化學(xué)實(shí)驗(yàn)中對(duì)學(xué)生進(jìn)行有效觀察能力培養(yǎng)的探究

曾開勝

觀察是一種能力。觀察能力是思維能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、自學(xué)能力的基礎(chǔ)?；瘜W(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，其實(shí)驗(yàn)中的重要環(huán)節(jié)就是觀察。而人們的大部分認(rèn)知活動(dòng)往往也是基于觀察、依賴于觀察。因此，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中重視對(duì)學(xué)生觀察能力的培養(yǎng)就具有十分重要的意義，它有助于學(xué)生加深對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解。那么，如何通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)有效地培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力呢？

一、掌握科學(xué)的觀察方法

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生細(xì)心觀察、勤于思考、耐心務(wù)實(shí)的心理品質(zhì)，并從多方面指導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)的觀察方法，從而培養(yǎng)學(xué)生有效的觀察能力。

教師教給學(xué)生觀察方法是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的重要環(huán)節(jié)，可達(dá)到事半功倍的效果。教師應(yīng)要求學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容復(fù)習(xí)與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的知識(shí)。同時(shí)，還必須指導(dǎo)學(xué)生在觀察現(xiàn)象時(shí)，既要注意明顯現(xiàn)象，又要仔細(xì)觀察隱蔽現(xiàn)象；既要尋找易混現(xiàn)象的異同點(diǎn)，又要辨明它們產(chǎn)生異同的原因。還應(yīng)要求學(xué)生在觀察時(shí)必須一絲不茍，養(yǎng)成認(rèn)真、仔細(xì)、務(wù)實(shí)求新的良好觀察習(xí)慣。只有這樣，才能在錯(cuò)綜復(fù)雜的現(xiàn)象中把握事物的本質(zhì)特征。

1.激發(fā)興趣，自覺觀察

興趣是推動(dòng)學(xué)生探索知識(shí)、構(gòu)成學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的一種動(dòng)力?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)本身就新奇、生動(dòng)、變化多端、五光十色，易引發(fā)學(xué)生濃厚的認(rèn)知興趣和強(qiáng)烈的求知欲望。實(shí)驗(yàn)興趣是認(rèn)知興趣中重要的一種。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，激發(fā)學(xué)生的觀察興趣關(guān)系到學(xué)生能否自覺、敏銳、精確地從事觀察活動(dòng)，進(jìn)而養(yǎng)成良好的觀察習(xí)慣，掌握科學(xué)的觀察方法，提高觀察能力。只有積極自覺地觀察，才能獲取正確的信息、發(fā)展思維、獲得知識(shí)、掌握技能，進(jìn)而認(rèn)識(shí)自然的變化規(guī)律。

2.規(guī)范操作，引導(dǎo)觀察

無論是演示實(shí)驗(yàn)，還是隨堂實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)，教師和學(xué)生的操作都必須正確、規(guī)范，這樣才能保證學(xué)生觀察的正確。特別是演示實(shí)驗(yàn)，是以主觀性、示范性、啟發(fā)性、教育性為主要特征，在教學(xué)中具有突出的重要作用，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。精心設(shè)計(jì)好演示實(shí)驗(yàn)的課堂教學(xué)程序，在教學(xué)中圍繞教學(xué)目的，正確地進(jìn)行演示，并將演示、講解與引導(dǎo)學(xué)生觀察思維結(jié)合起來，這是演示實(shí)驗(yàn)真正發(fā)揮作用的關(guān)鍵所在。例如，鎂帶燃燒時(shí)發(fā)出耀眼的白光，容易刺激學(xué)生的感官、引起學(xué)生的注意，而燃燒后生成的白色粉末狀物質(zhì)往往被忽視。而恰恰是白色粉末的生成，才足以說明化學(xué)變化的本質(zhì)特征。

3.明確目標(biāo)，全面觀察

全面觀察是指對(duì)實(shí)驗(yàn)的整體觀察，即從裝置到操作再到現(xiàn)象，從實(shí)驗(yàn)前到實(shí)驗(yàn)中和實(shí)驗(yàn)后。實(shí)驗(yàn)前要求學(xué)生觀察反應(yīng)物的狀態(tài)、顏色、氣味（對(duì)試劑的觀察）和裝置；實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中則要求學(xué)生帶著問題邊觀察、邊思考，要注意如何控制反應(yīng)條件，觀察反應(yīng)發(fā)生的現(xiàn)象如發(fā)光、發(fā)熱、有沉淀和（或）氣體生成、發(fā)生顏色變化等；實(shí)驗(yàn)后要求學(xué)生仔細(xì)觀察生成物的顏色、狀態(tài)，并與反應(yīng)前進(jìn)行對(duì)比，對(duì)觀察結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)，必要時(shí)需立即作好記錄。

指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用多種感官全面觀察，從不同角度穩(wěn)妥觀察對(duì)象的各個(gè)屬性，獲得完整、系統(tǒng)的知識(shí)。例如，在進(jìn)行溶解過程中的熱效應(yīng)試驗(yàn)時(shí)，不要只局限于眼看溫度計(jì)和燒杯底部木板的凍結(jié)和脫落現(xiàn)象，而要讓學(xué)生用手摸摸燒杯的冷熱變化。

