观察学习在化学学习中的功能研究

仲勇

摘要：观察学习一直被认为是传递价值、态度以及思想和行为模式的有效学习之一。文章从提高化学学习的效率、培养学生的观察力、培养学生对知识的吸收和再生能力、提高自我效能感等方面，阐述了观察学习在化学学习中的功能。

关键词：观察学习；化学；功能研究

文章编号：1008-0546（2014）02-0066-03 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.02.026

学习基本上是一种信息加工活动。在这个活动中，有关行为结构和环境事件的信息被转化为符号表征，以指导以后的行动。根据学习的发生的途径可以将学习分成两类：一种是实际去做的行动性学习即亲历学习，另一种是通过观察榜样（例如，现场的、象征性的、用电子描述的）行为的替代性学习即观察学习。

观察学习是指人们仅仅通过观察别人（榜样）的行为就能学会某种行为，又称替代学习、模仿学习。心理学学家班杜拉认为，人的一切社会学行为都是在社会环境的影响下，通过对他人示范行为及其结果的观察学习而得以形成的[1]。影响观察学习的和表现的因素有学习者的发展状况，榜样的声望和能力，榜样行为替代性结果，观察者对学习结果的期待，目标设立，自我效能感等。

一、利用观察学习，提高化学学习的效率

学习分为观察学习和亲历学习。 人类很大一部分学习是观察学习，在此过程中，学习者没有外显的行为。观察学习通常来自观察或聆听现实生活中的（亲眼所见）、象征性的或非人类的（广播中说话的动物卡通人物）、电子产品（电视、电脑、录像机、在线电子书）或印刷品（图书、杂志）中的榜样。亲历学习，需要学习者不断作出尝试行为，不断修正错误，学习效率相对来说比较低。观察学习通过观察榜样的示范行为，知道行为可能要出现的错误，那么在自我学习过程中就可以减少错误的发生，可以使学习的效率比预想的要高。

观察学习还可以避免了学习者去经历有负面影响的行为结果，如我们可以通过听老师的讲解、看书、看视频等方式来了解一氧化碳的毒性，而不必亲身去体验吸入一氧化碳中毒的各种症状的结果。

电影、电视和其他声像信息传播媒介为观察学习提供了广泛的信息来源。人们可以通过电影、电视等声像传播媒介观察到不同国家、不同地区、不同类型示范者的态度、情绪反应和新的行为模式。这为观察学习提供了极大的方便，也扩大了观察学习的范围。这种信息的传递方式的使用，使父母、教师和身边的榜样在社会学习中也许不再占据主要的地位。

观察学习可以让学生在初中化学学习中领略到现代化学的技术新进展。例如现代化学对纳米材料的研究，学生从大众媒体中只知道纳米这个高科技概念，但其到底是怎么一回事，还是搞不清楚，老师可以通过下载一些相关的视频和文本，让学生知道纳米材料的优良特性，激发学生对化学这一门学科的兴趣，从而产生学习的欲望。

不同的示范形式具有不同的效果。用言语难以传递图像及实际行动所具有的同等量的信息。而且图像和实际行为的示范形式在引起注意方面也比言语描述更为有力。再者，当观察者在概念和言语能力还末得到充分发展时，行为示范可能更为有效。所以在教学中要根据学生的不同性别不同年龄阶段的认知特点进行有针对性的观察学习模式。

根据皮亚杰的认知理论，初中学生处于形式运算阶段。形式运算阶段扩充了具体运算思维。思维不再仅仅关注有形的具体事物，还能思考假设的情境。推理能力提高了，学生能对多种维度和抽象的性质进行思维。在学习形式上可以引入探究学习的模式。例如，在对镁这种未知金属的性质探究学习中，先通过展示学生熟悉的生活中使用广泛的铁的性质的教学行为，直观地激发学生对金属可能具有什么性质的假设，比如它可能具有类似良好的延展性、导电性、会不会燃烧、会不会和酸反应等性质。然后老师用边做演示实验边讲解得方式以示范学习，学生则观察学习，同时以内在表象和外显文字的形式开始对整个探究步骤、现象、实验结果进行编码和记忆。实验结束后，教师和学生进行互动，讨论预期实验结果和实际结果的差异，并小结复述，强化对学习内容巩固及修正。最后诱导对铜的性质自主探究，来实现观察学习的拓展。实际探究中，男生表现出对实验方案设计的科学性有良好的掌握度，女生对实验现象的编码、记忆及复述能力有良好的表现。

