淺談科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生觀察能力的培養(yǎng)

摘要：科學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，而觀察是實(shí)驗(yàn)中的重要環(huán)節(jié)。觀察能力的提高，有助于學(xué)生加深對(duì)科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，有助于發(fā)展學(xué)生的思維能力，從而達(dá)到提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的目的。本文就針對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生觀察能力的培養(yǎng)進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：科學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；觀察能力：培養(yǎng)

科學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，而觀察是實(shí)驗(yàn)中的重要環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)裝置的安裝、實(shí)驗(yàn)程序的排列、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的剖析、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的讀取、實(shí)驗(yàn)誤差的分析等過(guò)程都離不開(kāi)觀察。觀察能力的提高，有助于學(xué)生加深對(duì)科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，有助于發(fā)展學(xué)生的思維能力，從而達(dá)到提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的目的。因此，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中重視對(duì)學(xué)生觀察能力的培養(yǎng)具有重要的意義。本文就針對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生觀察能力的培養(yǎng)進(jìn)行闡述。

一、圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)康模囵B(yǎng)學(xué)生觀察能力的定向性

實(shí)驗(yàn)中的觀察，都要有一定的目的。只有有目的地觀察，才能深入、細(xì)致、有效。因此，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必須圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)康模e極運(yùn)用心理學(xué)中的“注意”規(guī)律，把學(xué)生的觀察活動(dòng)引向正確的軌道。“注意”是心理活動(dòng)對(duì)客觀研究對(duì)象的指向和集中，培養(yǎng)觀察能力的定向性就是要強(qiáng)化“有意識(shí)的注意”，盡量減弱“無(wú)意識(shí)注意”的影響，使觀察有明確的目的。例如，在氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師除了要交待學(xué)生如何操作外，還應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生如何觀察，觀察哪幾個(gè)地方，然后教師再進(jìn)行操作，使學(xué)生通過(guò)對(duì)該實(shí)驗(yàn)的儀器、藥品、操作和現(xiàn)象的觀察，掌握氫氣有關(guān)還原性的知識(shí)和做該實(shí)驗(yàn)必須要注意的地方。

二、嚴(yán)格操作規(guī)程，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的有序性

觀察能力的有序性是指實(shí)驗(yàn)操作要有一定的順序。這個(gè)順序的編排首先必須注意到知識(shí)本身的邏輯性，只有依據(jù)知識(shí)的前后順序，順理成章進(jìn)行科學(xué)性和可行性的編排，才能得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，反之就不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹＠缭凇皽囟鹊臏y(cè)量”中我們?yōu)榱苏f(shuō)明不能利用人體感覺(jué)，必須用溫度計(jì)來(lái)測(cè)量溫度的道理，安排了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：取三盆溫度不同的水，請(qǐng)一個(gè)同學(xué)將左手浸在熱水中、右手浸在冷水中，停頓片刻后將雙手同時(shí)浸入溫水中，則學(xué)生會(huì)感到左手浸在冷水中，右手浸在熱水中。對(duì)同一盆水雙手的感覺(jué)都不一樣，這就清楚地說(shuō)明了單憑人體直覺(jué)是無(wú)法測(cè)量溫度的。但是如果把實(shí)驗(yàn)順序編排錯(cuò)了，開(kāi)始將雙手浸入溫水中，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，左、右手分別浸入熱水和冷水中，學(xué)生就能得出左手浸在熱水中，右手浸在冷水中的正確判斷，這樣就達(dá)不到實(shí)驗(yàn)的目的。又比如“探究溫度對(duì)酶活性的影響”，需要進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作：(1)取3支試管，編號(hào)并各注入2毫升淀粉溶液；(2)向各試管注入1毫升淀粉酶溶液，搖勻后。再將3支試管分別放在冰塊、沸水和37℃水中維持溫度5分鐘；(3)向各試管滴入1滴碘液；(4)將3支試管分別放在冰塊、沸水和37℃水中維持溫度5分鐘；(5)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。其實(shí)驗(yàn)操作步驟最合理的順序?yàn)椋?1)—(4)—(2)—(3)—(5)。可見(jiàn)實(shí)驗(yàn)操作的順序，也是不能隨意排列的。其次，在編排操作原理時(shí)，還必須考慮學(xué)生的認(rèn)知水平和接受能力，實(shí)驗(yàn)操作的設(shè)計(jì)要符合由淺入深、由特殊到一般的思維順序，使學(xué)生的觀察能力得以逐步提高。

