加強科學(xué)實(shí)驗教學(xué) 培養學(xué)生觀(guān)察能力
摘要：初中科學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗為基礎的理科綜合課程，教學(xué)中離不開(kāi)實(shí)驗，而在進(jìn)行實(shí)驗教學(xué)時(shí)，又離不開(kāi)學(xué)生的觀(guān)察活動(dòng)。那么，在實(shí)驗教學(xué)中如何培養和發(fā)展學(xué)生的觀(guān)察能力呢？本文就實(shí)驗教學(xué)中培養學(xué)生觀(guān)察能力的意義，學(xué)生在觀(guān)察活動(dòng)中普遍存在的問(wèn)題以及觀(guān)察能力的培養途徑進(jìn)行了論述。關(guān)鍵詞：科學(xué)教學(xué)；實(shí)驗教學(xué)；觀(guān)察能力；培養
作者簡(jiǎn)介：樓利標，任教于浙江省諸暨市草塔鎮中。
一、實(shí)驗教學(xué)中培養學(xué)生觀(guān)察能力事關(guān)重大、意義深遠
在科學(xué)方法論中說(shuō)到，實(shí)驗和觀(guān)察是學(xué)習科學(xué)的兩種基本方法，而觀(guān)察又是研究科學(xué)的最基本方法，科學(xué)中有關(guān)物質(zhì)的存在、組成、結構、性質(zhì)、變化及運動(dòng)規律需要實(shí)驗去驗證或探索。教師在開(kāi)展實(shí)驗活動(dòng)時(shí)，學(xué)生的參與要經(jīng)歷“感知認識→思維分析→獲得結論”的基本途徑，其中，感知認識實(shí)驗表象并獲得感性材料是通過(guò)觀(guān)察活動(dòng)實(shí)現的，即在實(shí)驗教學(xué)中，學(xué)生參與觀(guān)察是實(shí)驗成功的基礎，有了觀(guān)察為基礎，才有獲得實(shí)驗結論的可能，所以實(shí)驗離不開(kāi)觀(guān)察。
在科學(xué)教學(xué)中，實(shí)驗是最直觀(guān)的教學(xué)方法，最有利于在課堂內開(kāi)展學(xué)生的觀(guān)察活動(dòng)。在實(shí)驗教學(xué)中，教師通過(guò)多種途徑激發(fā)學(xué)生的觀(guān)察興趣，掌握科學(xué)的觀(guān)察方法，培養良好的觀(guān)察習慣，持之以恒，使學(xué)生的觀(guān)察能力得到不斷的培養和發(fā)展。觀(guān)察能力的培養是使學(xué)生從形象思維逐步過(guò)渡到抽象思維的重要階段，這對于提高學(xué)生的思維能力、記憶能力和創(chuàng )造能力都起到了積極的推動(dòng)作用。
二、剖析存在問(wèn)題，利于對癥開(kāi)方
1.觀(guān)察目的不明確�？茖W(xué)教材中安排的每一個(gè)實(shí)驗都有很強的目的性，教師在進(jìn)行演示或指導學(xué)生實(shí)驗時(shí)總期望學(xué)生的觀(guān)察活動(dòng)能?chē)@教材設定的實(shí)驗目的而展開(kāi)，但學(xué)生經(jīng)常只接受實(shí)驗中具有強烈刺激作用的現象，參與實(shí)驗活動(dòng)常抱有看熱鬧的心理，目的不清楚，觀(guān)察僅停留在無(wú)意注意上。
