浅谈中学化学实验观察能力的培养

【摘 要】 没有观察就没有科学。本文从化学实验的观察目的和重点内容、观察方法及观察注意事项三方面阐述了观察能力的培养。

【关键词】 观察 实验 方法 观察能力

观察是学习化学的基本方法，是学习一切科学特别是自然科学的方法，是一把打开知识大门的金钥匙，是一切真知灼见的来源。没有英国物理学家“牛顿”观察到的“苹果落地”，并对其质疑，就不会有宇宙中最基本的法则“万有引力”；没有英国细菌学家“弗莱明”的细心观察，就没有“青霉素”的发现；没有我国张衡的持之以恒的专注观察，就不会揭示“太阳系”和“月食”的奥秘，人们或许还活在天狗吃月亮的恐慌中。在科学史上，凡一切有伟大成就者，无一不是十分重视“观察”的重要作用的，大量事实证明：善于观察，具有较强的观察能力，是一个人的事业能否成功的首要条件。因此，学会观察事物、发现、质疑、挖掘、揭示本质、寻找规律，运用正确的、科学的观察方法会使我们的学习轻松、快乐、事半功倍。

观察对于一个学生来说，也不例外。具有良好的观察能力，通过清晰地感知化学现象，才可能透彻地理解和牢固地掌握化学知识，俄国生物学家巴甫洛夫说：“应当先学会观察，不学会观察，你就永远当不了科学家。”观察是人类认识世界的开端，是通过感觉器官和科学仪器认识客观事物的重要途径，是发现问题和发明创造的首要步骤，也是走进化学大门的第一步。教育家赞可夫也指出：“观察能力的强弱，是学生成绩优劣的主要原因之一。”但是，如何培养良好的观察能力，我就平时的教学浅淡如下：

1 明确化学实验的观察目的和重点内容

要想有效地观察实验，首先要明确实验目的和内容，搞清为什么要进行观察。从化学实验的特点看，每个实验都要涉及多种试剂和仪器，实验过程中又往往产生不同的现象，因此，可观察的内容很多，要提高观察的效果，必须找准观察的重点。就是说，不同的化学实验，观察的内容应各有侧重，应会选择。

一般来说，对于说明性质的实验，观察重点是物质性状的改变，如反应物、生成物颜色、状态或气味变化。例如，观察“硫的燃烧”时，观察的重点是硫的颜色、状态（淡黄色固体），它在燃烧的过程中生成了什么？燃烧过程有无发光放热（在氧气中发出明亮蓝紫色火焰），产生什么物质？产物的颜色、状态、气味（产生有刺激性气味的气体）等，观察完后，对实验进行整体描述，目的就是培养学生的观察能力和对所观察到实验现象的表达能力。

对于说明制造法的实验，观察的重点是所用仪器的特征及各种仪器在装置中的相对位置，以及安装顺序等。如，氯气的制备，目的在于让大家掌握实验室制取氯气的装置和操作方法及连接较复杂装置的方法，因此，观察的重点应是仪器的连接和实验的操作步骤。一般来讲仪器连接顺序是从下到上，从左到右，装置按功能连接是发生装置、除杂装置、收集装置、尾气处理装置。

对于学会操作技能的实验，重点观察操作方法和步骤：例如，初中要求学生学会过滤、蒸发的分离物质的简单实验操作。老师在示范时，学生观察的重点是如何制过滤器、如何过滤（一贴、二低、三靠）和蒸发的顺序操作。明确掌握步骤后才能动手操作。同样的高中化学实验中“配制一定物质的量浓度的溶液”是高中学生必须学会的化学实验操作技能之一。学生要仔细观察老师示范操作的步骤：计算、称量、溶解、洗涤、定容、摇匀等。特别要注意观察容量瓶的特点和使用方法。再付诸练习。

2 了解观察的方法

看见不等于观察，观察是将所看到的现象经过思维的加工“去粗取精”后而获得真知的一种能力。只有通过思维，才能把看到的感性知识上升到理性，才能真正学到知识、理解知识。教师在化学实验教学过程中，要恰到好处地引思设疑。要在学生进行积极思考而有没有搞懂和准备回答而又有困难的时候，提出问题，以激发学生探究新知识的愿望。这样，一方面使学生把通过观察化学实验现象所得到的感性知识及时深化，另一方面又加深了对所学知识的理解和运用，做到观察与思维的和谐统一。只有当学生掌握不同实验的不同观察方法，在学习中自觉地进行观察，才能保持稳定的学习兴趣，从而形成化学实验的观察能力。在化学实验教学中，常用的观察方法有：

