化學實驗中觀察能力的培養

王　琦

觀察是認識的基礎，是思維以及其他各種能力發展的前提，是獲得感性知識和發現問題的源泉，學生具有良好的觀察能力才能清晰地感知化學現象，才可能進一步理解和掌握化學知識，贊可夫指出：“觀察能力的強弱是學生成績優劣的主要原因之一，”可見，培養學生的觀察能力是關系學生一生的學習質量和將來從事創造性勞動和科學研究工作水平的問題，從這個角度來看培養觀察能力的意義是十分重大而深遠的，因此，發展和培養學生的觀察能力是教學中必須完成的重要任務之一。

在中學化學教學中培養學生的觀察能力有如下幾點方法：

一、明確實驗目的、意義。弄清“看什么”和“怎么看”

在具體的教學中，通過實例說明培養觀察能力的意義，是學生自覺地投入觀察訓練的前提，有的學生常常出現無目的、無要求、無方法、漫不經心地觀察，他們常常只是注意那些感覺新奇的或有強烈刺激的化學現象而放過了實驗目的所要求觀察的主要內容，對于已經觀察到的現象，也往往不能完整地描述出它的特點，當然更談不上進一步根據實現現象去思維和形成教學目的所要求的核心概念了，比如，進行氫氣的驗純實驗時，應先明確：氫氣不純凈，混有空氣或氧氣，點燃時會發生爆炸，那么，點燃氫氣之前應怎樣檢驗純度呢?然后交代用試管以排水法收集求氫氣來進行操作，使學生明確通過對該實驗的儀器、操作和現象的觀察，掌握氫氣的驗純方法，如不強調觀察的目的，可能學生只是單純地聽到實驗中兩種不同的聲響，而沒有注意觀察具體的操作方法，形成無目的、無取向的觀察。

所以，無目的觀察是不利于形成化學概念的，學生明確了觀察必須要有目的性、計劃性的意義后，并不等于就能獨立地確定每一個實驗所要觀察的具體目的、任務和制訂觀察的計劃，因此，還得具體地培養學生獨立進行觀察的能力，培養觀察能力，形成觀察習慣，要有教師的引導，使學生掌握觀察的基本技能，知道觀察什么和怎樣觀察。

二、重視演示，充分利用化學實驗、化學模型、樣品等創造觀察的良好條件，讓學生充分發展觀察力

演示實驗本身除了服務于知識講授和技能培養的目的之外，還是一種示范，正確的演示實驗操作，才能得到準確的實驗結果，在中學實驗中，演示實驗要觀察的內容不外四種：實驗裝置、試劑、操作和反應現象。

1、怎樣觀察實驗裝置，可遵循“從整體到部分，從部分到整體，從外部到內部”的原則，“從整體到部分”就是對實驗裝置先有個整體輪廓的了解，“從部分到整體”就是這套裝置是由哪幾部分組成，又是怎樣連結在一起的，“從外部到內部”就是了解每件儀器的外觀形狀和內部構造。

例如，實驗室制氧氣的裝置，這一套裝置是由制取裝置和收集裝置組成，這就是從整體到部分；帶導管的膠塞把反應器和水槽連接在一起，反應器固定在鐵架臺上，酒精燈在反應器尾部的下場，這就是從部分到整體；膠塞插入大試管口的長度、導管插入試管里的長度、導管另一端伸到集氣瓶口的部位、試管夾持的部位、試管在鐵架臺固定的角度等，這就是從外部到內部。

2、怎樣觀察試劑?觀察試劑是指用感官去感知所用的藥品、試劑的色、嗅、味、態、溶解性、揮發性、密度、硬度、熔點、沸點等，而主要是觀察試劑的色、嗅、態。

3、怎樣觀察實驗操作?實驗操作包括：實驗儀器連接順序(一般是從左向右，由下到上)、氣密性的檢查、試劑取用的先后順序和數量、產物的收集與檢驗、“三廢”處理、裝置拆卸等操作步驟，例如，氫氣還原氧化銅的實驗，要先往盛氧化銅的試管里通人氫氣再加熱，若先加熱再通氫氣就有發生爆炸的危險，完畢時先停止加熱再繼續通氫氣直到試管冷卻為止，若先停止通氫氣則有可能使還原出來的銅重新被氧化，又如，濃硫酸稀釋時應把濃硫酸沿器壁慢慢注入水中并不斷用玻璃棒攪拌，如把水倒入濃硫酸中可能會使水沸騰飛濺出來，造成傷人事故。