二、利用观察学习，培养学生敏锐的观察力

观察是一种有目的、有计划、比较持久的知觉活动。观察力是人们从事观察活动的能力。巴甫洛夫以“观察、观察、再观察”的名言来强调观察对于研究工作的重要性。达尔文也曾经说过：“我没有突出的理解力，也没有过人的机智，只是在觉察那些稍纵即逝的事物并对他们进行精细观察的能力上，我可能是中上之人。”[2]可见，观察力是十分重要的。

观察是科学探究基本方法之一。按观察过程中观察主体和观察客体之间是否存在仪器中介，可以把观察法分为直接观察与间接观察两种类型。科学观察可以用肉眼，也可以利用仪器放大镜和显微镜等，或借助工具照相机、录音机、摄像机等，有时还需要测量。科学观察不同于一般观察，要有明确目的；观察时要全面、细致和实事求是，并及时记录下来；对于需要较长时间的观察，要有计划，有耐心；观察时要积极思考，多问几个为什么。在观察的基础上，还需要同别人交流看法，进行讨论。

初中生化学实验观察力的特点是在实验中对实验对象的观察倾向于整体性，往往忽视局部细节，并对于一些细微的变化，观察不够仔细，缺乏细致性和敏捷性。拉姆塞通过敏锐观察空气中获得氮气的密度与含氮物质中反应制的氮气的密度千分之几的差异，从而成为发现氩气的第一人。可见，观察是获得一切知识的首要步骤，也是一切创造发明的必要条件。教师要针对初中生感知觉的特点，有侧重点的培养他们的观察力的品质。

观察力培养应遵守的一定的法则。

1. 全面科学客观观察——重基础endprint

全面观察即应看到事物的各个方面，不能片面和简单化。由于研究对象本质的外部表现是多种多样的，研究者必须从多个角度来把握对象的各种属性及其相互联系，进而获得关于研究对象的完整信息。

客观观察即应持客观公正的立场观察对象，不能凭个人好恶左右。科学观察的目的是要获得科学事实，客观地描述研究对象的信息，所以一定要坚持客观性原则。在观察过程中，不要戴上“有色眼镜”，以研究者的经验来对待研究对象。这样会导致只能看到自己想看到的东西，而对不需要的现象无动于衷。比如在观察电解水的实验中，记录正负极产生气体的体积时，如果忽略客观因素的影响，自以为是记录下氢气和氧气的体积比是2∶1，而不是一开始远大于2∶1到渐渐趋于2∶1的动态过程，就会把这种所谓的异常现象忽略，从而看不到异常背后蕴含的科学道理。

2. 全面中突出重点观察——抓本质

有的实验，特别是复杂的实验，反应中出现的实验现象是多方面的，观察时应根据实验目的，突出重点，抓住本质现象。如做镁带在空气中燃烧实验，其目的是通过一个典型的具有强烈感官刺激的实验来强化学生对观察学习表象编码过程，进而形成化学变化的特征是变化中生成了新物质。观察此实验时，不能只注意耀眼的白光，还需要重点观察反应后生成的白色固体和产生的白烟，说明生成了白色粉状固体，不同于银白色、有金属光泽、有弹性的金属镁。通过比较说明它们是不同的物质，为化学变化概念的形成提供实验依据。

