實(shí)驗(yàn)探究過程中的觀察方法及能力培養(yǎng)

1、實(shí)驗(yàn)探究過程中的觀察方法及能力培養(yǎng)化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)對化學(xué)課程目標(biāo)的全面落實(shí)具有重要作用，化學(xué)實(shí)驗(yàn)又是進(jìn)行科學(xué)探究的主要方式，它的功能是其他教學(xué)手段無法替代的，它既是獲取知識、進(jìn)行知識創(chuàng)新的重要手段，又有著培養(yǎng)學(xué)生獲取知識的能力，提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的獨(dú)特作用，它有利于促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)思維，揭示化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)，是一種學(xué)習(xí)方式，也是學(xué)習(xí)的內(nèi)容和目標(biāo)，在長期以來的化學(xué)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)往往異化為一種形式，失去了它的探究功能，失去了在科學(xué)方法的養(yǎng)成和知識形成過程中的重要作用，淪為知識灌輸?shù)母接购忘c(diǎn)綴，嚴(yán)重影響學(xué)生學(xué)習(xí)的質(zhì)量和積極性，針對這種情況，要特別注意恢復(fù)實(shí)驗(yàn)在探究問題、形成知識、培養(yǎng)智

2、力品質(zhì)和非智力品質(zhì)方面的作用，提倡通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，形成知識。在這其中，不論從生動的直觀到抽象的思維，或從抽象的思維到能動的實(shí)踐，觀察都是首要步驟，人從外界接受的信息中，90%以上是通過觀察獲得的。化學(xué)研究的對象是物質(zhì)，而物質(zhì)及其變化又是復(fù)雜多樣的，這要求發(fā)展學(xué)生的觀察能力，才能很好地觀察所學(xué)對象，獲得全面和正確的感性認(rèn)識，進(jìn)而才能通過分析，綜合，得出正確的結(jié)論，進(jìn)而形成知識。培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，跟培養(yǎng)學(xué)生的想象力、記憶力、思維能力和自學(xué)能力等有密切關(guān)系，相輔相成，如讓學(xué)生集中注意力，對物質(zhì)及其變化進(jìn)行全面細(xì)致的觀察，獲取豐富的感性材料，就有可能引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行抽象思維，形成化學(xué)概念，上

3、升為理論，而且觀察越仔細(xì)，就越能發(fā)現(xiàn)和提出問題，也能更多的思考和探究，學(xué)習(xí)的自主性和探究性表現(xiàn)得也更充分。 一、自“課改實(shí)驗(yàn)”以來，學(xué)生在觀察中普遍存在的情況 我市自今年九月一日進(jìn)入國家課程改革實(shí)驗(yàn)區(qū)以來，在近一個(gè)月的新課標(biāo)和新教材實(shí)施過程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究的觀察中存在以下情況： l觀察的目的性不明確學(xué)生經(jīng)常只關(guān)注些有強(qiáng)烈刺激作用的現(xiàn)象或過程，產(chǎn)生一種較自然的輕松的、不易疲勞的“無意注意”，例如“實(shí)驗(yàn)2-4”，鋁箔在氧氣中燃燒，學(xué)生被那耀眼奪目的熾烈白光吸引，個(gè)個(gè)興高采烈，陶醉在“看熱鬧”中，有的甚至還請求能不能再來一次。 2不善于完整、全面地進(jìn)行觀

4、察，總是以局部代替整體例如學(xué)生在收集氧氣時(shí)，只注意到向上排空氣法時(shí)，瓶口要向上，往往忽視導(dǎo)管應(yīng)伸至接近集氣瓶底部，在木炭與氧氣的反應(yīng)中，只急于將受熱發(fā)紅的木炭伸入集氣瓶中，而忽視了應(yīng)由瓶口向下緩慢插入。在檢查裝置氣密性時(shí)，只注意雙手緊貼容器外壁后，浸入水中的導(dǎo)管口有氣泡冒出，而忽視了松開手后，導(dǎo)管內(nèi)會有一段倒吸的水柱。 3觀察籠統(tǒng)模糊，只關(guān)注明顯的現(xiàn)象，而忽視較為隱蔽的本質(zhì)特征例如鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生一看到“火星四射”的現(xiàn)象后，就興奮不已，似乎觀察任務(wù)己完成，全然忽視了生成的黑色固體。 4忽視稍縱即逝的現(xiàn)象，不能將其及時(shí)納入自己的意識范疇，因而產(chǎn)生錯(cuò)覺 例