4、怎樣觀察實驗現象?在培養學生觀察能力中，觀察實驗現象是重點也是難點，觀察實驗現象既要學會全面觀察又要學會分清主次地進行觀察，“全面觀察”是指對實驗的過程和結果及實現物質變化所用的儀器裝置等都要進行觀察，只有全面的觀察才有助于獲得完整的感性認識，才能對各個細節都有豐富的感知，便于從中找出事物的內在聯系和本質特征，同時，也有利于發現特殊現象和新的問題，促使學生進行思考，從而促進思維能力的發展，“分清主次”就是要根據實驗目的要求和實驗內容，分清實驗的主要現象和次要現象，這樣觀察時才不至于忽略了主要的東西，特別是那些不宜發現或容易消失的主要現象，例如，觀察鋅和稀硫酸的反應，有氣泡產生并生成無色溶液是主要現象，由于鋅粒含有雜質，溶液中有黑色物質，對于一些學習不認真的學生則認為有黑色的物質生成，而忽略了氣泡的產生或溶液顏色的觀察，又如在檢驗無色氣體是氫氣時，在小試管口點燃氣體有淡藍色火焰是一瞬即逝的現象，必須集中注意力及時抓住時機觀察。

指導學生學會既全面又分清主次的觀察，首先要使學生明確有的化學反應進行得很快，必須迅速觀察，教師可結合“雙基”的教學教會他們掌握觀察的規律，這個規律體現在觀察的順序和內容上，就順序而言，一般是先觀察儀器裝置，再觀察各種反應物，而后觀察物質變化，從開始到結束的整個變化過程，最后觀察生成物，就觀察的內容而言，對儀器裝置要在整體觀察中迅速找到它的中心部位；觀察物質(包括反應物和生成物)時，一般要注意它的顏色、狀態、硬度、氣味、密度、溶解性等物理性質；觀察物質變化時要注意觀察反應過程中所發生的現象的特征，如熔化、升華、冒出氣泡、生成沉淀、改變顏色、放熱、吸熱、燃燒閃光、發聲、爆炸等。

在教學過程中，指導學生掌握觀察規律的同時，還需教育學生具備認真、細致、有始有終地進行觀察的態度，有了這種態度才能精細地觀察到那些稍縱逝的或隱蔽的現象，從而提高觀察水平，中學生在觀察化學實驗現象時，常常出現的問題是只看化學變化的結果，而沒有認真、細致、有始有終地觀察變化的過程，這樣，既不利于化學概念的形成和鞏固，也不利于觀察能力的培養。

全面觀察盡可能運用多種感光，眼看、耳聽、手摸，才能發現事物的本質和變化的規律，對某一物質的性質觀察了解得越全面，就越能與其他物質比較，找出它與其他物質的區別，突出它的特征，從而確知它是存在著的某種物質，例如，觀察稀硫酸和稀的氫氧化鈉溶液，簡單地用眼看，都是無色透明的液體，就不能區分了，如果用手摸，用口嘗，則稀的氫氧化鈉溶液有滑膩感覺，有澀味；稀硫酸無滑膩感覺，有酸味，如果再用紫色石蕊試液去檢驗，就可用跟觀察到稀氫氧化鈉溶液使紫色石蕊試液變藍，稀硫酸使紫色石蕊試液變紅，這樣，通過多方面的觀察了解，就可區別出這兩種溶液。

此外，還應使學生懂得要能很好的觀察，除了學會運用多種感光參加觀察活動外，還必須重視在平時學習中有關知識的積累，掌握所需技能，上面的例子也可以

說明這一點，只有在平常的學習中掌握了使用石蕊試液檢驗酸堿性的知識和技能后，才有可能在區別稀氫氧化鈉和稀硫酸時借靠這種檢驗方法來觀察，由于中學生的學習是在教師的計劃、組織、指導下進行的，所以教師通過化學基礎知識和化學基本技能的教學，加強傳授學生觀察化學現象所必需的知識和技能是發展和培養學生觀察能力的基礎工作。

