化学实验中对学生进行有效观察能力培养的探究

曾开胜

观察是一种能力。观察能力是思维能力、实验能力、自学能力的基础。化学是一门以实验为基础的自然科学，其实验中的重要环节就是观察。而人们的大部分认知活动往往也是基于观察、依赖于观察。因此，化学实验教学中重视对学生观察能力的培养就具有十分重要的意义，它有助于学生加深对基础知识的理解。那么，如何通过化学实验有效地培养学生的观察能力呢？

一、掌握科学的观察方法

在化学实验教学中，应培养学生细心观察、勤于思考、耐心务实的心理品质，并从多方面指导学生掌握科学的观察方法，从而培养学生有效的观察能力。

教师教给学生观察方法是培养学生观察能力的重要环节，可达到事半功倍的效果。教师应要求学生重视实验预习，应结合实验内容复习与实验有关的知识。同时，还必须指导学生在观察现象时，既要注意明显现象，又要仔细观察隐蔽现象；既要寻找易混现象的异同点，又要辨明它们产生异同的原因。还应要求学生在观察时必须一丝不苟，养成认真、仔细、务实求新的良好观察习惯。只有这样，才能在错综复杂的现象中把握事物的本质特征。

1.激发兴趣，自觉观察

兴趣是推动学生探索知识、构成学习动机的一种动力。化学实验本身就新奇、生动、变化多端、五光十色，易引发学生浓厚的认知兴趣和强烈的求知欲望。实验兴趣是认知兴趣中重要的一种。在化学实验中，激发学生的观察兴趣关系到学生能否自觉、敏锐、精确地从事观察活动，进而养成良好的观察习惯，掌握科学的观察方法，提高观察能力。只有积极自觉地观察，才能获取正确的信息、发展思维、获得知识、掌握技能，进而认识自然的变化规律。

2.规范操作，引导观察

无论是演示实验，还是随堂实验或学生实验，教师和学生的操作都必须正确、规范，这样才能保证学生观察的正确。特别是演示实验，是以主观性、示范性、启发性、教育性为主要特征，在教学中具有突出的重要作用，可以激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性。精心设计好演示实验的课堂教学程序，在教学中围绕教学目的，正确地进行演示，并将演示、讲解与引导学生观察思维结合起来，这是演示实验真正发挥作用的关键所在。例如，镁带燃烧时发出耀眼的白光，容易刺激学生的感官、引起学生的注意，而燃烧后生成的白色粉末状物质往往被忽视。而恰恰是白色粉末的生成，才足以说明化学变化的本质特征。

3.明确目标，全面观察

全面观察是指对实验的整体观察，即从装置到操作再到现象，从实验前到实验中和实验后。实验前要求学生观察反应物的状态、颜色、气味（对试剂的观察）和装置；实验进行中则要求学生带着问题边观察、边思考，要注意如何控制反应条件，观察反应发生的现象如发光、发热、有沉淀和（或）气体生成、发生颜色变化等；实验后要求学生仔细观察生成物的颜色、状态，并与反应前进行对比，对观察结果进行分析和总结，必要时需立即作好记录。

指导学生运用多种感官全面观察，从不同角度稳妥观察对象的各个属性，获得完整、系统的知识。例如，在进行溶解过程中的热效应试验时，不要只局限于眼看温度计和烧杯底部木板的冻结和脱落现象，而要让学生用手摸摸烧杯的冷热变化。

在化学实验中必须使学生明确所要观察的内容和观察的范围，明确通过观察要获得哪些资料、解决哪些问题。实验前要拟订好观察计划和观察程序，引导学生在系统观察中进行层次清晰的观察，使学生明确观察什么和怎样观察，因为观察的目标越明确、计划性越强、定向的观察越集中，则感知的现象就越深刻，思维活动也就越积极，这样观察的效率才高。

4.分清主次，重点观察

重点观察的对象应根据需要来确定。为了证明某一事实或为了确认某一变化，只需对实验中的有关现象进行集中观察即可。例如，在硫酸铜溶液中放入铁钉的实验中，为了证实铁表面有红色的铜生成就说明铁置换出铜，则仅需重点观察这一点，就不一定要求学生面面具到地进行观察。观察化学变化要特别注意分清主次现象，要及时发现那些稍纵即逝但又能揭示变化实质或重要规律的现象。

5.特定指导，选择观察

选择观察的内容不一定是实验的重点，它只是为了达到某种特定的目的而进行的选择。例如，在指导学生专门观察实验中，教师应怎样使用滴管，或是为了纠正学生的错误操作或错误观察等。

6.探清事实，对比观察

有些实验现象，如果不进行对比将很难观察清楚，无法探清事实。例如，用酚酞溶液检测氨分子的运动，在玻璃罩内外各放一瓶酚酞溶液作对比，这样才易区别。又如，中和滴定时指示剂颜色的变化就需要做空白实验，并予以对比才能分清。

