觀察是人類認識世界的一個重要途徑和開端。它是一種有目的地通過各種感覺器官主動攝取感知材料的活動。觀察能力是指人類用感覺器官和各種科學儀器,將客觀事物的性質和變化等信息,傳入神經中樞,形成直觀印象的能力。生物學家達爾文在談及他為什么能作出如此重大貢獻的原因時說:“我既沒有突出的理解力,又沒有過人的機智,只是在發覺那些在時間上極易消逝的事物,并對它們進行仔細觀察的能力上,我是超過中等水平人們的。”這充分說明了觀察在科學研究中的重要作用。
在中學化學教學中,教師要努力培養學生的觀察能力,特別是化學實驗的操作演示,引導學生注意每一個細節,認真記好每一個細節發生的變化,這些都有助于提高學生的觀察能力。
一、培養學生進行有目的觀察
觀察是一種有目的、有計劃的感知活動。在做實驗時,許多學生往往被某些新奇的現象所吸引,無目的、無要求、無方法、漫不經心地觀察,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驗現象去思維和形成教學目的所要求的化學概念了。
例如:鐵絲在氧氣中的燃燒,不少學生對其發出耀眼的強光、火星四射有很濃厚的興趣,而對燃燒后的產物卻不注意。這樣,由于沒有觀察到黑色固體物質的生成,也就無法準確地描述實驗現象。因此,教師在實驗過程中應首先明確實驗目的,確定好觀察目標。如做制取氧氣實驗時,可確定如下觀察目標:(1)使用哪些儀器?如何組裝?(2)藥品的顏色、狀態、氣味如何?(3)實驗如何進行操作?包括:①如何檢查氣密性?怎樣加混合物加熱?②如何檢驗生成的氣體?如何拆除儀器?(4)產物的顏色、狀態、氣味、溶解度如何,等等。這樣,由于觀察目的明確、目標具體,學生的觀察活動就會有的放矢地進行,既提高觀察的成效,克服觀察的盲目性,又培養觀察能力。
二、明確青少年的知覺常常受情緒和興趣的影響
學生容易被實驗中新奇的但非重點的現象所吸引,從而忽略實驗的主要方面。因此觀察之前必須明確觀察的目的。例如研究氧氣的化學性質時常常做磷在氧氣中燃燒的實驗,要求學生觀察的是磷和氧氣反應的條件、反應的現象和生成物的性質及狀態。在講述質量守恒定律的過程中,雖然也做磷的燃燒實驗,但要求學生觀察的是反應前后物質質量是否變化。
三、擬定周密的觀察計劃
有了周密的觀察計劃,就能預見到被觀察現象的各個方面,從而避免知覺的自發性,避免掛一漏萬,顧此失彼。尤其是有些實驗現象稍縱即逝,如果沒有計劃,就會影響觀察效果。例如演示“硫化氫完全燃燒和不完全燃燒”的實驗。觀察步驟是:硫化氫的制取—燃燒發生淡藍色火焰—罩在火焰上方的干燥燒杯壁上有霧發生成—玻片壓在火爭上的位置—玻片上有黃色硫生成。重點是:不同條件下燃燒生成不同產物。中心是:燒杯壁上的霧(此現象稍縱即逝,要求學生迅速觀察,防止失去機會)和玻璃片上的硫。
四、引導學生把思維與觀察結合起來
只有把二者結合起來,才能通過自己的思維反握現象的本質。例如在做過氧化納與水的反應實驗時,很多學生看到的現象只是大量氣泡、熱量和留下無色溶液。單憑這些現象是難以判斷生成物的,所以必須進一步根據分析,作出初步判斷,并且用實驗加以驗證。學生在檢驗出氧氣生成后,他們推測溶液中還有另一種生成物氫氧化物,于是進一步用加入酚酞的方法來驗證溶液是否有堿性,接著發現加入酚酞時溶液就紅色,但隨即紅色又消失。此時我引導學生進行思考和討論,最后弄清滴加酚酞有紅色產生,說明溶液有堿性,而紅色隨即褪去是由于過氧化鈉有漂白作用。通過這樣的思考與觀察相結合的過程,學生把握了現象的本質。
五、訓練學生準確地描述實驗現象
在要求學生對實驗現象進行全面且有主次的觀察后,教師應適時訓練學生運用準確的語言描述化學實驗現象和結果。如有的學生將石灰石跟稀鹽酸反應的實驗現象僅描述為“有氣體產生”,這是很不全面的,說明觀察時沒有用各種感官并用,或只是片面地描述這一種實驗現象。另外,有的同學將此現象描述成“有二氧化碳氣體產生”,“有二氧化碳氣體產生”是實驗結果,而實驗結果是通過分析實驗現象作出的結論,單憑觀察是看不到有“二氧化碳產生”的,只能看到“有氣體產生”。這時,我重做此實驗,引導學生系統地觀察實驗,全面準確地描述出以下現象:(1)有氣體產生;(2)石灰石逐漸溶解;(3)溶液溫度上升,等等。另外,在化學實驗過程中還要注重引導學生準確地描述實驗條件和過程,如:二氧化碳和澄清石灰水的反應,“適量”與“足量二氧化碳”條件和現象的描述不一樣;AlCl溶液與NaOH溶液反應,滴加順序不同,產生的現象也不同。所以,描述時一定要讓學生弄明白實驗的條件和過程,以培養學生準確描述實驗現象的能力。
六、注意養成學生實事求是的科學態度
化學是一門以實驗為基礎的科學,而科學是來不得半點虛假的,因而,在實驗過程中,教師一定要注意培養學生實事求是的科學態度。實驗中看到什么現象就說什么,不能為迎合教師或書本的知識而把沒有的東西硬說成是看到的,更不能人為加工或修改實驗數據,甚至一切由教師包辦代替。只有這樣,才能使學生養成實事求是的科學態度和嚴謹的實驗作風,也才能更好地培養學生的觀察能力,提高學生的綜合素質。
在化學實驗中培養學生的觀察能力,通過哪些途徑來培養,方法還有很多,還有待于在以后的教學實踐中不斷地探索、積累、完善。相信,只要在教學實踐中注意了對學生觀察能力的培養,那么我們所培養的學生就會是將來高素質的、合格人才。