在化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的方法

生物學(xué)家達(dá)爾文在談及他為什么能做出重大貢獻(xiàn)時(shí)曾經(jīng)說(shuō)過(guò):“我既沒(méi)有突出的理解力，也沒(méi)有過(guò)人的機(jī)智，只是在發(fā)覺(jué)那些在時(shí)間上極易消逝的事物，并對(duì)它們進(jìn)行仔細(xì)觀察的能力上，我是超過(guò)中等水平的。”觀察是人們探索和發(fā)現(xiàn)大自然奧秘的前提，是全面、深入、正確認(rèn)識(shí)客觀世界、獲取知識(shí)、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的源泉。為了充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的功能，必須讓學(xué)生帶著懸念全面、認(rèn)真地觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所發(fā)生的各種現(xiàn)象。鼓勵(lì)學(xué)生要善于捕捉那些不易被察覺(jué)的細(xì)微現(xiàn)象，那些呈現(xiàn)時(shí)間十分短暫，稍縱即逝的現(xiàn)象，逐漸養(yǎng)成由目的性觀察到思維性觀察的習(xí)慣。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn):

一、明確觀察目的，既觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，又觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生的各種現(xiàn)象

在學(xué)生剛開(kāi)始接觸化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師要指導(dǎo)學(xué)生弄清“看什么”即首先明確觀察的目的而后再觀察。在實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果不加以指導(dǎo)，有的學(xué)生常常出現(xiàn)無(wú)目的、無(wú)要求、無(wú)方法、漫不經(jīng)心觀察的現(xiàn)象。常常只注意那些感覺(jué)新奇或有強(qiáng)烈刺激的化學(xué)現(xiàn)象，而放過(guò)了實(shí)驗(yàn)所要觀察的主要內(nèi)容。作為中學(xué)化學(xué)教學(xué)重要組成部分的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，同樣也必須改變過(guò)去只讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)最終結(jié)果，驗(yàn)證知識(shí)結(jié)論的做法。應(yīng)該讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)從始至終整個(gè)過(guò)程中所發(fā)生的各種現(xiàn)象。引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)、探究，以培養(yǎng)觀察的敏銳性、全面性和深刻性。

例如，金屬鈉跟水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，不能只觀察有氫氣生成，以及反應(yīng)后的溶液使酚酞變紅這兩個(gè)現(xiàn)象。應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)讓學(xué)生注意觀察，等實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)大家報(bào)告各自觀察到了哪些現(xiàn)象。包括鈉浮在水面上、熔成小球狀、不停地在水面上轉(zhuǎn)動(dòng)、發(fā)出“嘶嘶”響聲、有水霧及氣體生成、燃燒、使酚酞試液變紅等一系列現(xiàn)象。并啟發(fā)學(xué)生思考這些現(xiàn)象說(shuō)明了什么.又如，初中演示氫氣跟空氣混合點(diǎn)燃爆炸的實(shí)驗(yàn)，必須讓學(xué)生觀察到純凈氫氣燃燒形成的藍(lán)色火焰，以及氫氣從鐵筒中排出，空氣補(bǔ)入筒中時(shí)氣體流動(dòng)形成的“嗡嗡”聲。而不能只讓學(xué)生聽(tīng)鐵筒(或塑料筒)爆炸的聲音。否則，學(xué)生因?yàn)闆](méi)有觀察到純凈氫氣安靜燃燒的現(xiàn)象，就很難理解氫氣跟空氣混合爆炸的原因及爆炸極限，也學(xué)不到通過(guò)現(xiàn)象探究知識(shí)的能力。

二、有周密的觀察計(jì)劃，既要抓住觀察重點(diǎn)，又要全面觀察各種現(xiàn)象

全面觀察是指對(duì)物質(zhì)及其變化的過(guò)程和結(jié)果以及實(shí)現(xiàn)物質(zhì)變化所需的儀器裝置等都進(jìn)行觀察.只有全面觀察，才有助于獲得完整的感性認(rèn)識(shí)，才有助于從中找出事物的內(nèi)在聯(lián)系和本質(zhì)特征。分清主次就是要根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的、要求、內(nèi)容分清實(shí)驗(yàn)的主要現(xiàn)象和次要現(xiàn)象。這樣觀察才不至于忽略了主要的、本質(zhì)的東西。因?yàn)槿魏问挛锛捌浒l(fā)生的變化都不是孤立的，往往伴隨著主要現(xiàn)象而派生出許多次要現(xiàn)象。如果能讓學(xué)生及時(shí)捕捉這些現(xiàn)象，不僅有利于觀察能力培養(yǎng)，還能對(duì)所研究的事物有更全面、更深刻的認(rèn)識(shí)，并從中學(xué)到科學(xué)方法。