例如，為了使學(xué)生認識氧氣的化學(xué)性質(zhì)，教材安排了碳、硫磺、鐵絲、紅磷在氧氣中燃燒四個(gè)實(shí)驗，教師在演示時(shí)，學(xué)生只被白光、藍紫色火焰、刺激性氣味、火星四射、濃厚的白煙強烈地吸引，興致很高，誤以為所觀(guān)察到的實(shí)驗現象就是氧氣的化學(xué)性質(zhì)，導致觀(guān)察目的和實(shí)驗目的偏離，影響實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量。
2.觀(guān)察習慣不良好。一些學(xué)生在觀(guān)察實(shí)驗時(shí)“聽(tīng)而不聞，視而不見(jiàn)”，心中無(wú)目的，胸中無(wú)計劃，對于觀(guān)察什么，怎樣觀(guān)察，觀(guān)察后又該如何等都無(wú)頭緒，注意力不集中，外界一有“風(fēng)吹草動(dòng)”便中斷觀(guān)察活動(dòng)，有始無(wú)終，有些學(xué)生觀(guān)察時(shí)很認真、細致，卻沒(méi)有對獲取的感性材料進(jìn)行記錄、整理，沒(méi)有進(jìn)行分析、綜合，眼到而手沒(méi)到，手到而心沒(méi)到，都是不良習慣的表現。
3.觀(guān)察內容不全面。學(xué)生在觀(guān)察實(shí)驗時(shí)，常以局部代替整體，注意了一個(gè)方面，忽略了另一方面；見(jiàn)到了明顯表象，忽視了隱蔽特征；觀(guān)察到實(shí)驗結果，抓不住實(shí)驗過(guò)程中瞬間變化的現象，甚至產(chǎn)生錯覺(jué)和“誤診”，導致實(shí)驗結論偏面和錯誤。
例如，在演示氫氣還原氧化銅實(shí)驗時(shí)，學(xué)生觀(guān)察到黑色的氧化銅變紅色的明顯現象，卻忽視了試管口有水珠出現的隱蔽特征，忽視了用酒精燈加熱這一反應條件的觀(guān)察，導致學(xué)生對該化學(xué)反應的認識僅停留在從氧化銅到銅的轉化上，得不出氫氣具有還原性的實(shí)驗結論。又如，在用伏安法測定小燈泡電功率實(shí)驗時(shí)，學(xué)生注意到燈的亮度變化和伏特計的讀數變化，便輕率地得出燈的亮度決定于燈兩端的實(shí)際電壓大小的錯誤結論。
4.觀(guān)察方法不科學(xué)。學(xué)生在觀(guān)察實(shí)驗時(shí)常無(wú)明確的觀(guān)察程序和路線(xiàn)，觀(guān)察時(shí)“東一榔頭西一棒槌”，層次不清，主次不分，顧此失彼。
例如，用顯微鏡觀(guān)察生物的顯微結構實(shí)驗中，在操作上要求先使用低倍物鏡后使用高倍物鏡，在觀(guān)察方法上要求按“組織→細胞→細胞內含物”的順序進(jìn)行，但許多學(xué)生不論使用低倍物鏡還是高倍物鏡觀(guān)察，隨意性很強，觀(guān)察不到實(shí)驗結果。
5.觀(guān)察心理不健全。在科學(xué)實(shí)驗中離不開(kāi)各種儀器和藥品，對某些危險藥品以及某些操作不當易出現危險的實(shí)驗，學(xué)生懷有“懼怕”心理，唯恐在實(shí)驗或觀(guān)察時(shí)受到傷害，心神不定，無(wú)法展開(kāi)正常的觀(guān)察活動(dòng)。
例如，在做“硫酸的性質(zhì)”實(shí)驗時(shí)，學(xué)生對濃硫酸的強腐蝕性留有深刻印象，致使在進(jìn)行稀硫酸實(shí)驗時(shí)不能放松自己，束手束腳，無(wú)法集中注意力進(jìn)行細致的觀(guān)察。學(xué)生在做“氫氣的制取和性質(zhì)”實(shí)驗中氫氣的驗純和點(diǎn)燃步驟時(shí)，因擔心容器爆炸，許多學(xué)生不敢去操作，使觀(guān)察活動(dòng)處于停滯狀態(tài)。
三、培養學(xué)生科學(xué)的觀(guān)察方法和求實(shí)態(tài)度，提高實(shí)驗教學(xué)效果
