在化学教学中培养学生观察能力的方法

✿双城市周家第2中学 吴华荣

生物学家达尔文在谈及他为什么能做出重大贡献时曾经说过：“我既没有突出的理解力，也没有过人的机智，只是在发觉那些在时间上极易消逝的事物，并对它们进行仔细观察的能力上，我是超过中等水平的。”观察是人们探索和发现大自然奥秘的前提，是全面、深入、正确认识客观世界、获取知识、发现问题的源泉。为了充分发挥实验教学在培养学生观察能力的功能，必须让学生带着悬念全面、认真地观察实验过程中所发生的各种现象。鼓励学生要善于捕捉那些不易被察觉的细微现象，那些呈现时间十分短暂，稍纵即逝的现象，逐渐养成由目的性观察到思维性观察的习惯。为了达到这个目标，在实验教学中应特别注意以下几点：

一、明确观察目的，既观察实验结果，又观察实验过程中发生的各种现象

在学生刚开始接触化学实验时，教师要指导学生弄清“看什么”即首先明确观察的目的而后再观察。在实验时，如果不加以指导，有的学生常常出现无目的、无要求、无方法、漫不经心观察的现象。常常只注意那些感觉新奇或有强烈刺激的化学现象，而放过了实验所要观察的主要内容。作为中学化学教学重要组成部分的化学实验，同样也必须改变过去只让学生观察实验最终结果，验证知识结论的做法。应该让学生观察实验从始至终整个过程中所发生的各种现象。引导学生去发现、探究，以培养观察的敏锐性、全面性和深刻性。

例如，金属钠跟水反应实验，不能只观察有氢气生成，以及反应后的溶液使酚酞变红这两个现象。应该在实验开始时让学生注意观察，等实验结束时大家报告各自观察到了哪些现象。包括钠浮在水面上、熔成小球状、不停地在水面上转动、发出“嘶嘶”响声、有水雾及气体生成、燃烧、使酚酞试液变红等一系列现象。并启发学生思考这些现象说明了什么.又如，初中演示氢气跟空气混合点燃爆炸的实验，必须让学生观察到纯净氢气燃烧形成的蓝色火焰，以及氢气从铁筒中排出，空气补入筒中时气体流动形成的“嗡嗡”声。而不能只让学生听铁筒（或塑料筒）爆炸的声音。否则，学生因为没有观察到纯净氢气安静燃烧的现象，就很难理解氢气跟空气混合爆炸的原因及爆炸极限，也学不到通过现象探究知识的能力。

二、有周密的观察计划，既要抓住观察重点，又要全面观察各种现象

全面观察是指对物质及其变化的过程和结果以及实现物质变化所需的仪器装置等都进行观察.只有全面观察，才有助于获得完整的感性认识，才有助于从中找出事物的内在联系和本质特征。分清主次就是要根据实验的目的、要求、内容分清实验的主要现象和次要现象。这样观察才不至于忽略了主要的、本质的东西。因为任何事物及其发生的变化都不是孤立的，往往伴随着主要现象而派生出许多次要现象。如果能让学生及时捕捉这些现象，不仅有利于观察能力培养，还能对所研究的事物有更全面、更深刻的认识，并从中学到科学方法。

例如，初中化学绪言课中，为了使学生理解什么是化学变化，演示镁带在空气中燃烧，是否有新物质生成是这个实验的观察重点，必须让学生看到银白的镁条变成白色的氧化镁。此外，由于镁带燃烧时有耀眼的白光；现象十分明显，能使学生获得深刻的感性认识，从而认识到发生化学变化时，往往有发光现象。但如果想让学生知道伴随着化学变化的发生还可能有发热现象，就必须引导学生观察镁带燃烧时上升的白烟，分析白烟是什么?为什么会上升?否则，很难对化学变化这个概念有全面理解。既全面又分清主次地进行观察，就要求重点观察主要现象，而不忽略次要现象，既要观察明显现象，又要迅速发现易消失的现象.这样才能培养敏锐的观察力。

