初中科学论文：如何培养学生的实验观察能力

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1、如何培养学生的实验观察能力 化学是一门实验性很强的基础科学，化学课程设置，离不开实验教学。从量的方面看，它是完成教学计划的重要条件；从质的方面看，化学实验对提高教学质量有决定性的作用。特别是加强化学实验，培养学生科学的观察能力，在提高素质教育和经济知识日新月异的今天，对学生掌握“双基”，开发智力，打开创新之门，都有极为重要的意义。一切认识都是从感知开始从而进入思维，而观察能力是人类认识世界的一个重要途径和开端，是发现问题和发明创造的首要步骤，是中学生学习化学知识的重要方法和途径，是培养学生实事求是的学习态度和科学方法的重要手段，是学生将来创造性劳动和科研不可缺少的素质。观察能力是发展思维能力与

2、创造能力的基础，化学实验是化学教学中一种特殊形式的学习实践活动，在这个实践过程中，实验观察思维始终是紧密联系在一起，它们相互影响，相互制约。一、 观察与思维的关系观察有以下三类，一类是参与观察与非参与观察；第二类是结构式观察和无结构式观察；第三类是直接观察和间接观察。如分组实验就属于参与观察、结构式观察和直接观察，指的是观察者加入到群体之中以内部成员的角色参与活动，以事先制订好的观察计划并按照规定好的内容和程序实施的直接亲临的观察。观察的主要因素：一是感知因素，二是思维因素。只有思维参与观察活动，才可能提高观察的速度、准确性和完整性，所以观察不是消极的观看和注视，而是一个感知和思维的过程。此外

3、，从感性认识上升到理性认识的过程中，思维方法也是非常重要的。思维是对一类事物的特性和事物之间的有规律性联系的反映，它是一种高级的认识活动，是人脑对客观现实概括的、间接的反映。思维的种类很多，若根据思维的抽象程度来划分，可把思维区分为直接动作思维、具体形象思维和抽象逻辑思维。直观思维是指直接与物质活动相联系的思维，其特点是以实际操作来解决直观的、具体的问题。具体形象思维是以心象为材料（成分）进行思维，简称形象思维。人在此思维的过程中，经常会产生一种叫做灵感思维的东西，如在动手做学生分组实验前，学生想象着：每步实验如何进行，每种仪器之间怎么放怎么连接在思想上考虑如何完成某一学生分组实验。抽象逻辑思

4、维是指在实践活动和感性经验的基础上，运用概念进行判断、推理的思维活动。这三种思维是互相联系、互相渗透的，人们很少单独使用其中一种思维来解决问题。思维是比观察、记忆更重要的能力，是核心的能力，因为思维能力又决定着学习的自我管理能力。学生思维能力提高了，也就真正成为一个具有独立思考能力和自我学习能力的人。综上所述，在化学实验中，观察是思维的物质基础，没有认真仔细的观察，就不会产生科学合理的思维结果；思维是观察的理性提升，只有积极主动的思维，才会有准确有效的观察。观察一旦离开思维，就会变得空洞而盲目；思维一旦离开观察，就会显得疲软而茫然。我们在关注学生思维发展的过程中，必须认真并率先培养他们的观察能

5、力，否则，化学实验课就变成了幼儿园的游戏课，失去了应有的价值。二、 化学实验课作为载体培养中学生观察能力的必要性与可行性观察是一种积极的智力活动，没有自觉性和主动性是难以奏效的，更是难以持久不懈的。所以必须以某种学生很感兴趣且很乐意被学生接受的载体，从目前的教育体制和条件来讲，最切合实际且十分必要的是以化学实验课作为载体来培养学生的观察能力。因为化学实验能提高学生的学习兴趣，而学习兴趣是一种特殊的意识倾向，是动机产生的重要主观原因，良好的学习兴趣，是求知欲的源泉，是思维的动力。化学实验具有千变万化的现象，是唤起中学生学习兴趣的有效手段。又因为化学实验课能培养学生的观察能力和思维能力，观察是认识

6、的窗口，是思维的前提，对于事物，如果没有敏锐而细致的观察，就不能深入认识事物的本质。二十余年的化学教学生涯中，我常常发现学生由于缺乏观察能力或观察能力疲软，往往会出现如下几种现象：一是看了热闹，丢了门道。比如“白水”变红实验，学生觉得好玩，有趣，神秘，却忘了该观察什么。二是只盯一点，不顾全面。如观察铁丝在氧气中燃烧的现象时，只看到有“火星四射”，而看不到有“黑色固体产生”。学生只觉得耀眼，刺激，快速，却忘了怎样观察。三是只知观察，不懂思考。如硫在空气中燃烧后放入氧气中燃烧，学生只觉得有意思，真过瘾，没有对相似的实验仔细观察，认真比较。凡此种种，都说明观察能力的培养，在化学实验课中是十分必要的。

