化学实验教学要重视对学生观察能力的培养,本文主要内容关键词为:实验教学论文,重视论文,能力论文,化学论文,学生论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
观察是人们有目的、有计划、比较持久的认识某种对象的知觉过程,它是认识世界的重要途径和开端。一个学生学习的好坏,能力的高下,往往与他们对客观事物反应的敏锐度和对科学知识探索的细密度有着极为密切的关系。因此,培养学生的观察能力是中学化学教学目的之一。尤其是在实验教学中,对学生进行观察能力的培养更为重要。
一、培养学生的观察能力的重要性
观察是获得知识的首要步骤。人从外界所接受的信息,90%以上是通过观察获得的。化学是以实验为基础的学科,它研究的是物质的组成、结构、性质、变化和合成。而物质及其变化又是复杂多样的,这就要求只有发展学生的观察能力,才能很好地观察所学对象,获得全面和准确的感性认识。同样,学生运用所学知识于实验、实习和参观等活动时,也只有观察得好,才能通过分析、综合,得出正确的结论,从而验证、扩大和巩固所学知识。
观察是发展智力的重要基础。只有让学生集中注意力对物质及其变化进行全面细致的观察,获得丰富的感性材料,才有可能引导学生进行抽象思维而形成化学概念,并上升为理论。
观察还是一切发明创造的必要条件。细微的观察能诱发人们的创造欲望,能使人产生设想,引人去创新,促使人们去探索未知,去创造性的求知。法国微生物学家、化学家路易斯·巴斯德在观察乳酸菌酪酸菌发酵的细菌运动中,看到接近滴液边缘时,有机物停止了运动。从这一点出发,他认识到没有氧气生命也能存在,进而阐明了发酵是一种代谢过程。通过这一代谢过程,微生物从有机物中得到了氧气[1]。19世纪初,法国青年学者巴拉德,就是对用海草灰的母液提取碘的实验中出现的褐色带有臭味的液体产生怀疑,最后发现了溴[2]。
因此,在当前强调培养学生创新精神和实践能力的时代,更应该加强对学生观察能力的培养。
二、如何培养学生的观察能力
1.激发学生浓厚的观察兴趣
兴趣是观察的心理动力。有了兴趣,才会养成良好的观察品质和态度,才能对物质及其变化的现象观察得既全面又能分清主次,从而作出正确的判断。
化学实验及其现象具有真实、形象、生动的特点,极易激发学生的兴趣,当学生具有化学实验兴趣时,能使中枢神经在实验时处于较强的兴奋状态,促进实验活动的顺利进行并且产生愉快、满足和喜悦等情感体验,对化学实验的观察也就比较敏锐和全面。但要保持和发展这种兴趣,并使之内化为对观察起作用的有效动力,就需要教师的引导。化学实验变化多端、新奇生动、学生爱看。但爱看还不是真正的观察。有的学生观察实验,往往虎头蛇尾,观察到的东西不多,或不是主要的。如有的学生对镁条在空气中剧烈燃烧发出耀眼的白光极感兴趣,当白光熄灭,兴趣结束,而忽略了观察产物氧化镁的状态和颜色。因此,重要的是把爱看跟观察目的结合起来,让学生认识到提高观察能力的意义和要求,不断提高学生的观察兴趣,使观察真正成为学生学习化学入门的向导。
自然界中、生活中有丰富多彩的化学现象,有许多化学现象只要稍加注意,就会获得可喜的观察效果。煤气火焰呈浅蓝色,是氢气、一氧化碳和甲烷燃烧的火焰颜色;节日五彩缤纷、光彩夺目的焰火,可以用多种元素不同的焰色反应来解释;砖窑中生产的砖头呈红色,当在生产过程中进行喷水,会使红砖变成更坚硬的青砖等,此类现象不胜枚举。教学中,应根据教材内容,鼓励学生多观察身边的化学现象,并尝试用化学知识解释它们,既可以使学生从观察、思考中学习化学知识,学会观察方法,又可以使学生从观察中得到美的享受,激发他们对化学现象的观察兴趣。对化学感兴趣的学生,会时常留心身边的化学现象,并耐心细致地观察,他们的观察能力也就会逐渐得到提高。
2.培养学生优良的观察品质
观察品质是观察主体在观察活动中逐步形成和发展起来的,并直接影响观察效果的个体智力特征。培养学生的观察品质是培养学生观察能力的关键。
(1)观察的目的性
包括明确观察对象、条件、要求,以及观察的程序和步骤等,它对观察起着定向作用。要充分运用心理学“注意”的规律,把学生的观察活动引向正确的轨道,做到观察现象时胸中有数,有的放矢。如做电解质溶液导电实验时,若要形成电解质和非电解质的概念,只要观察灯泡亮不亮就可以了;若要形成强电解质和弱电解质的概念,则要观察灯泡的亮度不同。因此,在实验之前,教师要指导学生弄清观察的目的;为什么要观察?要观察什么?如何观察等。
(2)观察的全面性
