化學實驗中對學生進行有效觀察能力培養的探究

曾開勝

觀察是一種能力。觀察能力是思維能力、實驗能力、自學能力的基礎?；瘜W是一門以實驗為基礎的自然科學，其實驗中的重要環節就是觀察。而人們的大部分認知活動往往也是基于觀察、依賴于觀察。因此，化學實驗教學中重視對學生觀察能力的培養就具有十分重要的意義，它有助于學生加深對基礎知識的理解。那么，如何通過化學實驗有效地培養學生的觀察能力呢？

一、掌握科學的觀察方法

在化學實驗教學中，應培養學生細心觀察、勤于思考、耐心務實的心理品質，并從多方面指導學生掌握科學的觀察方法，從而培養學生有效的觀察能力。

教師教給學生觀察方法是培養學生觀察能力的重要環節，可達到事半功倍的效果。教師應要求學生重視實驗預習，應結合實驗內容復習與實驗有關的知識。同時，還必須指導學生在觀察現象時，既要注意明顯現象，又要仔細觀察隱蔽現象；既要尋找易混現象的異同點，又要辨明它們產生異同的原因。還應要求學生在觀察時必須一絲不茍，養成認真、仔細、務實求新的良好觀察習慣。只有這樣，才能在錯綜復雜的現象中把握事物的本質特征。

1.激發興趣，自覺觀察

興趣是推動學生探索知識、構成學習動機的一種動力?；瘜W實驗本身就新奇、生動、變化多端、五光十色，易引發學生濃厚的認知興趣和強烈的求知欲望。實驗興趣是認知興趣中重要的一種。在化學實驗中，激發學生的觀察興趣關系到學生能否自覺、敏銳、精確地從事觀察活動，進而養成良好的觀察習慣，掌握科學的觀察方法，提高觀察能力。只有積極自覺地觀察，才能獲取正確的信息、發展思維、獲得知識、掌握技能，進而認識自然的變化規律。

2.規范操作，引導觀察

無論是演示實驗，還是隨堂實驗或學生實驗，教師和學生的操作都必須正確、規范，這樣才能保證學生觀察的正確。特別是演示實驗，是以主觀性、示范性、啟發性、教育性為主要特征，在教學中具有突出的重要作用，可以激發學生的學習興趣，調動學生的學習積極性。精心設計好演示實驗的課堂教學程序，在教學中圍繞教學目的，正確地進行演示，并將演示、講解與引導學生觀察思維結合起來，這是演示實驗真正發揮作用的關鍵所在。例如，鎂帶燃燒時發出耀眼的白光，容易刺激學生的感官、引起學生的注意，而燃燒后生成的白色粉末狀物質往往被忽視。而恰恰是白色粉末的生成，才足以說明化學變化的本質特征。

3.明確目標，全面觀察

全面觀察是指對實驗的整體觀察，即從裝置到操作再到現象，從實驗前到實驗中和實驗后。實驗前要求學生觀察反應物的狀態、顏色、氣味（對試劑的觀察）和裝置；實驗進行中則要求學生帶著問題邊觀察、邊思考，要注意如何控制反應條件，觀察反應發生的現象如發光、發熱、有沉淀和（或）氣體生成、發生顏色變化等；實驗后要求學生仔細觀察生成物的顏色、狀態，并與反應前進行對比，對觀察結果進行分析和總結，必要時需立即作好記錄。

指導學生運用多種感官全面觀察，從不同角度穩妥觀察對象的各個屬性，獲得完整、系統的知識。例如，在進行溶解過程中的熱效應試驗時，不要只局限于眼看溫度計和燒杯底部木板的凍結和脫落現象，而要讓學生用手摸摸燒杯的冷熱變化。

在化學實驗中必須使學生明確所要觀察的內容和觀察的范圍，明確通過觀察要獲得哪些資料、解決哪些問題。實驗前要擬訂好觀察計劃和觀察程序，引導學生在系統觀察中進行層次清晰的觀察，使學生明確觀察什么和怎樣觀察，因為觀察的目標越明確、計劃性越強、定向的觀察越集中，則感知的現象就越深刻，思維活動也就越積極，這樣觀察的效率才高。

4.分清主次，重點觀察

重點觀察的對象應根據需要來確定。為了證明某一事實或為了確認某一變化，只需對實驗中的有關現象進行集中觀察即可。例如，在硫酸銅溶液中放入鐵釘的實驗中，為了證實鐵表面有紅色的銅生成就說明鐵置換出銅，則僅需重點觀察這一點，就不一定要求學生面面具到地進行觀察。觀察化學變化要特別注意分清主次現象，要及時發現那些稍縱即逝但又能揭示變化實質或重要規律的現象。

5.特定指導，選擇觀察

選擇觀察的內容不一定是實驗的重點，它只是為了達到某種特定的目的而進行的選擇。例如，在指導學生專門觀察實驗中，教師應怎樣使用滴管，或是為了糾正學生的錯誤操作或錯誤觀察等。

