的途径适用于培养学生的观察能力。因此，教师应不失时机地创设实验教学情景，培养与训练学生的观察能力。心理学指出，观察是一种有目的、有计划的知觉活动，又称“思维知觉”，即主体为获得某些认识，有计划，有选择，能动地对自然条件下所发生的某些过程或现象所作出的系统和细致的考察。一般来说,好的观察品质应具备以下特征:（一）有目的性、敏捷性和整体性；（二）有理解性和选择性；（三）有科学性和严谨性。要使学生的观察具备以上特征，是个循序渐进的过程。教师应根据学生的心理特征，有步骤地在实验教学中对以上几方面的观察品质进行培养和训练，其过程大致可以

3、经历三个阶段：（一）“观察能力”的初级阶段；（二）“观察能力”的形成阶段；（三）“观察能力”的发展阶段以下就这三个阶段中对学生观察能力培养的侧重方面和基本方法进行几点分析和探讨。一、“观察能力”的初级阶段在这一基本阶段中，由于学生的年龄在初三、高一这一范围，对化学学科的学习方法还不熟悉，观察能力尚待开发，所以应把培养目标侧重于观察的目的性、敏捷性和整体性上。观察“目的性”的培养是为了克服学生观察的盲目性。初学化学的学生往往被某些新奇的化学实验现象所吸引，而遗漏了重要的观察内容。例如：对“镁带燃烧”只注意到“耀眼的白光”，而忽略“燃烧后生成的新物质色态。”这种盲目性如不在打基础的时期加以克服将遗

4、害无穷，造成学生观察能力的重大缺陷。观察的“敏捷性”的培养是为了训练学生的观察反应力。由于许多化学变化的现象转瞬即逝。例如：铁丝在氧气中燃烧时“放出大量的热”的现象，就必须抓住生成的四氧化三铁的最初状态。而这一状态的存在仅仅是一个瞬间。没有对化学现象快速的反应能力，就不能获得准确的观察信息。为了保证学生观察的“目的性”和“敏捷性”，对于较低年级，特别是初学化学的学生，首先应给其一个大致的观察程序，使学生对化学实验的观察活动在一个比较规范的氛围中进行，同时，学生按照观察程序观察的过程也是学生的观察逐渐具备整体性的过程，这个观察过程大致可以设置如下：1、实验仪器的选择与连接；2、药品在装置中的放置

5、部位；3、反应前，反应物的色、态、嗅、光泽、密度和溶解性；4、反应发生的条件，实验操作的方法；5、反应中光、热、声、量的变化；6、反应后，生成物的色、态、嗅、光泽、密度及溶解性；7、生成物的特有属性（检验方法）。观察的“目的性”、“敏捷性”与“整体性”是相互联系的。其“目的性”为“敏捷性”奠定了基础，“敏捷性”又为“全面性”创造了条件，而观察反应的敏捷与全面又确保了观察目的的实现。为了训练这三种观察品质，在这一阶段，除了要求学生严格按照观察程序观察之外，还应对具体实验，特别是那些原理较为复杂、现象又不甚鲜明的实验，应给予观察上的具体指导。这种指导可以观察提纲的形式出现，在实验前发到学生手中，对

6、实验过程中发生的现象具有定向的作用，从而确保观察目的实现及观察反应的敏捷与全面。例如：以下是实验室制氯气实验的观察提纲：1、实验室制氯气的发生装置，收集装置及尾气吸收装置；2、实验时的操作顺序；3、实验过程中装置内的现象；4、氯气验满的方法。类似的观察提纲可以引导与启发学生对实验观察的注意意向，对初学化学的学生至关重要，其提纲的内容可以随学生观察能力的逐渐完善而简化。通过以上一段时间宏观和微观的观察指导，学生的观察能力得到一定的训练，并初步具备了“目的性”、“敏捷性”和“整体性”这些优秀的观察品质。二、“观察能力”的形成阶段在第一阶段的基础上，教师应进一步将重点放在学生观察品质的完善上，使他们

