實驗探究過程中的觀察方法及能力培養(yǎng)

1、實驗探究過程中的觀察方法及能力培養(yǎng)化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學，化學實驗對化學課程目標的全面落實具有重要作用，化學實驗又是進行科學探究的主要方式，它的功能是其他教學手段無法替代的，它既是獲取知識、進行知識創(chuàng)新的重要手段，又有著培養(yǎng)學生獲取知識的能力，提高學生科學素養(yǎng)的獨特作用，它有利于促進學生的科學思維，揭示化學現(xiàn)象的本質(zhì)，是一種學習方式，也是學習的內(nèi)容和目標，在長期以來的化學教學中，實驗往往異化為一種形式，失去了它的探究功能，失去了在科學方法的養(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綴，嚴重影響學生學習的質(zhì)量和積極性，針對這種情況，要特別注意恢復實驗在探究問題、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，提倡通過實驗發(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?；瘜W研究的對象是物質(zhì)，而物質(zhì)及其變化又是復雜多樣的，這要求發(fā)展學生的觀察能力，才能很好地觀察所學對象，獲得全面和正確的感性認識，進而才能通過分析，綜合，得出正確的結(jié)論，進而形成知識。培養(yǎng)學生的觀察能力，跟培養(yǎng)學生的想象力、記憶力、思維能力和自學能力等有密切關(guān)系，相輔相成，如讓學生集中注意力，對物質(zhì)及其變化進行全面細致的觀察，獲取豐富的感性材料，就有可能引導學生進行抽象思維，形成化學概念，上

3、升為理論，而且觀察越仔細，就越能發(fā)現(xiàn)和提出問題，也能更多的思考和探究，學習的自主性和探究性表現(xiàn)得也更充分。 一、自“課改實驗”以來，學生在觀察中普遍存在的情況 我市自今年九月一日進入國家課程改革實驗區(qū)以來，在近一個月的新課標和新教材實施過程中，發(fā)現(xiàn)學生在實驗探究的觀察中存在以下情況： l觀察的目的性不明確學生經(jīng)常只關(guān)注些有強烈刺激作用的現(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“實驗2-4”，鋁箔在氧氣中燃燒，學生被那耀眼奪目的熾烈白光吸引，個個興高采烈，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、全面地進行觀

4、察，總是以局部代替整體例如學生在收集氧氣時，只注意到向上排空氣法時，瓶口要向上，往往忽視導管應伸至接近集氣瓶底部，在木炭與氧氣的反應中，只急于將受熱發(fā)紅的木炭伸入集氣瓶中，而忽視了應由瓶口向下緩慢插入。在檢查裝置氣密性時，只注意雙手緊貼容器外壁后，浸入水中的導管口有氣泡冒出，而忽視了松開手后，導管內(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驗，學生一看到“火星四射”的現(xiàn)象后，就興奮不已，似乎觀察任務己完成，全然忽視了生成的黑色固體。 4忽視稍縱即逝的現(xiàn)象，不能將其及時納入自己的意識范疇，因而產(chǎn)生錯覺 例

5、如在水電解器的尖嘴玻璃管處點燃氫氣，剛點燃時，火焰呈淡藍色，但很快就變成黃色，如果學生不及時仔細觀察這一現(xiàn)象，淡藍色火焰就被黃色所淡，必然產(chǎn)生錯誤的認識。  此外，觀察中還往往把現(xiàn)象和結(jié)論混為一談，例如“實驗1-3”鋅粒中加入鹽酸時的現(xiàn)象，學生往往回答是“生成氫氣”。而不能準確描述為“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，對多個實驗環(huán)節(jié)前后不能協(xié)調(diào)。有些化學反應，現(xiàn)象變化快，過程環(huán)節(jié)多。學生不能妥善協(xié)調(diào)各個環(huán)節(jié)并將多個現(xiàn)象及時納入自己的意識過程，使觀察記錄發(fā)生困難。例如在檢驗氫氣純度時，學生首先要

