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工欲善其事 必先利其器

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  [摘   要]实验观察是学生通过自身体验培养观察能力、全面提高化学素养的重要环节。化学教师应致力于培养学生的实验观察能力,深入研究实验中影响观察能力培养的消极和积极因素,努力探索在实验中提升学生观察能力的新方法和具体措施。
  [关键词]观察能力;化学教学;化学实验
  [中图分类号]   G633.8        [文献标识码]   A        [文章编号]   1674-6058(2019)14-0083-02
  著名教育家波利亚指出:“获取知识的最佳途径是自己的体验,因为自身体验最清楚也最容易得出其中的内在规律、性质和联系。”化学作为一门研究物质组成、结构、性质和变化规律的自然科学,其本身正是建立在对自然、对实验的观察和研究基础之上的。实验观察是学生通过自身体验培养观察能力、全面提高化学素养的重要环节。化学教师应致力于培养学生的实验观察能力,深入研究实验中影响观察能力培养的消极和积极因素,努力探索在实验中提升学生观察能力的新方法和具体措施。
  一、影响观察能力培养的因素
  1.观察对象对观察能力培养的影响
  化学反应种类繁多,实验现象也千变万化。有的实验现象很不明显;有的实验现象转瞬即逝;有的实验现象随实验阶段变化而变化;有的实验伴随发光、声响,这些势必给学生的观察带来困难。教师在实验前若不讲清楚观察的目的、重点,学生就不能及时、仔细、全面地关注实验现象,采集实验信息,也就得不到正确的实验结论,对学生观察能力的培养产生负面影响。
  2.观察者自身对观察能力培养的影响
  学生在实验中往往怀着好奇心去观察,常常被实验中的光、烟、声所吸引,重视局部观察,而忽视观察的完整性和系统性。
  另外,中学生心理发育还不够成熟,考虑问题仍比较片面,这种心理状态造成他们更注重对实验的外在现象进行观察,而忽视对实验的基本操作程序进行观察。
  二、培养学生观察能力的方法和具体措施
  古人云:“工欲善其事,必先利其器。”要使学生在实验中学会完整、系统、周密地去观察,使观察达到良好的效果,关键在于科学的观察方法。
  1.让学生明白观察的目的和意义,培养良好的观察习惯
  观察是一种有目的、有计划、持久性的认知活动。观察是科学探究活动的基础,也是获取化学知识、掌握化学规律的重要途径。教师要让学生充分认识到实验中观察的重要性,积极引导学生主动观察,激发他们观察的自觉性。教师在实验之前可告知学生实验的目的,以及实验装置的安装、溶液的配制、药品的称量等步骤;实验中要提醒学生特别要注意的事项;实验后要求他们对实验结果进行记录,摆放好药品,处理废液等。只有在实验中不断增强学生观察的主动性、目的性,才能逐步培养他们形成良好的观察习惯。例如,在二氧化碳实验室制取实验中,教师可先引导学生观察实验中选取了哪些仪器,使用了哪些药品,观察仪器的大小、量度,药品的性状、颜色、用量等;其次观察实验操作的具体过程与步骤,如试管夹取方法、药品取用方法、集气采用方法等。最重要的是要求学生观察实验过程中有哪些现象发生,生成物有哪些,它们的状态、颜色、性质是什么样的,与发生反应前有何变化。让学生带着目的和任务去观察,就可避免观察的盲目性,避免观察时顾此失彼。
  2.调动多种感官进行观察,把全面、系统观察和重点观察结合起来
  提到观察,人们总是想到视觉观察。的确,我们观察的主要手段仍然是用眼去观察,但是,观察手段并不仅仅局限于视觉,我们还可以调动听觉、触觉、嗅觉进行全方位的观察。心理学研究表明,观察的广度直接影响到我们对事物的认知程度,人的大脑正是通过对事物的形、声、色、味等进行记录、比较分析、综合概括来推究事物的本质属性的。实验教学中,教师也要引导学生充分调动和协调运用多种感觉器官,对颜色、气味、冷热、声响等实验现象进行观察。例如,在镁条燃烧实验中,教师先调动学生视觉和触觉对镁条的性状、颜色进行观察;然后让学生协调视觉、触觉、听觉对发光、发热、声响、烟雾现象进行观察;实验后,再比较生成物与镁条的性状区别。这样,学生在大脑中就会形成对实验较全面、较系统的客观认识。观察的广度扩大了,观察的质量提高了,学生对化学变化规律的掌握相对也会更加全面、更加牢固。
  当然,学生既要对实验过程、现象、结果进行全面系统的观察,也要按照一定的目的和要求对实验现象有选择地重点观察。因为不同的实验有不同的观察重点,有的注重观察物态改变,有的注重观察质量增减,有的注重观察光热生成,有的注重观察色味变化,有的注重观察反应速度,等等。例如,在物质的溶解和结晶实验中,我们重点观察晶体的形状和大小变化;在酸碱指示实验中,我们重点观察指示剂的颜色变化;在浓硫酸稀释实验中,我们重点观察温度的变化;在金属与盐酸反应的实验中,我们重点观察反应与否和反应速度。
  3.强调观察与思考相结合,提高学生观察的敏锐性和深刻性
  正确的观察是科学思维的基础,而严密的思维又是正确观察的前提。事实证明,化学教学中,学生注意力最集中、思维最活跃的时段是在实验时。因此,教师要在实验教学中积极引导学生主动思考,避免被动观察,不断提高他们观察的敏锐性和深刻性,逐步促进他们形成较强的观察能力。
  此外,反映事物本质的东西有时并不易见,而非本质的现象往往喧宾夺主,这就可能造成观察者判断错误。因此,学生在观察实验时,必须紧密结合思维,对实验现象进行分析筛选,归纳总结,把握各种现象之下的本质特征。例如,在燃烧条件的探究性实验中,教师先选择常见的几种不同物质来灼烧,让学生思考什么是可燃物,再让学生观察铁丝在氧气中的燃烧,这样学生得出的可燃物概念才不会有失偏颇;比较可燃物在空气中和氧气中燃烧的不同状况,学生经过思考就可以推测出氧在燃烧中的作用;观察白磷的自燃,学生就会改变“可燃物一定要点燃”这个错误认识。
  4.将教学中的实验观察与生活中的观察结合起来
  化学是在总结、归纳各种生活现象和规律的基础上产生的一门科学,化学实验很多都是对生活现象和规律的再现。学生通过观察实验现象获得感性认识,再经过分析推理形成自己对化学学科的理性认识。教师在教学中要有意识地将化学实验观察与生活观察结合起来,不失时机地要求学生到生活中去观察,这样既可以丰富学生的直接经验,培养学生的化学学习兴趣,又可以扩大学生观察的范围,巩固深化学生所学化学知识,使学生明白学以致用的道理,培养处处留心观察的意识,逐步形成随时随地注意观察的良好习惯。
  例如,在教学碳酸氢钠受热分解实验时,可让学生去了解馒头的制作过程,观察蒸熟变得疏松多孔的馒头;在教学硫酸铜消毒作用时,可让学生去观察加入少量硫酸铜变成美丽淡蓝色的游泳池;在教学碳和一氧化碳还原实验时,可让学生去观察冶铁过程。通过生活中的观察,抽象难懂的化学概念和实验规律就会变得浅显易懂,降低了学生的学习难度,增强了学生的理解力,让学生对知识的记忆变得更加长久。
  总之,在化学教学中,通过实验培养学生的观察能力,不仅提高了學生的实验能力,开发了学生的思维能力,同时也提升了学生的分析能力,全面提高了学生的综合素养。
  (责任编辑 罗   艳)
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