实验探究过程中的观察方法及能力培养

1、实验探究过程中的观察方法及能力培养化学是一门以实验为基础的科学，化学实验对化学课程目标的全面落实具有重要作用，化学实验又是进行科学探究的主要方式，它的功能是其他教学手段无法替代的，它既是获取知识、进行知识创新的重要手段，又有着培养学生获取知识的能力，提高学生科学素养的独特作用，它有利于促进学生的科学思维，揭示化学现象的本质，是一种学习方式，也是学习的内容和目标，在长期以来的化学教学中，实验往往异化为一种形式，失去了它的探究功能，失去了在科学方法的养成和知识形成过程中的重要作用，沦为知识灌输的附庸和点缀，严重影响学生学习的质量和积极性，针对这种情况，要特别注意恢复实验在探究问题、形成知识、培养智

2、力品质和非智力品质方面的作用，提倡通过实验发现问题，解决问题，形成知识。在这其中，不论从生动的直观到抽象的思维，或从抽象的思维到能动的实践，观察都是首要步骤，人从外界接受的信息中，90%以上是通过观察获得的。化学研究的对象是物质，而物质及其变化又是复杂多样的，这要求发展学生的观察能力，才能很好地观察所学对象，获得全面和正确的感性认识，进而才能通过分析，综合，得出正确的结论，进而形成知识。培养学生的观察能力，跟培养学生的想象力、记忆力、思维能力和自学能力等有密切关系，相辅相成，如让学生集中注意力，对物质及其变化进行全面细致的观察，获取丰富的感性材料，就有可能引导学生进行抽象思维，形成化学概念，上

3、升为理论，而且观察越仔细，就越能发现和提出问题，也能更多的思考和探究，学习的自主性和探究性表现得也更充分。 一、自“课改实验”以来，学生在观察中普遍存在的情况 我市自今年九月一日进入国家课程改革实验区以来，在近一个月的新课标和新教材实施过程中，发现学生在实验探究的观察中存在以下情况： l观察的目的性不明确学生经常只关注些有强烈刺激作用的现象或过程，产生一种较自然的轻松的、不易疲劳的“无意注意”，例如“实验2-4”，铝箔在氧气中燃烧，学生被那耀眼夺目的炽烈白光吸引，个个兴高采烈，陶醉在“看热闹”中，有的甚至还请求能不能再来一次。 2不善于完整、全面地进行观

4、察，总是以局部代替整体例如学生在收集氧气时，只注意到向上排空气法时，瓶口要向上，往往忽视导管应伸至接近集气瓶底部，在木炭与氧气的反应中，只急于将受热发红的木炭伸入集气瓶中，而忽视了应由瓶口向下缓慢插入。在检查装置气密性时，只注意双手紧贴容器外壁后，浸入水中的导管口有气泡冒出，而忽视了松开手后，导管内会有一段倒吸的水柱。 3观察笼统模糊，只关注明显的现象，而忽视较为隐蔽的本质特征例如铁丝在氧气中燃烧的实验，学生一看到“火星四射”的现象后，就兴奋不已，似乎观察任务己完成，全然忽视了生成的黑色固体。 4忽视稍纵即逝的现象，不能将其及时纳入自己的意识范畴，因而产生错觉 例

5、如在水电解器的尖嘴玻璃管处点燃氢气，刚点燃时，火焰呈淡蓝色，但很快就变成黄色，如果学生不及时仔细观察这一现象，淡蓝色火焰就被黄色所淡，必然产生错误的认识。  此外，观察中还往往把现象和结论混为一谈，例如“实验1-3”锌粒中加入盐酸时的现象，学生往往回答是“生成氢气”。而不能准确描述为“锌粒表面产生小气泡，发出嘶嘶的声音，有气泡逸出液面”。 二、学生在观察中经常遇到的困难。1对转瞬即逝的现象不易捕捉，对多个实验环节前后不能协调。有些化学反应，现象变化快，过程环节多。学生不能妥善协调各个环节并将多个现象及时纳入自己的意识过程，使观察记录发生困难。例如在检验氢气纯度时，学生首先要

6、能正确地收集到一试管氢气，用大拇指堵住试管口，移近酒精灯火焰后再松开大拇指点火，在此过程中，学生往往遇到两个困难，一是畏惧心理造成学生不敢把试管口移过酒精灯火焰，总是在离很远时就松开可大拇指，另一种是注意力完全被爆鸣声吸引，忽视了火焰的异常摆动，对这种情况、可以采用定向重复观察的方法，让学生由局部到整体，逐步观察整个变化历程，并采用恰当的方式让注意力高度集中，训练视感觉的敏捷性和思维跟踪的速度，由重复训练迁移到其它新的快速反应情境。 2多种观察并存，观察中难以抓住本质特征某些化学实验，如“实验2-1”探究空气的组成中，红磷剧烈燃烧的现象很鲜明，学生在实验过程中不能很好地分配观察的注意