5、如在水電解器的尖嘴玻璃管處點(diǎn)燃?xì)錃?，剛點(diǎn)燃時(shí)，火焰呈淡藍(lán)色，但很快就變成黃色，如果學(xué)生不及時(shí)仔細(xì)觀察這一現(xiàn)象，淡藍(lán)色火焰就被黃色所淡，必然產(chǎn)生錯(cuò)誤的認(rèn)識。  此外，觀察中還往往把現(xiàn)象和結(jié)論混為一談，例如“實(shí)驗(yàn)1-3”鋅粒中加入鹽酸時(shí)的現(xiàn)象，學(xué)生往往回答是“生成氫氣”。而不能準(zhǔn)確描述為“鋅粒表面產(chǎn)生小氣泡，發(fā)出嘶嘶的聲音，有氣泡逸出液面”。 二、學(xué)生在觀察中經(jīng)常遇到的困難。1對轉(zhuǎn)瞬即逝的現(xiàn)象不易捕捉，對多個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)前后不能協(xié)調(diào)。有些化學(xué)反應(yīng)，現(xiàn)象變化快，過程環(huán)節(jié)多。學(xué)生不能妥善協(xié)調(diào)各個(gè)環(huán)節(jié)并將多個(gè)現(xiàn)象及時(shí)納入自己的意識過程，使觀察記錄發(fā)生困難。例如在檢驗(yàn)氫氣純度時(shí)，學(xué)生首先要

6、能正確地收集到一試管氫氣，用大拇指堵住試管口，移近酒精燈火焰后再松開大拇指點(diǎn)火，在此過程中，學(xué)生往往遇到兩個(gè)困難，一是畏懼心理造成學(xué)生不敢把試管口移過酒精燈火焰，總是在離很遠(yuǎn)時(shí)就松開可大拇指，另一種是注意力完全被爆鳴聲吸引，忽視了火焰的異常擺動，對這種情況、可以采用定向重復(fù)觀察的方法，讓學(xué)生由局部到整體，逐步觀察整個(gè)變化歷程，并采用恰當(dāng)?shù)姆绞阶屪⒁饬Ω叨燃校?xùn)練視感覺的敏捷性和思維跟蹤的速度，由重復(fù)訓(xùn)練遷移到其它新的快速反應(yīng)情境。 2多種觀察并存，觀察中難以抓住本質(zhì)特征某些化學(xué)實(shí)驗(yàn)，如“實(shí)驗(yàn)2-1”探究空氣的組成中，紅磷劇烈燃燒的現(xiàn)象很鮮明，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中不能很好地分配觀察的注意

7、力，容易過多地把注意力集中在紅磷劇烈燃燒，產(chǎn)生濃厚白煙的現(xiàn)象上，忽視了水面的變化情況，最終影響了主要結(jié)論的得出。 3意料之外的因素引起觀察中斷，造成觀察的困難 學(xué)生專心觀察時(shí)，環(huán)境中意外的音響可能分散學(xué)生的注意力，此外，一些學(xué)生對實(shí)驗(yàn)探究的情況存在個(gè)人的預(yù)期，當(dāng)觀察結(jié)果與預(yù)期不符時(shí)，學(xué)生依舊按預(yù)期主觀臆斷得出結(jié)論，造成探究結(jié)果與方法的雙重失敗。 三、學(xué)生形成觀察能力必須具備的方法、習(xí)慣 1能根據(jù)觀察的目的，對儀器裝置、物質(zhì)及其變化進(jìn)行全面的觀察對物質(zhì)極其變化，不僅要認(rèn)識其顏色、氣味、溶解性等物理性質(zhì)。還要認(rèn)識其在變化中的種種現(xiàn)象，同時(shí)，還要了解實(shí)現(xiàn)變化所

8、需要的條件及使用的各種儀器和裝置，因此需要觀察的對象是多種多樣的，只您全面的觀察，才能形成較完整的感性認(rèn)識。 2分清層次，特別能注意不易發(fā)現(xiàn)或易消失的主要現(xiàn)象，并能對它們進(jìn)行比較、分析、綜合和概括。例如“實(shí)驗(yàn)3-1”電解水實(shí)驗(yàn)，首先是觀察水在通電時(shí)的現(xiàn)象：電極表面有氣泡產(chǎn)生，氣泡逸出水面匯聚在玻璃管上端，。第二是觀察產(chǎn)物在體積上的差異，第三要對產(chǎn)物進(jìn)行分析。比較和綜合概括，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：水通電分解生成氫氣和氧氣，說明水是由氫元素和氧元素組成。 3認(rèn)真、細(xì)致、有始有終的觀察習(xí)慣在實(shí)驗(yàn)探究過程中，學(xué)生有較大的獨(dú)立性，因此探究方案的設(shè)計(jì)要合理，既要目的明確，又要對可能發(fā)生的情況有

9、充分估計(jì)和設(shè)想。實(shí)驗(yàn)的步驟設(shè)置要簡明，但試劑的用量、條件掌握要嚴(yán)格，在內(nèi)容的安排中留有觀察的時(shí)間。觀察及測量結(jié)果應(yīng)準(zhǔn)確記錄，及時(shí)匯總、分類、比較、分析和歸納，這樣才能養(yǎng)成科學(xué)的態(tài)度和習(xí)慣。 四、培養(yǎng)觀察能力應(yīng)注意引導(dǎo)的環(huán)節(jié) 1激發(fā)觀察的興趣，培養(yǎng)喜愛觀察的良好習(xí)慣觀察一般包括對大自然條件下的觀察和實(shí)驗(yàn)過程的觀察，新課程標(biāo)準(zhǔn)和教材既重視實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，又著力增強(qiáng)了活動與探究，注重從日常生活、生產(chǎn)中選取學(xué)生熟悉的素材。引導(dǎo)學(xué)生通過觀察和探究，認(rèn)識物質(zhì)及其變化，如課本安排的第一個(gè)探究活動就是“對蠟燭及其燃燒的探究”，學(xué)生極有興趣，十分積極。許多學(xué)生回家后還繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在研究火焰