三、運(yùn)用對(duì)比手段，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的敏銳性

觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生的能力，但是由于觀察只能起到接受信息的作用，人腦接受到的各種信息中，既有本質(zhì)的有用信息，也有大量非本質(zhì)的無(wú)用的信息，必須對(duì)它們進(jìn)行篩選、加工。抽取其本質(zhì)的可用的部分，這就要求觀察者具有敏銳的觀察力。這種敏銳的觀察力，學(xué)生往往不是一開(kāi)始就具備的，需要我們運(yùn)用多種方法加以培養(yǎng)鍛煉。科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中較常使用的比較法，特別是對(duì)比這種手段，對(duì)同一研究對(duì)象采用不同的實(shí)驗(yàn)方法，比較其異同。將能去偽存真、由表及里，抓住事物的本質(zhì)，實(shí)驗(yàn)時(shí)可以用對(duì)比手段來(lái)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生觀察能力敏銳性的培養(yǎng)。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室中做實(shí)驗(yàn)?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生敏銳的觀察能力。但學(xué)生學(xué)習(xí)的課堂決不單純是實(shí)驗(yàn)室，還應(yīng)包括日常生活這個(gè)大課堂。所以我們還應(yīng)常常讓學(xué)生把實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與日常生活中積累的感性認(rèn)識(shí)進(jìn)行比較，引導(dǎo)他們從生活中常見(jiàn)的現(xiàn)象中探索事物的本質(zhì)。例如，在講授“大氣的壓強(qiáng)”而做“水杯—硬紙片”實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們首先讓學(xué)生根據(jù)日常經(jīng)驗(yàn)猜想硬紙片會(huì)不會(huì)掉下來(lái)。再演示這個(gè)實(shí)驗(yàn)。當(dāng)學(xué)生看到硬紙片不會(huì)掉下來(lái)時(shí)，無(wú)不感到新奇有趣，我們因勢(shì)利導(dǎo)讓學(xué)生分析硬紙片為什么會(huì)與日常經(jīng)驗(yàn)相違背不掉下來(lái)，再引導(dǎo)學(xué)生分析如果杯里只盛少量水或沒(méi)有水時(shí)硬紙片會(huì)不會(huì)掉下來(lái)。如果雖有滿杯水，但用小刀片把硬紙與杯口接觸處撬開(kāi)一個(gè)小口子，硬紙片會(huì)不會(huì)掉下來(lái)，再進(jìn)行演示，使學(xué)生對(duì)大氣壓強(qiáng)有一個(gè)比較清晰的認(rèn)識(shí)。然后又讓學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)與日常生活中哪些現(xiàn)象比較相似。學(xué)生紛紛舉手要求發(fā)言，有的學(xué)生說(shuō)鋼筆吸墨水就是大氣壓強(qiáng)把墨水壓進(jìn)鋼筆的；有的學(xué)生說(shuō)茶壺蓋上有個(gè)小孔就是為了讓空氣進(jìn)去以便讓壺內(nèi)的水倒出，等等。通過(guò)學(xué)生的討論，使學(xué)生的視野得到了拓寬，為今后能敏銳、細(xì)致、深入地觀察周?chē)磺写蛳铝肆己玫幕A(chǔ)。同時(shí)，對(duì)于那些現(xiàn)象不甚明顯的實(shí)驗(yàn)，還可用多媒體等現(xiàn)代的電教手段，化靜為動(dòng)，化小為大，這對(duì)提高學(xué)生觀察能力的敏銳性是大有裨益的。

四、創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)條件，提高學(xué)生觀察能力的全面性

提高觀察能力并非教學(xué)的目的和歸宿。而是要通過(guò)觀察積累大量的感性材料形成概念。因此，必須運(yùn)用變式觀察，即從各個(gè)不同角度、不同情況加以觀察，這就要提高全面的觀察力。例如，在講授“沸騰”時(shí)做了如下實(shí)驗(yàn)：在大燒杯中放一盛水的小試管，用酒精燈加熱燒杯，用兩支溫度計(jì)分別測(cè)量燒杯和試管中的水溫，待燒杯和試管中的水溫都達(dá)到100℃時(shí)，同學(xué)們觀察發(fā)現(xiàn)大燒杯中的水不斷地沸騰，而試管中的水溫雖為100℃，卻并沒(méi)有沸騰，這個(gè)實(shí)驗(yàn)反映了液體沸騰和熱傳遞產(chǎn)生的條件：液體溫度必須達(dá)到沸點(diǎn)，沸點(diǎn)后還必須繼續(xù)吸熱才能沸騰，發(fā)生熱傳遞必須有溫度差。這就改變了學(xué)生頭腦中的達(dá)到沸點(diǎn)就能沸騰這一片面認(rèn)識(shí)。這種用創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)條件，讓學(xué)生全面觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象形成正確概念的方法是科學(xué)教學(xué)中必須提倡的。又比如，在觀察鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)時(shí)，只知看那美麗的、光亮的火星四射，顧不得感知過(guò)程中在放熱，也沒(méi)看到容器底有少量的水或細(xì)沙。更不理會(huì)生成物的色、態(tài)。那么，雖經(jīng)一番觀察，卻不能形成完整的燃燒概念。對(duì)四氧化三鐵的色態(tài)也不能描述。若此時(shí)叫學(xué)生自己親自進(jìn)行物質(zhì)的燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)被燙傷事故或儀器炸裂等事故。而這種概念掌握不好和操作技能不高形成的原因，就是不能系統(tǒng)地進(jìn)行全面性的觀察，是觀察能力薄弱的表現(xiàn)。

總之，實(shí)驗(yàn)所提供的大量豐富的素材靠觀察來(lái)獲取。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中重視提高學(xué)生觀察能力的定向性、有序性、敏銳性、全面性，會(huì)對(duì)科學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提高和學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)起到良好的推動(dòng)作用。

(武義縣武剛中學(xué))