三、用严谨的观察态度，既观察主反应的现象，也兼顾“副反应”的现象

在观察实验的时候，要求学生要有一种严肃、认真的观察态度，仔细地对待每个实验现象。如在制取某种物质或研究某种物质的性质的实验时，除发生主要反应外，还可能同时发生“副反应”。特别是当反应物的浓度、温度、压强等因素改变时，更容易发生副反应。有些副反应的现象还可能影响对主要反应的观察。教学中，有的教师为了突出重点，不使教学活动受到节外生枝的影响，尽量回避副反应，对异常现象视而不见。例如，不正视用氯酸钾跟二氧化锰混合加热制取的氧气中，因含有少量氯气及氯的氧化物而具有刺激性气味；不让学生观察用无水乙醇跟浓硫酸制取乙烯时反应物变黑色，以及生成的乙烯具有刺激性气味，甚至还用混有二氧化硫的乙烯做乙烯性质的实验，这种不纯的乙烯，很容易使酸性高锰酸钾溶液和溴水退色。从形式上这个实验很成功，验证了所讲的理论，严格地讲这样做是欺骗学生，不利于培养学生的观察能力和求异思维。为了强化实验的育人功能，在做乙烯实验时，应该引导学生观察反应物变成黑色以及生成的气体具有刺激性气味。分析出现这些现象的原因，讨论如果不除去杂质可能会有什么影响，然后提出除杂的建议，师生共同设计净化气体的装置和方法，最后付诸实践。这种做法确实多占用了时间，但对促进学生活学活用知识，培养分析问题、解决问题能力却有极大的作用。

四、注重对异常现象的观察，以培养学生分析问题、解决问题的能力、意志和品质

由于受药品的质量、溶液的浓度、反应物的配比、仪器的选用及装置是否合理、反应条件的调控、环境的改变等客观因素的制约，导致课堂实验失败，出现异常实验现象。例如初中化学研究金属跟盐溶液的置换反应规律时，我演示了金属钠跟硫酸铜溶液的反应，想通过实验证明并不是所有活动性强的金属都能从盐中置换出活动性弱的金属，钠跟硫酸铜反应不是生成铜，而是生成氢氧化铜等。在实验时由于没有把金属钠表面的煤油吸净，钠的颗粒又较大，所以放入硫酸铜溶液后立即起火燃烧，浓烟滚滚，溶液中既有蓝色沉淀，又有黑色沉淀，盛溶液的烧杯内壁全都变黑色。

此时应该冷静地认识到这正是培养学生发散思维的良好契机。及时引导学生运用已有的知识和经验，分析发生这些现象的本质和发生这些现象的原因。这样虽然多占用了一些教学时间，影响了讲授新知识的进度，但由于学生参与了实验从失败到成功的全过程，在知识、技能、情感、意志、能力等领域所受的影响，远大于观察一次成功的实验。

五、注重对实验现象的对比观察，以培养学生探究知识的科学方法

在传统的实验教学中，为了配合知识的讲解，演示实验时，往往只让学生观察实验中的某些片段现象。由于缺乏全面、对比的观察，不仅使学生对基础知识理解不透，抓不住问题的关键，更重要的是忽视了学生学习的主体作用，没有让他们积极参与探究知识的过程，只是被动地接受结论，长期下去将不利于学生求异思维的培养。例如，演示镁带能在二氧化碳中继续燃烧的实验，必须在将燃着的镁带放入盛二氧化碳的烧杯中之前，先用燃着的木条检验烧杯中的气体不支持燃烧。否则，学生就可能怀疑烧杯中盛的是氧气或空气。

又如初中为了帮助学生建立“爆炸”概念，设计了干燥面粉在密闭的纸盒中点燃爆炸实验。如果在实验之前先演示干燥面粉撒在酒精灯火焰上只燃烧而不爆炸，经过对比观察，学生就会理解燃烧与爆炸都是剧烈的氧化反应，区别就在于爆炸是发生在有限空间，燃烧是发生在无限空间。通过实验进行对比、观察、研究，不仅使学生对知识有了深刻理解，更重要的是学会了探究的科学方法，有利于科学素质的提高。

此外，对实验的观察也不能只局限于实验过程中所发生的现象，还应该观察实验装置和操作过程。只有对实验装置、操作步骤以及从始至终所发生的现象，进行全面细致的观察，并且将观察与思考结合起来，进行思维性观察，才能对实验的现象有深刻的理解，才能提高操作技能和实验设计能力，才能受到科学方法的训练，才能使情感、意志、能力受到锻炼，真正发挥实验教学的育人功能。