10、各部分溫度的高低時(shí)，用竹制牙簽代替火柴梗效果更明顯，并且把現(xiàn)象明顯的牙簽粘在作業(yè)本上交給老師看，這種愛好觀察的習(xí)慣比教他們懂得某些具體知識更為重要。 2掌握基本的觀察程序，發(fā)揮各種感官的積極感受作用 觀察是一個(gè)感知的過程，它和一般感知過程的不同點(diǎn)是：觀察是一個(gè)有目的、有計(jì)劃、有時(shí)還是一個(gè)持續(xù)的過程，在實(shí)驗(yàn)探究過程中，學(xué)生只有明確目的，知道在觀察什么，才能自覺地集中注意力于跟目的有關(guān)的方面，使用自己的感官，認(rèn)真地進(jìn)行觀察，否則往往會分心于一些有趣的東西，而忽略了主要方面，在設(shè)計(jì)和討論探究方案時(shí)，必須明確所要觀察的內(nèi)容和范圍，明確通過觀察要獲得哪些資料，解決什么問題，要擬定好觀

11、察計(jì)劃，制定觀察的路線、步驟，這樣才能在系統(tǒng)觀察中進(jìn)行層次清晰的觀察，而不至于主次不分，顧此失彼。對實(shí)驗(yàn)探究中的觀察，一般是按照“反應(yīng)前”“反應(yīng)中”“反應(yīng)后”的順序，分段進(jìn)行。例如“實(shí)驗(yàn)室制取氧氣”的活動探究，應(yīng)首先仔細(xì)觀察反應(yīng)進(jìn)行前裝置的特點(diǎn)、氣密性檢查、反應(yīng)器中高錳酸鉀的性狀，裝滿水后倒置的集氣瓶，加熱時(shí)要把注意力轉(zhuǎn)移到水槽中的導(dǎo)管口。觀察逸出氣泡的速度在均勻程度上的變化，在收集時(shí)觀察氣泡從水中逸出及瓶中水柱的下降及最終出現(xiàn)在瓶口的較大氣泡，在制取結(jié)束后觀察試管內(nèi)白色的棉花上新附了的粉狀固體。沿著這條路線，分段進(jìn)行觀察，層次清晰，然后進(jìn)行匯總，可以獲得較全面的感性材料。 由于物質(zhì)

12、及其變化是復(fù)雜多樣的，因而觀察時(shí)不僅要用眼睛，而且有時(shí)還要用手感覺或用鼻聞或借助儀器的幫助，因此，要能夠根據(jù)觀察的目的。發(fā)揮各種感官來感知觀察對象，這樣才能觀察的較全面。例如“檢驗(yàn)氫氣純度”的過程中，學(xué)生既要用耳傾聽辨別爆鳴聲的尖銳或輕微程度，又要在發(fā)聲同時(shí)觀察酒精燈火焰受爆炸氣浪影響而發(fā)生的異常擺動情況，還要能注意到手中的試管溫度明顯升高的現(xiàn)象。 3觀察和思維緊密結(jié)合 觀察是一種特殊形式的知覺，它是一種理性知識參與下的知覺，是一種與思維緊密聯(lián)系著的“思維的知覺”，觀察不僅僅是獲取和積累一些表象，更重要的是對所獲取的大量感性材料，進(jìn)行科學(xué)的分析、比較、綜合、概括等抽象活動，

13、才能透過直覺現(xiàn)象認(rèn)識事物的本質(zhì)屬性及內(nèi)在聯(lián)系，上升為理性認(rèn)識。因此在培養(yǎng)學(xué)生敏銳的觀察力中，必須有意識的引導(dǎo)學(xué)生對產(chǎn)生的異?，F(xiàn)象尋根究底，激發(fā)他們努力去查明原因，樹立科學(xué)態(tài)度和科學(xué)研究的精神。例如學(xué)生在“探究空氣的組成”過程中，在進(jìn)行“實(shí)驗(yàn)2-1”測定空氣中氧氣含量的基礎(chǔ)上，可引導(dǎo)學(xué)生回家完成另一個(gè)探究方案：用一個(gè)大碗盛半碗水，取一小段蠟燭固定在小木塊上，使之浮于水面，用一個(gè)玻璃杯，按容積分成五等分，標(biāo)上刻度，點(diǎn)燃蠟燭后，立即將杯子倒扣在蠟燭上，杯沿剛剛沒入水面封閉，在蠟燭逐漸熄滅并冷卻后，可觀察到水進(jìn)入杯內(nèi)，但明顯達(dá)不到1/5，此時(shí)就可引導(dǎo)學(xué)生比較、分析兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異，并分析誤差的主要原因，學(xué)生能夠較快地發(fā)現(xiàn)，生成物的狀態(tài)及水溶性是該