7、力，容易过多地把注意力集中在红磷剧烈燃烧，产生浓厚白烟的现象上，忽视了水面的变化情况，最终影响了主要结论的得出。 3意料之外的因素引起观察中断，造成观察的困难 学生专心观察时，环境中意外的音响可能分散学生的注意力，此外，一些学生对实验探究的情况存在个人的预期，当观察结果与预期不符时，学生依旧按预期主观臆断得出结论，造成探究结果与方法的双重失败。 三、学生形成观察能力必须具备的方法、习惯 1能根据观察的目的，对仪器装置、物质及其变化进行全面的观察对物质极其变化，不仅要认识其颜色、气味、溶解性等物理性质。还要认识其在变化中的种种现象，同时，还要了解实现变化所

8、需要的条件及使用的各种仪器和装置，因此需要观察的对象是多种多样的，只您全面的观察，才能形成较完整的感性认识。 2分清层次，特别能注意不易发现或易消失的主要现象，并能对它们进行比较、分析、综合和概括。例如“实验3-1”电解水实验，首先是观察水在通电时的现象：电极表面有气泡产生，气泡逸出水面汇聚在玻璃管上端，。第二是观察产物在体积上的差异，第三要对产物进行分析。比较和综合概括，得出实验结论：水通电分解生成氢气和氧气，说明水是由氢元素和氧元素组成。 3认真、细致、有始有终的观察习惯在实验探究过程中，学生有较大的独立性，因此探究方案的设计要合理，既要目的明确，又要对可能发生的情况有

9、充分估计和设想。实验的步骤设置要简明，但试剂的用量、条件掌握要严格，在内容的安排中留有观察的时间。观察及测量结果应准确记录，及时汇总、分类、比较、分析和归纳，这样才能养成科学的态度和习惯。 四、培养观察能力应注意引导的环节 1激发观察的兴趣，培养喜爱观察的良好习惯观察一般包括对大自然条件下的观察和实验过程的观察，新课程标准和教材既重视实验的教学，又着力增强了活动与探究，注重从日常生活、生产中选取学生熟悉的素材。引导学生通过观察和探究，认识物质及其变化，如课本安排的第一个探究活动就是“对蜡烛及其燃烧的探究”，学生极有兴趣，十分积极。许多学生回家后还继续实验，结果发现在研究火焰

10、各部分温度的高低时，用竹制牙签代替火柴梗效果更明显，并且把现象明显的牙签粘在作业本上交给老师看，这种爱好观察的习惯比教他们懂得某些具体知识更为重要。 2掌握基本的观察程序，发挥各种感官的积极感受作用 观察是一个感知的过程，它和一般感知过程的不同点是：观察是一个有目的、有计划、有时还是一个持续的过程，在实验探究过程中，学生只有明确目的，知道在观察什么，才能自觉地集中注意力于跟目的有关的方面，使用自己的感官，认真地进行观察，否则往往会分心于一些有趣的东西，而忽略了主要方面，在设计和讨论探究方案时，必须明确所要观察的内容和范围，明确通过观察要获得哪些资料，解决什么问题，要拟定好观

11、察计划，制定观察的路线、步骤，这样才能在系统观察中进行层次清晰的观察，而不至于主次不分，顾此失彼。对实验探究中的观察，一般是按照“反应前”“反应中”“反应后”的顺序，分段进行。例如“实验室制取氧气”的活动探究，应首先仔细观察反应进行前装置的特点、气密性检查、反应器中高锰酸钾的性状，装满水后倒置的集气瓶，加热时要把注意力转移到水槽中的导管口。观察逸出气泡的速度在均匀程度上的变化，在收集时观察气泡从水中逸出及瓶中水柱的下降及最终出现在瓶口的较大气泡，在制取结束后观察试管内白色的棉花上新附了的粉状固体。沿着这条路线，分段进行观察，层次清晰，然后进行汇总，可以获得较全面的感性材料。 由于物质

12、及其变化是复杂多样的，因而观察时不仅要用眼睛，而且有时还要用手感觉或用鼻闻或借助仪器的帮助，因此，要能够根据观察的目的。发挥各种感官来感知观察对象，这样才能观察的较全面。例如“检验氢气纯度”的过程中，学生既要用耳倾听辨别爆鸣声的尖锐或轻微程度，又要在发声同时观察酒精灯火焰受爆炸气浪影响而发生的异常摆动情况，还要能注意到手中的试管温度明显升高的现象。 3观察和思维紧密结合 观察是一种特殊形式的知觉，它是一种理性知识参与下的知觉，是一种与思维紧密联系着的“思维的知觉”，观察不仅仅是获取和积累一些表象，更重要的是对所获取的大量感性材料，进行科学的分析、比较、综合、概括等抽象活动，

13、才能透过直觉现象认识事物的本质属性及内在联系，上升为理性认识。因此在培养学生敏锐的观察力中，必须有意识的引导学生对产生的异常现象寻根究底，激发他们努力去查明原因，树立科学态度和科学研究的精神。例如学生在“探究空气的组成”过程中，在进行“实验2-1”测定空气中氧气含量的基础上，可引导学生回家完成另一个探究方案：用一个大碗盛半碗水，取一小段蜡烛固定在小木块上，使之浮于水面，用一个玻璃杯，按容积分成五等分，标上刻度，点燃蜡烛后，立即将杯子倒扣在蜡烛上，杯沿刚刚没入水面封闭，在蜡烛逐渐熄灭并冷却后，可观察到水进入杯内，但明显达不到1/5，此时就可引导学生比较、分析两次实验结果的差异，并分析误差的主要原因，学生能够较快地发现，生成物的状态及水溶性是该