例如，初中化學(xué)緒言課中，為了使學(xué)生理解什么是化學(xué)變化，演示鎂帶在空氣中燃燒，是否有新物質(zhì)生成是這個(gè)實(shí)驗(yàn)的觀察重點(diǎn)，必須讓學(xué)生看到銀白的鎂條變成白色的氧化鎂。此外，由于鎂帶燃燒時(shí)有耀眼的白光;現(xiàn)象十分明顯，能使學(xué)生獲得深刻的感性認(rèn)識(shí)，從而認(rèn)識(shí)到發(fā)生化學(xué)變化時(shí)，往往有發(fā)光現(xiàn)象。但如果想讓學(xué)生知道伴隨著化學(xué)變化的發(fā)生還可能有發(fā)熱現(xiàn)象，就必須引導(dǎo)學(xué)生觀察鎂帶燃燒時(shí)上升的白煙，分析白煙是什么?為什么會(huì)上升?否則，很難對(duì)化學(xué)變化這個(gè)概念有全面理解。既全面又分清主次地進(jìn)行觀察，就要求重點(diǎn)觀察主要現(xiàn)象，而不忽略次要現(xiàn)象，既要觀察明顯現(xiàn)象，又要迅速發(fā)現(xiàn)易消失的現(xiàn)象.這樣才能培養(yǎng)敏銳的觀察力。

三、用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠^察態(tài)度，既觀察主反應(yīng)的現(xiàn)象，也兼顧“副反應(yīng)”的現(xiàn)象

在觀察實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，要求學(xué)生要有一種嚴(yán)肅、認(rèn)真的觀察態(tài)度，仔細(xì)地對(duì)待每個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。如在制取某種物質(zhì)或研究某種物質(zhì)的性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，除發(fā)生主要反應(yīng)外，還可能同時(shí)發(fā)生“副反應(yīng)”。特別是當(dāng)反應(yīng)物的濃度、溫度、壓強(qiáng)等因素改變時(shí)，更容易發(fā)生副反應(yīng)。有些副反應(yīng)的現(xiàn)象還可能影響對(duì)主要反應(yīng)的觀察。教學(xué)中，有的教師為了突出重點(diǎn)，不使教學(xué)活動(dòng)受到節(jié)外生枝的影響，盡量回避副反應(yīng)，對(duì)異常現(xiàn)象視而不見(jiàn)。例如，不正視用氯酸鉀跟二氧化錳混合加熱制取的氧氣中，因含有少量氯氣及氯的氧化物而具有刺激性氣味;不讓學(xué)生觀察用無(wú)水乙醇跟濃硫酸制取乙烯時(shí)反應(yīng)物變黑色，以及生成的乙烯具有刺激性氣味，甚至還用混有二氧化硫的乙烯做乙烯性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，這種不純的乙烯，很容易使酸性高錳酸鉀溶液和溴水退色。從形式上這個(gè)實(shí)驗(yàn)很成功，驗(yàn)證了所講的理論，嚴(yán)格地講這樣做是欺騙學(xué)生，不利于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和求異思維。為了強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)的育人功能，在做乙烯實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生觀察反應(yīng)物變成黑色以及生成的氣體具有刺激性氣味。分析出現(xiàn)這些現(xiàn)象的原因，討論如果不除去雜質(zhì)可能會(huì)有什么影響，然后提出除雜的建議，師生共同設(shè)計(jì)凈化氣體的裝置和方法，最后付諸實(shí)踐。這種做法確實(shí)多占用了時(shí)間，但對(duì)促進(jìn)學(xué)生活學(xué)活用知識(shí)，培養(yǎng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力卻有極大的作用。