7、其实在化学实验课的教学中，应该要教给学生观察的方法，让学生知道在试验中观察什么、怎样观察，记录什么、怎样记录，让他们懂得观察要有明确的目的，要有观察的重点，要注意细微的变化，要聚精会神，自始至终，排除一切干扰。要求学生通过观察及根据教师设计的一系列问题，由浅入深、由表及里，实验课中循循善诱，适时点拨，逐步培养具体、全面、深入地认识物质及其变化的本质和内在规律性，使学生的思维从表象到本质，从感性认识到理性认识，使学生的思维能力得到提高。比如“白水”变红实验，可以引导学生观察“白水”以及加进水管或其他容器的溶液，启发他们白水非水，溶液也不是一般的溶液，那么他们就懂得该观察什么了。再如铁丝在氧气中燃

8、烧，可以引导他们观察全面一些，除了让人兴奋的“耀眼”之外，是否还有其他物体产生，这样学生就知道该怎样观察这个实验了。又如硫的燃烧，引导学生对化学实验不仅要用眼看，还要用耳听、用鼻闻、用手摸等，硫在氧气中燃烧的实验时，通过鼻闻燃烧后的空气，可了解嗅出气味产生；通过手摸集气瓶外壁，可感受热量放出。这样由易到难，由简到繁地引导学生观察化学实验，引导学生观察实验装置、操作步骤、实验对象的各种外部属性（如颜色、状态、气味等）、实验过程中的现象（如颜色变化、状态变化、发光发热）等等，学生的观察能力就会得到良好地培养。三、 化学实验课培养观察能力的方法与区别（一）依据心理的特性，遵循观察的原则观察能力，在心

9、理学中属于知觉发展的范畴。观察活动的特点是有意义、有计划地去注意某一件事物，是较持久的知觉，也是知觉的最高级的表现形式。中学生观察方面的心理特点：(1)有一定的随意性，中学生的意志控制力尚不完善，在观察过程中目的性由于其较弱的意志力容易分散，陷入观而不察，察无目标，察无所知的境地。(2)有较普遍的情绪性，他们的情绪容易波动，容易对他们感兴趣的事物，或新异的有强烈刺激的现象产生注意，乐在其中，而忘记观察的任务。(3)有较明显的笼统性，很多学生观察事物的现象往往满足于或停留于大致的、笼统的、轮廓的观察，容易遗漏或忽视重点的观察内容。针对上述心理特点，在化学实验课中指导学生观察和提高观察能力时，应遵

10、循以下原则：1目的性原则：观察什么，怎样观察，要达到什么目的，在观察前就应让学生明确。如：要观察的现象有光、热、声、状态、颜色、气味、溶解、沉淀、液化、燃烧等等。2细致性原则：只有细心观察，才能明察秋毫。教师在化学实验课时要指导学生观察，要求学生动用所有的感觉器官去体验感受。3重点性原则：任何事物或实验都有多方面的特性和现象，如果观察时不分主次，不突出重点，事物的特征就不能发现。4循序渐进原则：如描写镁带在空气中燃烧的实验现象，应按顺渐进地观察并描述：从反应条件、反应物的颜色、状态、气味等到反应中的现象和生成物状态（如颜色变化、状态变化、发光发热），颜色、光泽及反应物的质的变化，银白色的固体点

11、燃后在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的强光，放出大量的热，生成一种白色的粉末固体。这样就能使学生高质量、高效率地观察，观察能力和思维能力就能极大地提高。（二）培养观察能力的方法虽然学生对化学实验都颇有兴趣，但往往只是好奇心驱使所致，由于观察实验时目的性不明确，不善于集中注意力于那些关键的实验现象。根据学生的这些情况，教师应该多提供生动、鲜明、典型、真实的实验，刺激学生感觉，使学生获得感性认识，促进学生想象、思维、记忆、迁移，并指导学生科学的观察方法来培养观察能力。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、硬度、光泽；化学实验中仪器仪表连接、操作方法；实验中发生的

12、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。1 全面观察，提高观察能力。具有代表性、典型的物质性质实验，往往需要学生全面而系统地观察，以便他们能较全面地了解物质的性质。例如，钠单质放在滴有酚酞试液的蒸馏水中，观察反应过程时，有的学生只注意到“吱、吱、吱”的节奏的响声，有的学生则将注意力集中到水面上迅速游动的闪亮小球上，一般不会觉察出小球已呈液态。也有的学生只注意到溶液显红色是由局部到全部，由浅到深。若教师在实验前给学生进行明确的指导，列出观察提纲，就可避免观察的片面性：钠与水的密度比较，谁大？

