化学实验中培养学生观察能力的教学

徐贤通

化学是一门以实验为基础的自然科学，化学实验在培养学生创造能力方面有着不可替代的作用。它不仅可以培养学生的观察能力和实验操作能力，还可以培养学生的创新思维能力。为了培养学生获取知识的能力和创新能力，提高学生的科学素养，化学教学中应特别注重实验的本性。所以，教师要提倡通过实验观察发现问题，通过实验展开探究活动，通过实验来检验知识、发展知识。

然而长期以来，在中学化学教学中，因受诸如学校实验室设备、仪器和药物不足等因素影响，致使部分学校或教师忽视化学实验教学，将化学实验的操作和实验过程等不是安排在实验台上进行，而是画在黑板上详细描绘和讲解。这样，把化学教学的重要组成部分──化学实验，变成“黑板实验”和“讲授实验”，导致学生死记实验现象和实验结果。这种化学教学的怪异现象，必将削弱化学实验在化学教学中的重要地位，从而失去通过化学实验提高学生实验操作能力、培养学生观察力以及分析问题、解决问题能力。

我们知道，认识始于观察，不论从生动的直观感受到抽象的思维，还是从抽象的思维到能动的实践，观察都是首要步骤。培养学生的观察能力，对学生的学习活动和将来从事科学研究，认识客观事物，都是极为重要的，因而需要教师在教学活动中有意识地加以引导和培养。

为了有效地培养学生的观察能力，在化学教学过程中，特别是实验教学，笔者进行了以下尝试。

一、观察能力的培养阶段

（一）增强观察的目的性，减少盲目性，逐渐掌握科学的观察方法

实验观察是一种有目的、有计划的活动。因此，在化学教学中要减少实验观察的盲目性，就必须增强目的性。为此，必须首先使学生明确实验观察的目的性应体现和服从教学目的，为教学目的服务。例如，在高一电解质溶液的演示实验中，是为学生认识电解质溶液的导电性强弱而编排的。因此，学生的观察目的应主要是观察电流表的偏移大小和电灯泡光线的强弱。其次。教师还应注意指导学生在观察前拟定观察计划，写出观察内容提纲，在实验观察时按预定的计划进行。

在实验前我对实验做了如下改进，目的是循序渐进渐增大。

（1）把电流计分别插到苹果和CH3CH2OH中观察现象。

（2）对相同浓度的HCl（aq）、CH3COOH（aq）、NaOH（aq）、NaCl（aq）、氨水比较导电能力的强弱。

（3）在以上CH3COOH（aq）中逐滴加入氨水，让学生描述主要现象。

（4）在H2SO4（aq）导电实验中，逐滴加入BaCl2（aq），让学生描述主要现象。

由此实验可让学生知道哪些现象是我们需要的，为理论提供了第一手感性认识。使学生慢慢养成了有目的地观察的习惯，而不是一味地看热闹！

（二）培养观察的客观性和全面性原则

客观就是要求在化学实验中，观察到什么就如实反映，不以个人的解释或推断来代替物质及变化的真实情况。全面就是要求在化学实验中尽可能地用多种感官（如视觉、听觉、嗅觉、触觉），从多方面（如物质及其变化，化学实验仪器，装置和操作等）进行观察。

例如：对金属钠的一些性质的观察，应引导学生从各个方面、多视角观察。取一小块钠，看到钠是固体（视觉），用刀切钠的表皮时，感到钠柔软（触觉），切去表皮后，看到钠呈银白色，具有光泽（视觉），当把一小块钠放在装有水的烧杯中时，听到嘶嘶声（听觉），看到钠浮在水面上，变成一个光亮的小球向烧杯的各个方向迅速游动，逐渐变小，最后消失（视觉），当用手触摸烧杯时，感到发热（触觉）。要了解事物的本质，必须使观察客观、全面。

化学实验中需要学生观察的内容很多，例如：物质的颜色、状态、气味熔沸点、溶解性、发挥性、硬度、光泽；化学实验中发生的颜色变化、沉淀、气体的生成以及声、光、电、热等现象都是需要观察的对象。只有掌握正确的观察方法才会获得正确的观察结果，才能了解事物变化的规律及其本质。好的方法应是：（1）明确观察目的；（2）确定观察对象；（3）设计观察程序和手段；（4）记录观察现象；（5）分析观察结果。

1.对物质性质实验的观察方法

应动用一切感官进行观察计划：（1）反应条件；（2）反应中的现象；（3）反应物、生成物的颜色、光泽、状态；（4）反应物质的变化。

实验步骤及现象：（1）将表面洁净的铜丝直接伸入盛Cl2的集气瓶中，无现象；（2）将加热的铜丝再伸入盛Cl2的集气瓶中，铜丝剧烈燃烧，集气瓶内充满大量的棕色的烟，加入少量水，形成蓝绿色溶液，加大量水溶液呈蓝色。

实验刚做完，学生已经想问许多问题了：为什么没有氧气参加还会燃烧？棕色的烟是什么？初中教材给燃烧下的定义是：物质与氧气发生的剧烈的发光发热的氧化反应，这个定义是否有局限？