四、注重對(duì)異常現(xiàn)象的觀察，以培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力、意志和品質(zhì)

由于受藥品的質(zhì)量、溶液的濃度、反應(yīng)物的配比、儀器的選用及裝置是否合理、反應(yīng)條件的調(diào)控、環(huán)境的改變等客觀因素的制約，導(dǎo)致課堂實(shí)驗(yàn)失敗，出現(xiàn)異常實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。例如初中化學(xué)研究金屬跟鹽溶液的置換反應(yīng)規(guī)律時(shí)，我演示了金屬鈉跟硫酸銅溶液的反應(yīng)，想通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明并不是所有活動(dòng)性強(qiáng)的金屬都能從鹽中置換出活動(dòng)性弱的金屬，鈉跟硫酸銅反應(yīng)不是生成銅，而是生成氫氧化銅等。在實(shí)驗(yàn)時(shí)由于沒(méi)有把金屬鈉表面的煤油吸凈，鈉的顆粒又較大，所以放入硫酸銅溶液后立即起火燃燒，濃煙滾滾，溶液中既有藍(lán)色沉淀，又有黑色沉淀，盛溶液的燒杯內(nèi)壁全都變黑色。

此時(shí)應(yīng)該冷靜地認(rèn)識(shí)到這正是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維的良好契機(jī)。及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，分析發(fā)生這些現(xiàn)象的本質(zhì)和發(fā)生這些現(xiàn)象的原因。這樣雖然多占用了一些教學(xué)時(shí)間，影響了講授新知識(shí)的進(jìn)度，但由于學(xué)生參與了實(shí)驗(yàn)從失敗到成功的全過(guò)程，在知識(shí)、技能、情感、意志、能力等領(lǐng)域所受的影響，遠(yuǎn)大于觀察一次成功的實(shí)驗(yàn)。

五、注重對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的對(duì)比觀察，以培養(yǎng)學(xué)生探究知識(shí)的科學(xué)方法

在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，為了配合知識(shí)的講解，演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，往往只讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)中的某些片段現(xiàn)象。由于缺乏全面、對(duì)比的觀察，不僅使學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)理解不透，抓不住問(wèn)題的關(guān)鍵，更重要的是忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體作用，沒(méi)有讓他們積極參與探究知識(shí)的過(guò)程，只是被動(dòng)地接受結(jié)論，長(zhǎng)期下去將不利于學(xué)生求異思維的培養(yǎng)。例如，演示鎂帶能在二氧化碳中繼續(xù)燃燒的實(shí)驗(yàn)，必須在將燃著的鎂帶放入盛二氧化碳的燒杯中之前，先用燃著的木條檢驗(yàn)燒杯中的氣體不支持燃燒。否則，學(xué)生就可能懷疑燒杯中盛的是氧氣或空氣。

又如初中為了幫助學(xué)生建立“爆炸”概念，設(shè)計(jì)了干燥面粉在密閉的紙盒中點(diǎn)燃爆炸實(shí)驗(yàn)。如果在實(shí)驗(yàn)之前先演示干燥面粉撒在酒精燈火焰上只燃燒而不爆炸，經(jīng)過(guò)對(duì)比觀察，學(xué)生就會(huì)理解燃燒與爆炸都是劇烈的氧化反應(yīng)，區(qū)別就在于爆炸是發(fā)生在有限空間，燃燒是發(fā)生在無(wú)限空間。通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比、觀察、研究，不僅使學(xué)生對(duì)知識(shí)有了深刻理解，更重要的是學(xué)會(huì)了探究的科學(xué)方法，有利于科學(xué)素質(zhì)的提高。

此外，對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察也不能只局限于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所發(fā)生的現(xiàn)象，還應(yīng)該觀察實(shí)驗(yàn)裝置和操作過(guò)程。只有對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置、操作步驟以及從始至終所發(fā)生的現(xiàn)象，進(jìn)行全面細(xì)致的觀察，并且將觀察與思考結(jié)合起來(lái)，進(jìn)行思維性觀察，才能對(duì)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象有深刻的理解，才能提高操作技能和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，才能受到科學(xué)方法的訓(xùn)練，才能使情感、意志、能力受到鍛煉，真正發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的育人功能。