7、的观察进一步具有“理解性”和“选择性”，形成较为完备的观察能力。观察的“理解性”，是观察者用已有的知识经验对观察活动进行能动的自我指导的能力。观察是一种心智技能，不仅需要用感官去感受，还需要通过大脑指挥，渗入积极思维的因素，使观察更富有“理解性”。对于一个将要进行的实验，应当引导学生用已有的知识去分析可能会出现的现象，并从中设法抓住最主要的观察内容。这样观察就具有了“理解性”，从而在思维活动的参与中也确保了观察的“选择性”。所谓观察的“选择性”是在观察目的指导之下和全面观察实验现象的基础之上，对具体实验中观察重点的选择能力。要使学生的观察逐渐具有“选择性”，首先应注意在实验中逐步引导学生发现不

8、同类型的实验观察的重点侧面不同。“气体制备实验”的观察重点是“装置”、“试剂”及“操作”；而“元素性质实验”的观察重点是“条件”和“现象”等等。当学生熟悉这些化学实验基本内容的观察指向后，就会根据不同实验类型确定重点观察范围，并在此范围内选择重点观察现象，使观察逐渐具备“选择性”。处在这一阶段的学生已经具备了一定的化学知识基础，具备了在一定的已有知识的运用中分析一个实验过程的条件，但如果不加以引导，学生在实验前就没有这种做出必要的分析理解之后再进行观察的良好习惯，观察就不具备“理解性”，也就谈不上“选择性”。       &

9、#160;                 例如，“氨氧化”的实验，学生在观察中往往极易错过对“氮的氧化物NO2红棕色生成“的观察时机，而这恰恰又是本实验的重要实验依据，即观察重点。如果在实验前教师根据学生已有的知识提出几个实验思考题，就有利于学生的观察理解性和选择性的养成。思考题可以设置如下：1氨氧化得到的氧化物是什么？产生什么现象？（因为：氨在铂丝催化的条件下，被氧化为NO，而2NO+O2=2NO2，所以，最终得到的氧化物为NO2，

10、现象为：产生红棕色气体，铂丝维持红热）。2此氧化物在生成环境中能否稳定存在？可能发生的化学变化有哪些？现象是什么？因为：生成环境中有H2O（汽）、NH3，所以，可能发生：3NO2+H2O=2HNO3+NO（产生酸雾）HNO3+NH3=NH4NO3（产生白烟）在实验前若能引导学生根据已有的知识对实验过程有如此程度的理解，则观察就必定会有明确的“选择性”。同时，通过这种观察的“理解性”与“选择性”的培养与训练，也可使学生意识到，“不错过任何一个实验现象”对说明一个化学原理的重要性。并自觉地在观察中启动积极思维的因素，提高观察的“选择性”。这样，作为一个观察者，在观察具有了“目的性”、“敏捷性”、“

11、整体性”之后，又建立了“理解性”与“选择性”，可以说，良好的观察能力基本形成。三、“观察能力”的发展阶段观察的目的是探索与发现，从而达到对事物及其变化规律的认识。所以，对于观察者的观察最终应发展到在观察中发现事物的“新问题”、“新属性”的水平，这就是学生观察能力的发展阶段要解决的问题。在这一阶段，学生对实验中出现的“意料之外”的现象或不能给予足够的注意，或不能作出合理的解释。即，发现新问题、新属性的能力还有待进一步的培养与训练。教师此时应有意识地创设一些容易出现这类现象的实验情景，引导学生去发现，去解决，从而进一步发展他们的观察力，树立科学态度和科学研究的精神。如观察甲烷在玻璃管口燃烧的现象：刚点燃时的蓝色火焰气很快地被黄色火焰所遮盖，引导学生抓住这异常现象，进行积极地思维，进行补充实验，明确黄色火焰是来自玻璃管口钠离子的燃烧，正确地得出甲烷燃烧时火焰呈蓝色的科学结论。经常性的这种实验教学氛围的创设，必将激发学生的观察兴趣，鼓励学生在观察中发现新问题，并解决新问题。而在这种过程之中学生的观察能力就进入了更高的层次。培养学生的观察能力，除通过课堂实验以外，教师应该注意联系生产和生活实际，扩大学生的观察范围。启发诱导学生对周围一切事物进行观