3. 有计划持续性观察——养品性

科学研究中运用观察法不同于人们日常的观察活动，它是科学研究活动中的一个重要环节。研究者总是要按照一定的计划带有特定目的来展开观察活动的。为了科学地进行观察，一定要制定观察计划，以文字的方式记录下来，这样可以使整个观察活动有序进行，有利于研究人员明确观察的目标、掌握观察的进度。文字材料的形成，既可以如实地记录研究活动的内容，也为以后类似活动的展开提供一个参考。

持续性观察，要求学生在观察中，不论观察时间的长短、研究对象的大小，都要认真细致地做好每一个环节，不能浅尝辄止。注重变化前、中、后发生的各种可见的客观现象。例如在初次接触化学变化时，以蜡烛燃烧为示范行为的观察学习中，需要学生去关注变化前蜡烛的状态、颜色等，变化中状态的改变、火焰的颜色、烧杯内壁上水雾、倒入石灰水会变浑浊，烧杯离火焰太近时烧杯上会被熏黑，蜡烛逐渐变短等，变化后蜡烛被吹灭瞬间会产生一缕白烟，熔化的蜡烛油又逐渐凝固，剩余蜡烛的质量减少等

4. 对比归纳思索观察——提能力

观察实验时，应善于把相近、相似的实验从条件、现象、产物等方面进行归纳，加以对比。这样，有利于认清物质间的异同，便于揭示出现象的本质，有助于对现象的理解和记忆。如对氢气、一氧化碳、甲烷三种气体的认识，从三种可燃气体燃烧的实验进行归纳、对比，可知三种气体燃烧都产生淡蓝色的火焰；在火焰上方分别罩一只干燥的烧杯，观察到氢气、甲烷燃烧时干燥的烧杯内壁上有水珠生成；将烧杯倒过来，分别加入澄清的石灰水，一氧化碳甲烷燃烧产生的气体使澄清石灰水变浑浊。对同一实验中的某些现象，如颜色的深浅、产生沉淀及气泡的多少、反应的快慢等，进行归纳比较，便能准确、全面描述实验现象，培养严谨求实的科学态度，提高观察能力。

观察的目的是探索和发现，达到对物质及其变化规律的认识。所以，观察实验时要带着问题边观察边思考，将主动的直观观察和抽象的思维结合起来，以形成正确的概念，再作判断、推理，进而认识事物的本质。如在《氧气的性质和用途》一节中，观察到某些物质在氧气中燃烧和在空气中燃烧的现象不同，就要问：为什么不同？分析后可得出物质燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关的结论。又如学习一氧化碳还原性时，观察一氧化碳还原氧化铁的实验，为什么操作步骤中一氧化碳“早出晚归”，而酒精灯“迟到早退”（请同学们思考回答）？这个实验现象鲜明：红色粉末变成黑色粉末，同时澄清石灰水变浑浊。此时，我们不能只停留在现象观察上，经过进一步分析、思考，可知氧化铁失氧变成铁，一氧化碳结合氧变成二氧化碳。从而归纳得出含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫还原反应。这样，抽象的“还原反应”概念就变得易于理解和掌握了。可见观察是认识事物过程中的重要步骤，只有对观察所获得的信息进行科学分析、比较、综合等抽象思维活动，才能透过表面现象，认识事物的本质属性及其内部联系，从而上升为理性认识。

总之，学会观察，是发展智力、培养能力的基础。在化学学习中必须重视观察能力的培养和提高。

三、利用观察学习，培养学生对知识和技能的“吸收和再生能力”

学生学习基本目的是从榜样那里获得各种知识和技能。更高水平层次上是将获得的知识和技能内化后再外显，并触类旁通。不同学生学习效果的差异很大程度上来源于他们在对知识吸收的方式存在水平差异。学习比较吃力但效果又不好的学生在学习中只是通过机械记忆的方式进行强记，知识只能存储在短时记忆信息库中，就会出现记住现在，就忘记过去的。而学习比较轻松、学习效果又好的学生在观察学习时，很注重将榜样展示的知识或技能进行编码或表征，与原有的知识结构相联系，内化成新的知识体系结构，存储在长时记忆信息库中。学习一段时间后，如果在某个场合下一旦有相似刺激产生时，他们会很快能用相应信息库快速准确调出相关信息，并根据具体的信息环境外显出期望的学习行为。前者这时表现出提取信息产生困难，信息与具体的学习情境不对接或关联很差，外显行为不准确。