2.1 协同感官观察法。化学反应过程有无发光、放热、发声、气体溢出或沉淀生成、反应速率的快慢等。由于化学变化是复杂多样的，观察化学实验时，不仅要用眼看，还要用鼻闻、耳听，甚至用手摸（热量的变化）。也就是说，从一个化学演示实验开始，就应该注意调动各种感觉器官，充分利用视觉、听觉、嗅觉和触觉等，来直接获取色、态、形、声、气、温、燃烧、沉淀和气泡等现象及变化，再以科学的思维来探索事物的规律。例如，观察钠和水的反应。

2.2 顺序观察法。一般来讲，应先观察仪器装置，再观察物质及其变化，最后观察生成物，即要详细观察实验从开始到结束的全过程。这种方法适合实验室准备气体，并验证性质的实验。

2.3 比较观察法。有比较才有鉴别。在观察事物时，有的现象从表面看来似乎相似，将其本质上相近的现象进行分析对比，找出这些现象所反映的事物的相似或相异之处，并归纳出某种规律或原则，定会收到事半功倍的教学效果。例如，对氯水和SO2漂白性的观察。

2.4 特殊观察法。有些实验，现象不够明显或与其它一些现象相似，观察起来比较困难，应该根据情况适当处理后再进行观察。可借助多媒体制作的幻灯片，将现象放大。

2.5 反复观察法。有些反应现象不够明显，有些反应太慢持续时间长或反应太快不易捕捉，这时就需要在时间上反复或在操作上反复。例如，探究“铁生锈的条件”，要学生提前一周左右把铁放钉在三个不同环境中，在一周内反复观察记录，当然这里也主要用到了比较观察法。

2.6 全面观察法。观察能力的培养应遵循循序渐进的原则。在初步掌握基本的观察策略和方法后，应学会对现象进行全面的观察。全面观察就是从多方位、多角度进行观察。观察的全面性是指通过观察能获得事物的全貌以及各部分之间的联系。在化学实验中，对于具有代表性、典型性的物质的性质实验，应先全面观察，只有全面观察才能了解实验的全貌，才能学会和掌握规范的操作方法。例如，“铁三角”中二价铁和三价铁的相互转化和两种价态铁的检验等。

当然，这些观察方法并不是孤立的，是紧密联系在一起的。观察实验时，并不是说只用某一种方法，往往要综合应用才会收到更好的效果。

3 观察时应注意的问题

①实验观察的目的性、敏捷性、选择性、理解性、整体性。②要培养学生在观察中学会质疑，在质疑中进一步观察。不仅使学生“知其然”，还要“知其所以然”。

观察时对现象质疑，让学生多问几个问什么，透过现象看本质。如，学生观察“钠和水的反应”时，老师先进行操作：在烧杯中加一些水，滴入几滴酚酞溶液，然后把一小块钠放入水中。让学生协同观察，充分调动学生的感官，不仅让学生观察到“①钠浮在水面上，②钠迅速熔成一个闪亮的小球，③在水面上四处游动，并发出嘶嘶地响声，④溶液变为红色”，这些现象。更重要的是要理解产生这些现象“浮、熔、游、声、红”的原因，引思设疑，给每种现象追加一个为什么？把“浮”和钠的密度小于水；把“熔”和反应放热，且钠本身的熔点比较低；把“红”和钠与水的反应生成的是NaOH，是强碱。这些表观现象上升为理性，实现了观察能力的升华，增强了学生对实验的理解接受能力。有利于更好地培养学生的分析实验、探究实验的能力。

注意观察操作顺序并对顺序质疑：特别是有安全隐患的操作。如，浓硫酸的稀释操作为什么：“只许酸进水，不许水进酸”。再如，H2还原CuO：为什么氢气必须“早出晚归”，而酒精灯却要“迟到早退”，通过质疑增强理解。要注意观察物质的用量和物质的滴加顺序：同样的两种物质，调换滴加顺序“甲滴入乙”和“乙滴入甲”可能会有产生不同现象。例如，把NaOH溶液向AlCl3溶液中滴加至过量现象是先出现白色沉淀，最后消失；反之现象是没有沉淀，然后才有白色沉淀。其实质是氢氧化铝的两性和铝离子及偏铝酸根离子的水解，这样的观察有利于培养学生的发散思维、分析和解决问题的能力。

培养持之以恒的观察态度和精神。爱迪生说过：“我平生从来没有做出过一次偶然的发明，我的一切发明都是经过深思熟虑和严格试验的结果。”

总之，实验观察能力是整个化学实验能力的基础和起点。只有明确实验目的，掌握科学的观察方法，学会质疑并保持积极探索的态度才能进行下一步的分析、综合，进而透过现象看本质，建立事物之间的本质联系，揭露事物的内在逻辑，达到深入认识事物发现规律的目的，并在此基础上进行创新，从而促进科学的进步和发展。