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中必須使學(xué)生明確所要觀察的內(nèi)容和觀察的范圍，明確通過觀察要獲得哪些資料、解決哪些問題。實(shí)驗(yàn)前要擬訂好觀察計(jì)劃和觀察程序，引導(dǎo)學(xué)生在系統(tǒng)觀察中進(jìn)行層次清晰的觀察，使學(xué)生明確觀察什么和怎樣觀察，因?yàn)橛^察的目標(biāo)越明確、計(jì)劃性越強(qiáng)、定向的觀察越集中，則感知的現(xiàn)象就越深刻，思維活動(dòng)也就越積極，這樣觀察的效率才高。

4.分清主次，重點(diǎn)觀察

重點(diǎn)觀察的對(duì)象應(yīng)根據(jù)需要來確定。為了證明某一事實(shí)或?yàn)榱舜_認(rèn)某一變化，只需對(duì)實(shí)驗(yàn)中的有關(guān)現(xiàn)象進(jìn)行集中觀察即可。例如，在硫酸銅溶液中放入鐵釘?shù)膶?shí)驗(yàn)中，為了證實(shí)鐵表面有紅色的銅生成就說明鐵置換出銅，則僅需重點(diǎn)觀察這一點(diǎn)，就不一定要求學(xué)生面面具到地進(jìn)行觀察。觀察化學(xué)變化要特別注意分清主次現(xiàn)象，要及時(shí)發(fā)現(xiàn)那些稍縱即逝但又能揭示變化實(shí)質(zhì)或重要規(guī)律的現(xiàn)象。

5.特定指導(dǎo)，選擇觀察

選擇觀察的內(nèi)容不一定是實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)，它只是為了達(dá)到某種特定的目的而進(jìn)行的選擇。例如，在指導(dǎo)學(xué)生專門觀察實(shí)驗(yàn)中，教師應(yīng)怎樣使用滴管，或是為了糾正學(xué)生的錯(cuò)誤操作或錯(cuò)誤觀察等。

6.探清事實(shí)，對(duì)比觀察

有些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如果不進(jìn)行對(duì)比將很難觀察清楚，無法探清事實(shí)。例如，用酚酞溶液檢測(cè)氨分子的運(yùn)動(dòng)，在玻璃罩內(nèi)外各放一瓶酚酞溶液作對(duì)比，這樣才易區(qū)別。又如，中和滴定時(shí)指示劑顏色的變化就需要做空白實(shí)驗(yàn)，并予以對(duì)比才能分清。

7.求真務(wù)實(shí)，反復(fù)觀察

對(duì)觀察結(jié)果要抱實(shí)事求是的態(tài)度，記錄要真實(shí)，不能憑主觀想象任意修正或人為地編造數(shù)據(jù)。如果觀察結(jié)果與預(yù)期的不一致，要查找原因，認(rèn)真分析，改進(jìn)后再重新做，直到成功為止。某些重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)或比較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)則應(yīng)當(dāng)進(jìn)行反復(fù)觀察，重做幾次才能獲得正確的認(rèn)識(shí)。這一點(diǎn)往往容易被忽視，即演示一次我們誤認(rèn)為學(xué)生已經(jīng)看清楚了，實(shí)則不然。鐵在氧氣里燃燒有沒有火焰、硫在空氣和氧氣中燃燒時(shí)的火焰是什么顏色、如何善于捕捉那稍縱即逝的現(xiàn)象等，只有經(jīng)過反復(fù)觀察才能培養(yǎng)學(xué)生敏銳的觀察力。

實(shí)驗(yàn)中，有些現(xiàn)象稍縱即逝，需要進(jìn)行重復(fù)觀察；有些現(xiàn)象變化緩慢，需要長(zhǎng)期觀察；有些現(xiàn)象因試驗(yàn)失敗，需要再試驗(yàn)重新觀察。這些都需要耐心。沒有耐心，就不可能獲得可靠、準(zhǔn)確、理想的觀察結(jié)果。例如，將二氧化碳?xì)怏w通入澄清的石灰水中，可看到有白色渾濁現(xiàn)象，當(dāng)二氧化碳?xì)怏w過量時(shí)，這一現(xiàn)象又發(fā)生了變化，即白色渾濁消失，溶液又變澄清。如不經(jīng)仔細(xì)反復(fù)觀察，則這一現(xiàn)象未必能被學(xué)生發(fā)現(xiàn)。

8.剖析未知，發(fā)現(xiàn)觀察

在觀察時(shí)，既要注意意料中的結(jié)果，更要注意意外的新境界、新情況、新問題，這可能會(huì)有意想不到的重要事實(shí)的發(fā)現(xiàn)。探索性實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象，不一定在實(shí)驗(yàn)前全能估計(jì)到。因此，這種觀察往往無確定性目的，有的只能是估計(jì)，但它仍屬于確定性觀察。對(duì)于那些不在預(yù)料范圍內(nèi)出現(xiàn)的現(xiàn)象，需要學(xué)生具有細(xì)微而敏銳的捕捉能力，這是一種要求較高的觀察能力。