1.明確觀(guān)察目的，激發(fā)觀(guān)察動(dòng)機
觀(guān)察是一種有目的、有計劃的感知活動(dòng)，觀(guān)察前目的明確，計劃嚴密，目標清楚，才能激發(fā)學(xué)生的觀(guān)察動(dòng)機，使學(xué)生的感知和思維活動(dòng)圍繞觀(guān)察對象清晰地展開(kāi)，做出符合客觀(guān)實(shí)際的判斷。所以，在實(shí)驗教學(xué)中首先應該使學(xué)生明確觀(guān)察目的，解決實(shí)驗中需要觀(guān)察什么的問(wèn)題。
例如，在演示氫氣還原氧化銅實(shí)驗時(shí)，操作前先用幻燈片打出該實(shí)驗中需要觀(guān)察的內容：(1)實(shí)驗操作觀(guān)察：實(shí)驗起始操作；實(shí)驗終了操作。(2)反應條件觀(guān)察。(3)實(shí)驗現象觀(guān)察：反應前物質(zhì)的顏色、狀態(tài)；反應中物質(zhì)變化的現象；反應后物質(zhì)的顏色、狀態(tài)。這里，讓學(xué)生觀(guān)察前兩方面內容的目的是使學(xué)生明確可燃性、還原性氣體在加熱條件的實(shí)驗操作要點(diǎn)，而觀(guān)察實(shí)驗現象的目的是讓學(xué)生理解氫氣具有還原性的化學(xué)性質(zhì)。實(shí)踐表明，觀(guān)察目的越明確，越容易獲得完整的感性材料，對現象本質(zhì)的揭示越深刻。
2.激發(fā)觀(guān)察興趣，培養良好的觀(guān)察習慣
培養良好的觀(guān)察習慣，需要一個(gè)持續的過(guò)程，不是一朝一夕可以實(shí)現的。在實(shí)驗教學(xué)中，運用多種方法激發(fā)學(xué)生的觀(guān)察興趣，使學(xué)生樂(lè )意接受觀(guān)察的具體要求，是形成和保持良好觀(guān)察習慣的有效措施。所以，教師在安排教材中演示實(shí)驗教學(xué)時(shí)都有圍繞著(zhù)如何激發(fā)學(xué)生的觀(guān)察興趣這一主題。
例如，在演示教材中“鐵和硫酸銅溶液反應”實(shí)驗之前，先穿插入“點(diǎn)石成金”的小故事，制造懸念，激發(fā)學(xué)生濃厚的興趣，使學(xué)生注意力高度集中，結果在演示實(shí)驗中學(xué)生觀(guān)察很投入、很細致。又如，用尖嘴玻璃管演示點(diǎn)燃氫氣實(shí)驗時(shí)，剛點(diǎn)燃，火焰呈藍色，但現象一縱即逝，很快變成黃色，于是學(xué)生觀(guān)察得出氫氣在空氣中安靜燃燒產(chǎn)生黃色火焰的錯誤結論。在提醒學(xué)生要仔細觀(guān)察點(diǎn)燃氫氣瞬間的火焰顏色后，排除了實(shí)驗中玻璃內鈉離子帶來(lái)的強烈干擾。這種不達目的不罷休的觀(guān)察活動(dòng)，很有利于培養學(xué)生嚴謹的觀(guān)察態(tài)度，養成一絲不茍的觀(guān)察習慣。
3.掌握觀(guān)察順序，學(xué)會(huì )觀(guān)察方法
在實(shí)驗教學(xué)中，教師要教會(huì )學(xué)生怎樣觀(guān)察的方法，掌握觀(guān)察的順序，使觀(guān)察活動(dòng)有層次地進(jìn)行。