13、反应时钠是如何运动的，发出了什么声音？钠与水反应前后状态是否一致？溶液的颜色变化过程怎样？又如在澄清石灰水中滴入几滴酚酞试液后再不断地通入二氧化碳气体，学生往往无法全面地回答问题。2 重点观察，提高观察能力。有的实验现象不很明显，有的实验现象稍显即逝，教师应要求学生集中注意力，准确捕捉瞬间变化。如压强改变对化学平衡移动的影响实验，在注射器中装有NO2和N2O4的混和气体，当注射器迅速压缩时若有的学生注意力还停留在注射器的外形上，则气体颜色的变化会被忽视，实验目的就未达到。为此，教师在实验前，务必要指明观察重点。3 对比观察，提高观察能力。为了说明某些物质的不同性质，化学教学中常用实验对比，如镁

14、、铝与盐酸反应剧烈程度的对比实验，实验过程中，教师应指导学生观察什么？比较什么？从中使学生找出两者的差异。又如：硫分别在空气中和氧气中燃烧。4 按序观察，提高观察能力。应让学生在观察时根据观察对象的特点，做到心里有个观察的“序”。也就是说先观察什么，后观察什么，要有一定的次序。如前面说过观察实验现象的“序”是从反应物（实验前）反应时（实验时）生成物（实验后），又如实验装置的序是从左到右，从下到上。5 推断法观察，提高观察能力。要引导学生观察不应局限于直观形象反映客观事物和现象，还要学会逻辑的判断和推理，把观察同思维的间接性与概括性结合起来，只有在观察中思维，在思维中观察，才能真正培养学生观察能

15、力。在化学实验中，教师要教育学生明确观察目的，引导学生确定观察对象，帮助学生设计观察程序和手段，指点学生记录观察现象，激发学生分析观察结果，从而促使学生养成良好的观察习惯，培养他们具备较高的观察能力，努力提高化学实验的有效率。四、 教学案例（一）强化演示实验教学，培养学生观察能力课堂教学中的演示实验，最能调动学生的情绪，激发他们学习的兴趣和求知欲，达到培养和发展学生的观察能力。【案例1】演示磷在氧气中燃烧时，要引导学生既要看（观察）产生的直观现象浓厚的白烟，还要让学生摸（观察）反应中的放热现象。【案例2】演示硫在空气中和氧气中燃烧时，不但要“看”、“摸”，还要求学生会闻（观察）气体的气味，从而

16、增加学生的感性认识。【案例3】增补演示金属镁在二氧化碳中燃烧的实验，做实验前先提出观察计划：(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)反应物的质的变化。实验步骤及现象观察：(1)将表面洁净的镁带直接伸入盛二氧化碳的集气瓶中，无现象；(2)空气中点燃镁带，再伸入盛二氧化碳的集气瓶中，镁带继续剧烈燃烧，集气瓶壁有黑色小点和白色固体。实验刚做完，学生已经想问许多问题了，二氧化碳能用来灭火，为什么镁可以与其反应？等等【案例4】在讲述氢氧化钠化学性质时，我补充了氢氧化钠与CO2、SO2反应的两个演示实验，然后提出两个问题：1.为什么烧瓶中的小气球会自动胀大？2.大

17、试管中红色的喷泉是如何形成的？由于实验现象饶有趣味，所提出的问题富有思考性，即使学生认识氢氧化钠与酸性氧化物反应的性质，又与所学的物理知识联系起来，启迪了学生的思维，收到明显的教学效果。（二）精心组织分组实验，培养学生观察能力分组实验，是培养学生动手能力的重要手段。学生通过亲自实验，熟练掌握操作技能、技巧；而后巩固验证，加深和扩大他们所学得的理论知识。做实验的过程就是理论联系实际的过程。因此，要认真组织好每一次的学生分组实验。这样不但能提高学生实验能力，还培养了学生的观察能力。【案例1】氢气的实验室制法。观察计划：反应物锌和稀硫酸的颜色、状态。反应条件（是否加热）。实验仪器及装置。实验操作步骤