利用观察学习中榜样如何对知识和技能编码或表征，如何将他们进行优化存储，如何从相关信息库中提取准确信息以及重新外显为新的学习行为的示范，来培养学习者对知识和技能的“吸收和再生能力”。

比如，对物质燃烧条件和灭火的原理的探究中，先通过三组对比实验的直观现象分别得出燃烧需要可燃物、与氧气充分接触、可燃物的温度达到着火点三个条件的基本结论，再演示比较热水中白磷不能燃烧，搁在热水上铜制小船中的白磷燃烧，而另一小船中红磷不能燃烧，从而得出燃烧的三个条件缺一不可。老师在黑板上画出一个火三角的图形进行表征，由三角形三个角缺一不可类化成燃烧三个条件缺一不可。再乘势由缺角后三角形不存在迁移到火三角切除其中任一角则火熄灭。汉字“灭”恰好诠释这一理论。教师再用日常生活的各种起火现象巩固灭火的原理，用如何将一支蜡烛熄灭训练灭火的技能，强化灭火的原理的运用。endprint

对比探究中如何控制变量的方法可以迁移到新的学习中，比如对铁生锈的原因的探究，学会设计无水、无氧、有水有氧三种体系来观察铁的锈蚀状况。由火三角迁移到铁三角，佐证了学生吸收旧知识，再生新技能的能力是可以培养的。

四、利用观察学习，引导师生正确成败归因，提高自我效能感

“学而不思则罔”，每个人都有一种探求自我行为成败原因的倾向，并力求做出因果分析。这种对自己学习行为及结果产生原因的推论就是归因。学生有探求学习行为成败原因的倾向，教师有探求教学行为成败原因的倾向。人们在思索中不断的改进自我，在思索中成长。

自我效能感是人们对实现特定领域行为目标所需能力的信心和信念，即相信自己能够做什么。自我效能感对成败的归因：成功表示学习能力高，失败表示自我努力程度不足或者运气差了一点而已。把失败归因于努力不足这一内在和可控制因素，不会对自己能力产生怀疑，有助于学生寻求帮助，或者作进一步努力去争取成功。反之，如把失败归因于自己能力不足这一稳定和不可控制因素，学生就会失去对自己能力的信心，也不愿做出进一步努力[3]。所以个体对成败的归因方式直接影响到自我效能感的高低。例如，学生在葡萄糖检验实验时，实验结果并没有看到预期的老师示范的砖红色的现象，而是看到蓝色沉淀转化成黑色。此实验对试剂添加量的多少和添加次序要求比较高。如果学生不能从关键步骤的操作疏忽上找原因（即氢氧化钠量需要过量），而是将失败归因于自己的动手能力不行，进而放弃实验。此时，教师就要干预，帮助失败学生进行正确的归因分析，使他们知道应将实验的成功来源于自我的 努力和有效的学习策略。这样会使他们具有较高的自我效能感并保持学习动机，将失败归因于努力不够及实验方案不当就会促使他们更加努力去提高自我。

观察学习中，首当其冲是要让学生能够多多获得学习结果的成功，包括不同层次水平的学生和不同难度的学习任务，要求教学设计时考虑各层次学生的已有的知识结构特点和学习能力的强弱，采用多样化水平的学习任务，让每个学生都能获得成功的体验，提升学习的自信心。

参考文献

[1] 林 颖，王小明等译.A.班杜拉.思想和行为的社会基础——社会认知论[M].上海：华东师范出版社，2001

[2] 尚晓静.中学生化学实验学习心理对实验行为影响的研究[D].扬州大学，2007

[3] 董丽花 等.浅谈中学化学实验教学中学生自我效能感的培养[J].临沂师范学院学报，2001，（6）endprint