淺談實驗教學中如何培養學生觀察能力

董永志

摘 要：觀察是科學實驗的基本手段，培養學生的觀察能力，有助于提高學生的思維能力、記憶能力、并對學生將來從事科學研究，認識客觀事物，都有很重要的作用。筆者在本文中就實驗教學中如何培養學生觀察能力作了一些探討。

關鍵詞：實驗教學；學生；觀察能力

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼： A 文章編號：1992-7711（2015）12-004-01

化學是以實驗為基礎的學科，要想正確觀察化學實驗中出現的各種各樣的現象，首先必需掌握良好的觀察方法和有效的觀察手段。在實驗教學中，如何注意培養學生的觀察能力，筆者想談以下幾方面的問題。

一、觀察的要求

1. 明確觀察目的。要求學生每次實驗前寫出預習報告，并對學生做必要的指導，要讓每個實驗者對所作的實驗“心中有數”，明白要觀察什么，分清觀察的主次現象，而不是把感心趣的現象當作主要現象和實驗目的。如硝酸銀的熱分解實驗，晶體受熱首先會發出爆炸聲并熔化為淺黃色液體，但這都不是觀察的主要現象，我們觀察的主要現象應是試管壁上出現銀灰色的“銀鏡”，以及反應中產生的紅棕色氣體，為進一步檢驗紅棕色氣體中是否含有氧氣，還需繼續進行“使火柴余燼復燃”的實驗和現象觀察。所以實驗前學生一定要進行預習，明確實驗目的，預估可能出現的實驗現象。

2. 觀察仔細連續。化學反應的發生與終止，有時是長時間的，有時是瞬間的。反應現象有的劇烈的，有的細微的。教師要指導學生對反應進行仔細而連續性的觀察。絕不能“走馬觀花”，只看開始與結果。例如實驗Fe（OH）2的性質時，理論上FeCl3溶液和NaOH溶液反應可以得到白色的Fe（OH）2沉淀。但實驗現象是首先產生了灰白色沉淀，而瞬間又轉變為灰綠色，最后直至紅褐色沉淀。這是由于白色的Fe（OH）2還原性很強，一旦接觸空氣，馬上就會被O2所氧化，最終成為紅褐色的Fe（OH）3.如果學生對實驗現象觀察不仔細，不連續就會誤認為FeCl3溶液和NaOH溶液反應直接生成了紅褐色沉淀，而忽略發生Fe（OH）2的氧化過程。

二、觀察的方法

一個化學反應產生的現象，有時明顯，有時不太明顯。為了正確的觀察到反應現象，實驗者應掌握更多的實驗方法，進行有效的觀察。

1. 控制反應條件，使現象明顯。例如用FeSO4溶液和NaOH溶液反應制取Fe（OH）2的實驗，為了觀察到白色的Fe（OH）2沉淀可首先將用來溶解FeSO4的蒸餾水進行酸化并加熱煮沸數分鐘，后在其中加入植物油數滴，再加熱煮沸NaOH溶液數分鐘。等兩溶液冷卻后用長滴管吸取NaOH溶液伸入FeSO4溶液底部擠出，便可較明顯地長時間地觀察到白色Fe（OH）2沉淀。

2. 進行間接觀察。若反應現象不明顯，還可加入試劑，進行間接觀察。例如，FeI3黃色溶液與KI溶液的反應，Fe3++2I-=Fe2++I2，若I-濃度很低很難觀察到I2的生成。如果在以上體系中加入少量淀粉溶液或CCl4.可非常明顯地觀察到溶液變藍或CCl4層呈紫紅色的現象。從而判斷反應生成了I2.又如NaOH溶液和鹽酸反應是觀察不出現象的，但確是發生了化學反應，可事先在NaOH溶液中加2滴酚酞指示劑，然后根據加入鹽酸后，溶液粉紅色的腿去判斷中和反應的發生。

3. 通過比較，進行觀察。有比較才有鑒別，通過對照試驗或空白試驗進行比較觀察，可得出正確的判斷。焰色反應鑒定未知物中是否含有Li+或Sr2+離子時，若辯認不清。可分別用含有Li+或Sr2+離子的已知樣液進行焰色反應的實驗，然后將兩次實驗現象進行比較，即可得出正確的判斷。又例如鑒定某固體樣品中是否含有Fe3+離子時。先將樣品配成溶液。再滴加1～2滴KSCN溶液，若溶液變成血紅色，說明體系中含微量的Fe3+離子。但Fe3+離子是固體樣品本身含有的嗎？還是配樣品用的水所引入的？要說明這一問題，需采取以下措施：取少量配成樣品溶液所用的水，直接加入1～2滴KSCN溶液，若得到同樣深淺的血紅色溶液，說明原固體樣品中并無Fe3+離子存在，若得幾乎無色的溶液，則證明原固體樣品中確實含有Fe3+離子。

4. 控制試劑用量，保證試劑純度。控制試劑用量并保證試劑純度，是順利進行觀察得出正確結論的前提。學生在做實驗時往往認為試劑加的越多，現象越明顯，然而試劑過量往往會引起副反應，使觀察得不到預期的實驗現象，從而得出錯誤的結論。例如，KI溶液中滴加飽和氯水的實驗：2KI+Cl2=KCl+I2，若一次加入氯水的量較快，較多。則CCl4層中觀察不到I2的紫紅色，這是因為發生了I2+5Cl2+6H2O=2HIO3+10HCl的副反應。又例如，裝有NaSO3 NaOH固體試劑的瓶子，若用完后不及時蓋好瓶蓋，就會影響試劑的純度。前者會被空氣O2所氧化而含有SO42-離子，后者會因吸收空氣中的H2O、CO2而含有CO32-離子。這樣在進行離子鑒定的實驗中就會觀察到“異常”的現象而導致錯誤的結論。

5. 創造適當的觀察環境。當反應現象不夠明顯時，還可創造適當的環境使有利于觀察得以進行。例如KMnO4紫紅色溶液中不易觀察出少量MnO2的存在，K2Cr2O7橙紅色溶液中加入Ba2+離子不易觀察到BaCrO4沉淀的黃色，因此需要采取靜置或離心分離等方法，以便觀察到沉淀的存在及顏色，此外黑色沉淀、綠色或藍色沉淀在白紙的襯托下會顯得更清楚，而微量白色沉淀或混濁在黑色桌面的襯托下會看得較明顯。

除上面介紹的一些觀察手段外，升高反應溫度，増大反應物濃度，加正催化劑，用玻璃棒進行攪拌或摩擦試管壁等方法都可以使反應現象變得較明顯而有利于觀察的進行。

以上所述，如能在實驗教學中得以應用，相信一定會對培養學生的觀察能力有所幫助。