通过该实验，学生认识到铜丝可以在氯气中燃烧，学会了由现象、条件的观察写出正确的化学反应方程式；同时深化了燃烧的概念，即物质的燃烧不一定需要氧气，即任何发光、发热的剧烈的化学反应，教材中的H2与Cl2，Na与Cl2等的反应都可以认为是燃烧反应。

2.实验室制取气体的观察方法

例如：高中教材中“氯气的实验室制法”

观察计划：（1）反应物二氧化锰和浓盐酸的颜色、状态；（2）反应条件（是否加热）；（3）实验仪器及装置；（4）实验药品的要求；（5）实验操作步骤；（6）实验过程中的现象；（7）生成物的特征（氯气的验满）。

实验做完，请学生回答观察到的现象，这时同学们往往是争先恐后，但由于观察不仔细或语言表达能力的限制，回答中出现了不少错误。通过全班同学的互相补充纠正，再结合教材上对实验现象的描述，从而得到了正确的结果。有了这次观察的体验，在以后学习其他气体，如：HCl，SO2，NH3，C2H2的制法时就能做到心中有数，逐渐掌握用科学的方法观察实验现象了。

在培养学生正确的实验观察方法时，以实验为引导也加深了他们对化学知识的深刻理解，达到了教学目的。

二、观察能力的形成阶段

在第一阶段基础上，教师应进一步将重点设在观察品质的完善上，使观察进一步具有理解性和选择性，从而形成较为完善的观察能力。

培养学生的实验观察能力，就要与培养学生严格操作、细心观察的科学方法紧密结合起来。学生只有严肃认真、一丝不苟地对待每一个化学实验，才能养成良好的实验习惯，同时，对培养和提高深学生整体素质具有重要促进作用。

实验现象观察能力的培养可以开发学生的思维能力，如边讲边实验，开发模仿性思维；先讲设计方案，再依方案实验，开发程序性思维；结合实验问题或练习题，提出解决方法，再验证之，培养创造性思维。

以苯酚的酸性为例加以说明。实验（一）：学生往浑浊的溶液中逐滴加入5%的氢氧化钠溶液，振荡后溶液变得透明澄清，说明苯酚与氢氧化钠反应生成了苯酚钠，显示了酸性。苯酚有酸性，它能否与碳酸钠反应呢？实验（二）：往实验（一）中变透明澄清的苯酚钠溶液中通入二氧化碳，结果溶液又变浑浊，由苯酚的溶解性及反应规律知道反应中又生成了苯酚，说明本酚的酸性弱于碳酸，苯酚不能与碳酸钠反应得到CO2。以上可采取边讲边实验的方法，引导学生思考苯酚中的羟基与乙醇中的羟基哪个更活泼？能否通过设计实验验证呢？结合问题“提出解决”方法，再验证之，从而培养学生的创造性思维。很多学生会回答：与钠反应。教师展示纯净的苯酚与乙醇，学生马上发现苯酚是固体与固体钠反应无法充分接触，且无法观察气泡。教师引导：能否用苯酚溶液代替呢？学生会发现水会与钠反应，对实验有干扰。学生会提出把苯酚变成液体例如加热。教师引导：如何比较速率快慢？学生：“看气泡的快慢。”教师：“但苯酚密度比水大，钠浮在苯酚上面不能看到气泡啊！”最后学生会想到把苯酚、乙醇都溶解在某溶剂中，要求该溶剂不与钠反应，密度比钠小，该溶液浓度相同。教师做试验（三）钠与苯酚的乙醚溶液反应和钠与乙醇的乙醚溶液反应的对比试验。由上述实验得出酸性：碳酸>苯酚>乙醇。通过边讲边实验，结合问题寻求解决方法，学生思维活跃，对于问题敢于研究、推理、联想和讨论，使学生养成动手实验，善于观察、勤于思考的好习惯。

总之，在化学实验过程中，实验、观察、思维三者始终是紧密联系在一起的，它们相互制约。

三、观察能力的发展阶段

人的大脑功能分为感受、储存、判断、想象等四个区域。在感知活动中，通过观察，可以相应的触发储存区的记忆和判断区的思维活动。

心理学实验证明：在观察过程中，参与积极的思维活动，可以增进对事物的理解程度。就是说，一边看，一边想；一边想，一边看，通过这样的反复活动的过程，可以促进对客观事物本质的认识和记忆，有利于学生迅速、完整、真实、全面地掌握化学知识。这是观察和思维相互渗透的突出意义。观察得越深入、思考得越深刻，就越能够从实验的现象观察中获得规律性的东西。

对高中化学实验进行了不同层次的划分，针对不同的时间段，提出了不同的能力要求，由浅到深、循序渐进！在课堂演示实验和学生实验中，极大地激发了学生的学习积极性，促进了其智力和非智力因素的培养提高，学生在学习过程中不断受到鼓励，获得了成功的体验，激发了学生踊跃参与问题和敢于探索的创新意识，培养了学生的团结协作能力和综合运用的能力。

（作者单位 浙江省台州市路桥中学）