18、。实验过程中现象。生成物的特征（氢气的检验）。反应物的质和量的变化。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，回答中有不少错误，通过全班同学的互相补充纠正，再结合教材上实验现象的描述，从而得到正确的结果。有了这次观察的体验，在以后学习其他气体，如：CO2、HCl、NH3、C2H4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。【案例2】学生在做酸的性质分析实验时，对盐酸与带锈铁钉的反应，在实验过程中不仅可看到铁钉表面的锈斑被盐酸所溶解，铁钉表面变得光亮，而且由于使用的盐酸过量，过量的盐酸和铁会继续发生反应，还可以看到铁钉表面有

19、气泡冒出的现象。因此，在实验前要求学按序观察现象，并要求学生将实验所观察到的所有现象如实填出并对所产生的现象作出相应的解释。（三）开展形式多样的课外兴趣活动，培养学生观察能力例如，组织化学兴趣小组、举办扩展课内所学过的知识内容的专题讲座、让学生做化学趣味小实验、制作实验教具、组织参观、进行社会调查等等。在活动中尽量发挥学生的特长，鼓励学生多动手、多动脑、多实验，激发学生学习的兴趣，大大提高了学习的主动性和积极性，学生的观察能力也得到了极大的提高。【案例1】给初三学生讲铁的性质，做铁钉生锈这个演示实验时，可先让学生自己找材料，每人在实验前10天准备三支干净的医用针剂小药瓶。按装满水、少量水、干燥

20、三个不同条件各放入铁钉一枚。让学生每天观察一次并做好记录。等到讲这部分内容时，让学生带来“成果”。教师讲解与学生讨论结合：直到得出正确结论（铁生锈的条件、防锈），效果就比较好。【案例2】学生做“对蜡烛及其燃烧的探究”的实验。(1)老师提出问题：点燃前的观察（蜡烛的颜色、状态、形态、硬度和密度等）点燃蜡烛的探究（火焰哪层温度最高？蜡烛燃烧后生成什么物质？）刚熄灭蜡烛后可巧点蜡烛吗？检验生成物时可用一只干燥冷的烧杯罩在火焰的上方，先把烧杯口罩着外焰，然后把烧杯慢慢向下移，观察火焰在哪个位置烧杯内壁出现明显的现象？点燃蜡烛刚熄灭时的白烟，可多做几次，探究出点燃哪个位置的白烟蜡烛最容易重燃？(2)让学

21、生猜想和假设上述的问题。这时动脑的过程，猜想必须符合逻辑，同时必须考虑到是否可以检验；(3)通过实验检验：在实验时，多鼓励学生敢想、敢做、敢于突破“老师没讲过”的束缚。【案例3】如观察小泥鳅在装水的汽水瓶中的活动；观察没擦干净的铁锅、菜刀表面留下的锈斑；用久的热水瓶胆和烧水壶内沉积的水垢；比较食盐和白糖溶解性的大小；将鸡蛋放入盛食醋的茶杯中观察蛋壳表面产生的气泡以及限用厨房内的用品来鉴别精盐和碱面（NaHCO3）；酒精在什么条件下能燃烧或使火焰熄灭以及用家庭厨房里的生活用品进行一系列“厨房里的化学”小实验等，都能激发学生钻研科学实验的积极性，发挥出他们的聪明才智。同时提高了观察的能力。【案例4

22、】水是人类宝贵的自然资源时，要求学生调查了解“你家附近的河水清澈吗？请问你们父母，在他们当学生时，这条河是不是像现在这样脏？”【案例5】学习燃烧和缓慢氧化时，课后布置学生到汽车加油站、仓库观察“严禁烟火”标志，到车站了解哪些物品严禁带上火车。总之，不断用实验启发学生积极感觉、知觉事物的变化，自觉地进行观察实验中表现出来的现象，在大脑中留下深刻印象，并透过现象，抓住事物的本质，既能激发学生学习兴趣，又能培养学生动手实验的能力，观察实验和事物的能力。五、 结论美国著名心理学家威廉詹姆斯曾说过：“你播种行为就会收获习惯；你播种习惯就会收获性格；你播种性格，就会收获命运。”化学实验教学以培养中学生观察能力为前提，因为化学实验离不开观察，只有学生具有一定的观察能力，才可能达到实验教学的目的，同时实验观察离不开思维，观察能力是发展思维能力与创造能力的基础，打好基础有利于其他能力的培养，有利于巩固学习化学的兴趣。参考文献：（1）化学教育研究方法 兰觉明 著 ISBN7-5614-1945-7 国家教委师范教育发展项目JG123改革课题研究成果，四川大学出版社（2）素质教育中小学教育改革的主旋律 山东教育出版社 崔相录主编（3）心理学公共基础课系列 21世纪网络教育教材李 红主编 西南师范大学出版社9