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火，在此過程中，學生往往遇到兩個困難，一是畏懼心理造成學生不敢把試管口移過酒精燈火焰，總是在離很遠時就松開可大拇指，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、可以采用定向重復觀察的方法，讓學生由局部到整體，逐步觀察整個變化歷程，并采用恰當?shù)姆绞阶屪⒁饬Ω叨燃?，訓練視感覺的敏捷性和思維跟蹤的速度，由重復訓練遷移到其它新的快速反應情境。 2多種觀察并存，觀察中難以抓住本質(zhì)特征某些化學實驗，如“實驗2-1”探究空氣的組成中，紅磷劇烈燃燒的現(xiàn)象很鮮明，學生在實驗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 學生專心觀察時，環(huán)境中意外的音響可能分散學生的注意力，此外，一些學生對實驗探究的情況存在個人的預期，當觀察結(jié)果與預期不符時，學生依舊按預期主觀臆斷得出結(jié)論，造成探究結(jié)果與方法的雙重失敗。 三、學生形成觀察能力必須具備的方法、習慣 1能根據(jù)觀察的目的，對儀器裝置、物質(zhì)及其變化進行全面的觀察對物質(zhì)極其變化，不僅要認識其顏色、氣味、溶解性等物理性質(zhì)。還要認識其在變化中的種種現(xiàn)象，同時，還要了解實現(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，并能對它們進行比較、分析、綜合和概括。例如“實驗3-1”電解水實驗，首先是觀察水在通電時的現(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)物進行分析。比較和綜合概括，得出實驗結(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認真、細致、有始有終的觀察習慣在實驗探究過程中，學生有較大的獨立性，因此探究方案的設(shè)計要合理，既要目的明確，又要對可能發(fā)生的情況有

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

10、各部分溫度的高低時，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 觀察是一個感知的過程，它和一般感知過程的不同點是：觀察是一個有目的、有計劃、有時還是一個持續(xù)的過程，在實驗探究過程中，學生只有明確目的，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，認真地進行觀察，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)計和討論探究方案時，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、察計劃，制定觀察的路線、步驟，這樣才能在系統(tǒng)觀察中進行層次清晰的觀察，而不至于主次不分，顧此失彼。對實驗探究中的觀察，一般是按照“反應前”“反應中”“反應后”的順序，分段進行。例如“實驗室制取氧氣”的活動探究，應首先仔細觀察反應進行前裝置的特點、氣密性檢查、反應器中高錳酸鉀的性狀，裝滿水后倒置的集氣瓶，加熱時要把注意力轉(zhuǎn)移到水槽中的導管口。觀察逸出氣泡的速度在均勻程度上的變化，在收集時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，分段進行觀察，層次清晰，然后進行匯總，可以獲得較全面的感性材料。 由于物質(zhì)

12、及其變化是復雜多樣的，因而觀察時不僅要用眼睛，而且有時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“檢驗氫氣純度”的過程中，學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，進行科學的分析、比較、綜合、概括等抽象活動，

13、才能透過直覺現(xiàn)象認識事物的本質(zhì)屬性及內(nèi)在聯(lián)系，上升為理性認識。因此在培養(yǎng)學生敏銳的觀察力中，必須有意識的引導學生對產(chǎn)生的異常現(xiàn)象尋根究底，激發(fā)他們努力去查明原因，樹立科學態(tài)度和科學研究的精神。例如學生在“探究空氣的組成”過程中，在進行“實驗2-1”測定空氣中氧氣含量的基礎(chǔ)上，可引導學生回家完成另一個探究方案：用一個大碗盛半碗水，取一小段蠟燭固定在小木塊上，使之浮于水面，用一個玻璃杯，按容積分成五等分，標上刻度，點燃蠟燭后，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，可觀察到水進入杯內(nèi)，但明顯達不到1/5，此時就可引導學生比較、分析兩次實驗結(jié)果的差異，并分析誤差的主要原因，學生能夠較快地發(fā)現(xiàn)，生成物的狀態(tài)及水溶性是該