三、具體指導，確定模式

在觀察能力的培養過程中，必然要有教師的具體指導，在課堂教學時，除了隨時提示觀察對象、觀察內容和注意事項之外，還應使學生建立通常進行觀察時的一般行為模式。

在實驗之前了解實驗意圖，可決定觀察的意圖重點，并確定相應的觀察計劃，按實驗的意圖，可分為：概念和原理建立的實驗，性質實驗，制法實驗，鑒定、鑒別實驗，分離、提純實驗，操作技能實驗和實驗設計等，對上述各類實驗進行觀察的側重點也有所不同。

有了觀察行為的一般模式，就有利于進行計劃性觀察，提高觀察效果和觀察能力，為了培養學生全面、準確、有效地進行觀察，應指導學生在觀察前制定觀察計劃，其中包括：目標、取向；程序、要求；方式、方法；反饋處理。

四、把觀察與思維結合起來

觀察是手段，旨在發現和探索，將觀察得到的信息，通過分析、歸納、綜合、概括等思維活動，達到認識事物及其變化規律的目的，例如，為了探究燃燒的條件，把白麟分成二份，一份放人熱水中，一份放在蓋在熱水上的銅片上，并在銅片另一端放紅磷，通過實驗觀察到熱水中白磷和銅片上的紅磷沒有燃燒而銅片上的白磷卻燃燒起來，通過現象分析、比較、綜合、概括出燃燒的條件，觀察中進行一系列方式方法的思維活動，不僅能提高學生觀察的積極性，做到全面、精細、正確的觀察而且有利于發展學生的思維能力，使之善于把觀察和思維結合起來。

五、拓寬范圍、充實提高

在化學教學中，培養學生的觀察能力，除了通過化學實驗之外，還要努力開拓觀察的時空范圍，借助多種手段、多種媒體，努力創設觀察機會，接觸多種現象和情景，例如，演示電解水時，觀察電極上產生的小氣泡，很小，甚至連前面的同學都不便觀察，如果采用幻燈投影，便可以使演示實物化小為大，提高細微現象的可見度，全班學生都能清楚地觀察到，再如，觀察丁達爾現象時，使用手電筒光照射放在暗盒中的膠體，觀察效果就不如紅色激光照射膠體的效果好。

又如，金屬鈉與水的反應，可用一個結晶皿，加水約1／3～1／4，滴入1～2滴酚酞試液，將結晶皿放在投影儀的工作面上，把小塊金屬鈉放人結晶皿的水中，就會從銀幕上清晰地觀察到金屬鈉熔化成小球，小球在水面上迅速游動，鈉球經過的地方溶液變成紅色，直到鈉反應完畢，整個溶液變成紅色等現象，通過投影放大，實驗現象既直觀生動有助于激發學生的興趣，又能節約藥品，收到良好的教學效果，在有條件的學校，對有危險性的實驗、一些描述性實驗和污染嚴重的實驗等均可用計算機進行動畫模擬實驗，利用計算機動畫模擬一些錯誤實驗的操作，如稀釋濃硫酸時將水倒入濃硫酸中，液體沸騰飛濺；用排水法收集氧氣時，先停止加熱，后將導管移出水面，水倒吸致使試管炸裂；點燃沒有檢驗純度的氫氣，導致氫氣發生裝置的爆炸；收集多余的氯化氫時，導管直接插入水中引起水倒吸的現象，等等，模擬這些錯誤的實驗操作，使學生加深對錯誤操作原因的理解，另外，組織和開展化學課外小組活動，組織學生參加社會實踐活動等，豐富和擴大學生知識領域，擴展學生培養觀察能力的場合和機會。

在中學化學教學中的能力目標中，觀察能力是思維能力的前提，是實驗能力的基礎，要重視觀察能力的培養，充分認識觀察能力培養的本質涵義和具體內容，不斷掌握并探索培養觀察能力的途徑和方法，使學生的觀察能力不斷完善和提高。

(責任編輯：羅艷)