總而言之，全面觀察、重點(diǎn)觀察和選擇觀察屬于較低層次的觀察，是為了培養(yǎng)初步的實(shí)驗(yàn)觀察能力，目的比較單一；對(duì)比觀察和反復(fù)觀察既屬于低層次的觀察亦屬于高層次觀察，它是全面觀察與重點(diǎn)觀察的強(qiáng)化過程，也是發(fā)現(xiàn)探究觀察中的重要組成部分。

二、具體指導(dǎo)，確定觀察模式

在觀察能力的培養(yǎng)過程中，必然要有教師的具體指導(dǎo)。其中除了課堂教學(xué)中，隨時(shí)提示觀察對(duì)象、觀察內(nèi)容和注意事項(xiàng)之外，還應(yīng)使學(xué)生建立通常進(jìn)行觀察時(shí)的一般行為模式。譬如，在對(duì)某實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察時(shí)，就有如下各模塊間的程序體系。

在實(shí)驗(yàn)之前了解實(shí)驗(yàn)的意圖，可決定觀察的意圖、重點(diǎn)，并確定相應(yīng)的觀察計(jì)劃。按實(shí)驗(yàn)的意圖劃分，可分為概念和原理建立的實(shí)驗(yàn)、性質(zhì)實(shí)驗(yàn)、制法實(shí)驗(yàn)、鑒定或鑒別實(shí)驗(yàn)、分離或純化實(shí)驗(yàn)、操作技能實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等。對(duì)上述各類實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察的側(cè)重點(diǎn)也有所不同。例如，在制法實(shí)驗(yàn)中，主要觀察制備和收集的儀器選擇和裝置中儀器連接，以及操作時(shí)的注意事項(xiàng)；在性質(zhì)實(shí)驗(yàn)中，要側(cè)重觀察反應(yīng)物或生成物的性狀、反應(yīng)條件和反應(yīng)現(xiàn)象。在培養(yǎng)觀察能力中要掌握循序漸進(jìn)的原則，即先指導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)的大輪廓，再逐漸觀察實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)；先觀察實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的顯著變化，再觀察那些不夠顯著和微小的變化；先觀察單一現(xiàn)象的變化，再觀察復(fù)雜現(xiàn)象的變化；先講究觀察的質(zhì)量，再逐步提高觀察的速度。

三、觀察與思維相結(jié)合，提升觀察能力

在觀察過程中，教師要指導(dǎo)學(xué)生邊觀察、邊思考。處處留心、善于思考的人，往往可以從人們習(xí)以為常的現(xiàn)象中獲得重要的發(fā)現(xiàn)。例如，經(jīng)常觀察沉淀不僅可以區(qū)分沉淀的顏色，而且還可以區(qū)別出什么是絮狀沉淀、什么是膠狀沉淀，甚至還可以從沉淀的色、態(tài)上判斷不同物質(zhì)是否同時(shí)沉淀。觀察是手段，旨在發(fā)現(xiàn)和探索。教師應(yīng)根據(jù)觀察對(duì)象的特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生開動(dòng)腦筋，邊觀察邊思考，注意搜尋每個(gè)細(xì)節(jié)，要將觀察得到的信息，通過分析、歸納、綜合、概括等思維活動(dòng)，達(dá)到認(rèn)識(shí)事物及其變化規(guī)律的目的。在觀察時(shí)，學(xué)生往往容易被事物的性狀和變化的現(xiàn)象所吸引，而停留在單純的感官被動(dòng)反應(yīng)上，這就要求教師設(shè)問質(zhì)疑，引發(fā)學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的思維活動(dòng)。又如，對(duì)于“氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)操作”，在觀察中總要提出一系列問題：“氧化銅是什么顏色的固體？”“為什么氫氣通入試管之前要驗(yàn)純？”“經(jīng)驗(yàn)純的氫氣通入試管中，為什么過一段時(shí)間才對(duì)試管中的氧化銅進(jìn)行加熱？”“在加熱的條件下，氫氣和氧化銅反應(yīng)生成的紅色固體物質(zhì)是什么？”“停止加熱后，為什么還要繼續(xù)通氫氣，直至試管冷卻至室溫？”等等。這些問題的提出，就是對(duì)學(xué)生思維的引發(fā)和引導(dǎo)，從而達(dá)到掌握氫氣還原氧化銅的反應(yīng)原理和操作技術(shù)原理的目的。通過感性認(rèn)識(shí)得到理性的認(rèn)識(shí)，從而提升觀察能力。

總之，觀察能力的培養(yǎng)比掌握某些知識(shí)或技能更需要有一個(gè)較長(zhǎng)的練習(xí)過程。因此，觀察能力培養(yǎng)的關(guān)鍵就是要“持之以恒”，只有勤于觀察才能善于觀察，只有仔細(xì)觀察、勤于思考，才能最大限度地提高學(xué)生有效觀察的能力、分析解決問題的能力，學(xué)生的化學(xué)成績(jī)才能得到很大的提高。