6.探清事實，對比觀察

有些實驗現象，如果不進行對比將很難觀察清楚，無法探清事實。例如，用酚酞溶液檢測氨分子的運動，在玻璃罩內外各放一瓶酚酞溶液作對比，這樣才易區別。又如，中和滴定時指示劑顏色的變化就需要做空白實驗，并予以對比才能分清。

7.求真務實，反復觀察

對觀察結果要抱實事求是的態度，記錄要真實，不能憑主觀想象任意修正或人為地編造數據。如果觀察結果與預期的不一致，要查找原因，認真分析，改進后再重新做，直到成功為止。某些重點實驗或比較復雜的實驗則應當進行反復觀察，重做幾次才能獲得正確的認識。這一點往往容易被忽視，即演示一次我們誤認為學生已經看清楚了，實則不然。鐵在氧氣里燃燒有沒有火焰、硫在空氣和氧氣中燃燒時的火焰是什么顏色、如何善于捕捉那稍縱即逝的現象等，只有經過反復觀察才能培養學生敏銳的觀察力。

實驗中，有些現象稍縱即逝，需要進行重復觀察；有些現象變化緩慢，需要長期觀察；有些現象因試驗失敗，需要再試驗重新觀察。這些都需要耐心。沒有耐心，就不可能獲得可靠、準確、理想的觀察結果。例如，將二氧化碳氣體通入澄清的石灰水中，可看到有白色渾濁現象，當二氧化碳氣體過量時，這一現象又發生了變化，即白色渾濁消失，溶液又變澄清。如不經仔細反復觀察，則這一現象未必能被學生發現。

8.剖析未知，發現觀察

在觀察時，既要注意意料中的結果，更要注意意外的新境界、新情況、新問題，這可能會有意想不到的重要事實的發現。探索性實驗中可能出現的現象，不一定在實驗前全能估計到。因此，這種觀察往往無確定性目的，有的只能是估計，但它仍屬于確定性觀察。對于那些不在預料范圍內出現的現象，需要學生具有細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、重點觀察和選擇觀察屬于較低層次的觀察，是為了培養初步的實驗觀察能力，目的比較單一；對比觀察和反復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觀察的強化過程，也是發現探究觀察中的重要組成部分。

二、具體指導，確定觀察模式

在觀察能力的培養過程中，必然要有教師的具體指導。其中除了課堂教學中，隨時提示觀察對象、觀察內容和注意事項之外，還應使學生建立通常進行觀察時的一般行為模式。譬如，在對某實驗進行觀察時，就有如下各模塊間的程序體系。

在實驗之前了解實驗的意圖，可決定觀察的意圖、重點，并確定相應的觀察計劃。按實驗的意圖劃分，可分為概念和原理建立的實驗、性質實驗、制法實驗、鑒定或鑒別實驗、分離或純化實驗、操作技能實驗和實驗設計等。對上述各類實驗進行觀察的側重點也有所不同。例如，在制法實驗中，主要觀察制備和收集的儀器選擇和裝置中儀器連接，以及操作時的注意事項；在性質實驗中，要側重觀察反應物或生成物的性狀、反應條件和反應現象。在培養觀察能力中要掌握循序漸進的原則，即先指導學生觀察實驗的大輪廓，再逐漸觀察實驗的細節；先觀察實驗中出現的顯著變化，再觀察那些不夠顯著和微小的變化；先觀察單一現象的變化，再觀察復雜現象的變化；先講究觀察的質量，再逐步提高觀察的速度。

三、觀察與思維相結合，提升觀察能力

在觀察過程中，教師要指導學生邊觀察、邊思考。處處留心、善于思考的人，往往可以從人們習以為常的現象中獲得重要的發現。例如，經常觀察沉淀不僅可以區分沉淀的顏色，而且還可以區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、態上判斷不同物質是否同時沉淀。觀察是手段，旨在發現和探索。教師應根據觀察對象的特點，引導學生開動腦筋，邊觀察邊思考，注意搜尋每個細節，要將觀察得到的信息，通過分析、歸納、綜合、概括等思維活動，達到認識事物及其變化規律的目的。在觀察時，學生往往容易被事物的性狀和變化的現象所吸引，而停留在單純的感官被動反應上，這就要求教師設問質疑，引發學生進行相應的思維活動。又如，對于“氫氣還原氧化銅的實驗操作”，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純？”“經驗純的氫氣通入試管中，為什么過一段時間才對試管中的氧化銅進行加熱？”“在加熱的條件下，氫氣和氧化銅反應生成的紅色固體物質是什么？”“停止加熱后，為什么還要繼續通氫氣，直至試管冷卻至室溫？”等等。這些問題的提出，就是對學生思維的引發和引導，從而達到掌握氫氣還原氧化銅的反應原理和操作技術原理的目的。通過感性認識得到理性的認識，從而提升觀察能力。

總之，觀察能力的培養比掌握某些知識或技能更需要有一個較長的練習過程。因此，觀察能力培養的關鍵就是要“持之以恒”，只有勤于觀察才能善于觀察，只有仔細觀察、勤于思考，才能最大限度地提高學生有效觀察的能力、分析解決問題的能力，學生的化學成績才能得到很大的提高。