7.求真务实，反复观察

对观察结果要抱实事求是的态度，记录要真实，不能凭主观想象任意修正或人为地编造数据。如果观察结果与预期的不一致，要查找原因，认真分析，改进后再重新做，直到成功为止。某些重点实验或比较复杂的实验则应当进行反复观察，重做几次才能获得正确的认识。这一点往往容易被忽视，即演示一次我们误认为学生已经看清楚了，实则不然。铁在氧气里燃烧有没有火焰、硫在空气和氧气中燃烧时的火焰是什么颜色、如何善于捕捉那稍纵即逝的现象等，只有经过反复观察才能培养学生敏锐的观察力。

实验中，有些现象稍纵即逝，需要进行重复观察；有些现象变化缓慢，需要长期观察；有些现象因试验失败，需要再试验重新观察。这些都需要耐心。没有耐心，就不可能获得可靠、准确、理想的观察结果。例如，将二氧化碳气体通入澄清的石灰水中，可看到有白色浑浊现象，当二氧化碳气体过量时，这一现象又发生了变化，即白色浑浊消失，溶液又变澄清。如不经仔细反复观察，则这一现象未必能被学生发现。

8.剖析未知，发现观察

在观察时，既要注意意料中的结果，更要注意意外的新境界、新情况、新问题，这可能会有意想不到的重要事实的发现。探索性实验中可能出现的现象，不一定在实验前全能估计到。因此，这种观察往往无确定性目的，有的只能是估计，但它仍属于确定性观察。对于那些不在预料范围内出现的现象，需要学生具有细微而敏锐的捕捉能力，这是一种要求较高的观察能力。

总而言之，全面观察、重点观察和选择观察属于较低层次的观察，是为了培养初步的实验观察能力，目的比较单一；对比观察和反复观察既属于低层次的观察亦属于高层次观察，它是全面观察与重点观察的强化过程，也是发现探究观察中的重要组成部分。

二、具体指导，确定观察模式

在观察能力的培养过程中，必然要有教师的具体指导。其中除了课堂教学中，随时提示观察对象、观察内容和注意事项之外，还应使学生建立通常进行观察时的一般行为模式。譬如，在对某实验进行观察时，就有如下各模块间的程序体系。

在实验之前了解实验的意图，可决定观察的意图、重点，并确定相应的观察计划。按实验的意图划分，可分为概念和原理建立的实验、性质实验、制法实验、鉴定或鉴别实验、分离或纯化实验、操作技能实验和实验设计等。对上述各类实验进行观察的侧重点也有所不同。例如，在制法实验中，主要观察制备和收集的仪器选择和装置中仪器连接，以及操作时的注意事项；在性质实验中，要侧重观察反应物或生成物的性状、反应条件和反应现象。在培养观察能力中要掌握循序渐进的原则，即先指导学生观察实验的大轮廓，再逐渐观察实验的细节；先观察实验中出现的显著变化，再观察那些不够显著和微小的变化；先观察单一现象的变化，再观察复杂现象的变化；先讲究观察的质量，再逐步提高观察的速度。

三、观察与思维相结合，提升观察能力

在观察过程中，教师要指导学生边观察、边思考。处处留心、善于思考的人，往往可以从人们习以为常的现象中获得重要的发现。例如，经常观察沉淀不仅可以区分沉淀的颜色，而且还可以区别出什么是絮状沉淀、什么是胶状沉淀，甚至还可以从沉淀的色、态上判断不同物质是否同时沉淀。观察是手段，旨在发现和探索。教师应根据观察对象的特点，引导学生开动脑筋，边观察边思考，注意搜寻每个细节，要将观察得到的信息，通过分析、归纳、综合、概括等思维活动，达到认识事物及其变化规律的目的。在观察时，学生往往容易被事物的性状和变化的现象所吸引，而停留在单纯的感官被动反应上，这就要求教师设问质疑，引发学生进行相应的思维活动。又如，对于“氢气还原氧化铜的实验操作”，在观察中总要提出一系列问题：“氧化铜是什么颜色的固体？”“为什么氢气通入试管之前要验纯？”“经验纯的氢气通入试管中，为什么过一段时间才对试管中的氧化铜进行加热？”“在加热的条件下，氢气和氧化铜反应生成的红色固体物质是什么？”“停止加热后，为什么还要继续通氢气，直至试管冷却至室温？”等等。这些问题的提出，就是对学生思维的引发和引导，从而达到掌握氢气还原氧化铜的反应原理和操作技术原理的目的。通过感性认识得到理性的认识，从而提升观察能力。

总之，观察能力的培养比掌握某些知识或技能更需要有一个较长的练习过程。因此，观察能力培养的关键就是要“持之以恒”，只有勤于观察才能善于观察，只有仔细观察、勤于思考，才能最大限度地提高学生有效观察的能力、分析解决问题的能力，学生的化学成绩才能得到很大的提高。