就是要综合运用多种感官,从多方面进行观察,多侧面地获取化学现象的信息,从而形成整体印象。例如,对金属钠的观察。取一小块钠,看到钠是固体;用刀切钠的表皮时,感到钠较软;切去表皮后,看到钠是银白色,具有金属光泽;当把一小块钠放在盛有水的烧杯中,听到嘶嘶声,看到钠浮在水的上面,变成一个光亮的小球,向烧杯的各个方向迅速游动,并逐渐变小,最后消失,还伴有一些小气泡;当用手触摸烧杯时,感到发热等。这样通过视觉、听觉、触觉等多种感官,不仅可以观察到钠的颜色、状态、硬度、溶解性等多方面的物理性质,而且还可以观察到钠与水发生反应的变化过程,如体积变化情况、在水中运动情况以及产生气泡和放热等现象。
(3)观察的敏锐性
主要是指观察过程中能抓住化学现象及其变化过程中陌生的、偶然的、稍纵即逝的现象。如将氢氧化钠溶液滴入硫酸亚铁溶液中,立即生成白色沉淀,片刻沉淀上部变成灰绿色物质,直到最后变成红褐色沉淀。像这样稍纵即逝的现象,如果没有精细入微的观察,是很容易被忽略的,只能看到红褐色沉淀。再如,当将浓氨水滴入盛满氯气的容器时,开始反应十分激烈,并有火光发生,但很快被形成的白烟所掩盖。学生能否捕捉到这一现象,正是敏锐的重要表现。
(4)观察的理解性
即思维性。在观察过程中,要教育学生积极开动脑筋,使头脑中的认知结构积极影响观察,以理解观察对象,使观察更为深刻、全面。因此,教师在指导学生观察时,不要将观察结果及原因直接告诉学生,而要让学生养成边观察边思考的习惯。例如,对于物质的化学性质实验,要求学生观察和思考实验中可能出现什么现象;实际出现了什么现象;现象发生的原因何在;怎样用化学方程式表示发生的反应等。
以上几个方面是培养学生优良的观察品质的总的要求,在观察的不同阶段应有不同的要求。这些观察品质能相互影响、相互作用、协调发展,并与发展学生的其他能力起到相辅相成的作用。
三、教给学生灵活的观察方法
1.系统观察法
指对物质及其变化过程和结果进行全面观察的方法。对初三学生,教师应指导他们:怎样观察装置、怎样观察试剂、怎样观察实验操作、怎样观察实验现象。
2.重点观察法
就是根据实验目的的不同,对某一实验条件或具有典型性、代表性的实验现象进行重点观察,力求排除一些表面实验现象,抓住问题实质的观察方法。如用注射器进行白磷燃烧的实验,如果实验目的是为了说明质量守恒定律,那么,反应前后各物质质量总和是否相等的现象就成了观察的主要对象,除此之外的其他现象就成为观察的次要对象。
3.对比观察法
根据实验内容不同,用相似的物质或用同一物质而改变不同的反应条件,使不易分辨或不易观察的细微现象在对比中得到明显化的观察方法。如在两个100mL注射器内各放入相同质量的(都是过量的)镁带,再分别同时注入等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸,可观察到产生气体的快慢(反应速率)是不同的(同中有异),但反应终了时,产生气体的体积却是相同的(异中有同)。通过对比观察,不但使学生加深了对强弱电解质概念的认识,同时还加深了对弱电解质发生电离平衡移动的理解。
4.重复观察法
对于典型的重点实验或学生观察反应现象时容易发生错误的实验,往往需要采取重复观察法。如钠和水的反应是典型的重点实验。在讲碱金属一章时,已做过该演示实验,当讲到元素周期律时,为使学生认识同族元素性质变化的规律,应进行重复演示(与钾做比较);再如铁丝在氧气中燃烧的现象,学生往往把它描述成白色火焰,为了消除这种错觉,应及时进行重复观察,以求获得具体、正确的感性认识。
四、培养学生严谨的观察态度
心理学认为态度是一个人对客观事物的较持久的肯定或否定的内在反应倾向,这些内在反应倾向会通过个人的外显行为表现出来。简单地说,态度就是指人对事物的看法和采取的行动。观察态度是在观察时,观察者应具备的心理品质。
1.细心
不细心就不能进行深入的观察,不细心就不能留下深刻的记忆,不细心就不能概括出事物的规律。所以,观察不仅要亲眼看,还要深入看,要善于识别假象;不仅要看现象,还要透过现象看本质,只有这样才能得出科学的结论。
2.耐心
有的实验现象不易观察或稍纵即逝,这就需要重复进行观察;有的实验因为现象变化缓慢,而需要进行长时间的观察等等,这都需要有耐心。
3.求实
对观察的结果一定要坚持实事求是的态度,记录要真实,不能凭主观想象任意修改或人为地编造数据。如果实验观察的结果与预期的不一致,要查找原因,认真分析,改进后重新再做,直到成功为止。
4.求新
在进行实验现象观察时,思想不应受拘束。在观察时既要注意预料中的结果,也要注意意外的新情况的发生。对于实验中发生的现象要认真研究分析,不能凭主观想象作结论。在化学史上,曾有德国化学家李比希凭经验把从食盐母液中分离出一种红棕色液体错认为是“氯化碘”,而错过发现一种新元素溴的故事。这个故事告诉我们,在科学研究中不能有半点粗心,对于出现的一些新现象要细心地观察、周密地思考、客观地分析,决不能进行主观猜测,因为那里往往是科学发现的关键所在,是通向成功之路的桥梁。
只要学生具备上述严谨的观察态度,观察效果是会明显提高的,其观察能力也会不断增强。