例如，在觀(guān)察化學(xué)實(shí)驗現象時(shí)，一般按“反應前→反應中→反應后”的順序進(jìn)行；在觀(guān)察動(dòng)植物的形態(tài)結構時(shí)，一般按先外部形態(tài)后內部結構的順序進(jìn)行，在觀(guān)察外部形態(tài)時(shí)要先上后下，先看前端后看后面，在觀(guān)察內部結構時(shí)又按系統去觀(guān)察器官；在觀(guān)察測量物理常數的實(shí)驗時(shí)，首先要觀(guān)察儀表計量單位、量程、零位，每一大格和每一小格各表示多少，電表還要觀(guān)察正負接線(xiàn)柱，用電器要觀(guān)察它的銘牌；對具有相似結構和性質(zhì)的實(shí)驗要采用比較觀(guān)察等等，都要經(jīng)過(guò)反復練習強化，才能轉化為學(xué)生的觀(guān)察習慣行為。所以，讓學(xué)生掌握一些基本的觀(guān)察方法，使觀(guān)察活動(dòng)條理清晰，是培養觀(guān)察能力的基礎條件。 4.學(xué)會(huì )思考和分析，培養觀(guān)察能力
在科學(xué)方法論中說(shuō)到，“觀(guān)”是運用一切感覺(jué)器官去接受各種信息，“察”是用腦積極思考分析，可見(jiàn)，觀(guān)察是和思維活動(dòng)緊密結合的知覺(jué)過(guò)程。觀(guān)察不僅是獲得和積累一些直覺(jué)表象，更重要的是利用獲取的大量感性材料進(jìn)行科學(xué)分析、比較、綜合、概括等抽象思維活動(dòng)，透過(guò)表象認識事物本質(zhì)屬性及內在聯(lián)系，上升為理性知識，教師在指導學(xué)生觀(guān)察實(shí)驗時(shí)，不僅要求培養學(xué)生“觀(guān)”的能力，更要培養學(xué)生“察”的能力。
例如，在研究歐姆定律實(shí)驗過(guò)程中，實(shí)驗觀(guān)察結果得到二組數據，記錄如表一、表二。
分析表一記錄數據，在導體電阻阻值不變的情況下，導體二端的電壓由1V增加2倍到2V或3倍到3V或4倍到4V，導體中的電流也從0.25A增加2倍到0.5A或增加3倍到0.75A或增加4倍到1.0A，于是得出結論(1)：導體中的電流跟它的二端電壓成正比。分析表二記錄數據，導體二端電壓不變的情況下，導體電阻增加幾倍，導體中的電流相應地減少了幾分之一倍，于是得出結論(2)：導體中的電流跟這段導體的電阻成反比。對結論(1)(2)進(jìn)行分析綜合，得出歐姆定律。
在科學(xué)中大部分的概念、規律、性質(zhì)都是在實(shí)驗觀(guān)察的基礎上經(jīng)過(guò)分析、綜合得到。
5.通過(guò)實(shí)驗綜合復習，培養比較觀(guān)察能力
實(shí)驗復習是科學(xué)總復習中重要的組成部分，通過(guò)實(shí)驗復習，對相關(guān)實(shí)驗從內容上進(jìn)行縱、橫向的系統比較，不僅便于學(xué)生對實(shí)驗技能的掌握，有利于鞏固教材中相關(guān)知識，而且對于培養學(xué)生的比較觀(guān)察能力都起到了重要作用。但實(shí)驗綜合復習不是對實(shí)驗進(jìn)行簡(jiǎn)單的重演。一般宜采用二種方式進(jìn)行：一是卷面復習，如對氫氣、木炭、一氧化碳還原氧化銅實(shí)驗和五綱脊椎動(dòng)物的形態(tài)結構實(shí)驗的復習，都可通過(guò)列表比較，使學(xué)生在運用積累的感性材料時(shí)找出它們的共性和微殊，起到化繁為簡(jiǎn)、化零為整的作用。二是學(xué)生實(shí)驗的系統復習，通過(guò)讓學(xué)生再實(shí)踐、再觀(guān)察去比較發(fā)現實(shí)驗操作、現象和本質(zhì)的共性和差異。例如，在安排氧氣、氫氣、二氧化碳三大氣體制取實(shí)驗復習時(shí)，給每實(shí)驗小組發(fā)放鐵架臺(附鐵夾)(1)、大試管(2)、單孔橡皮塞(1)、雙孔橡皮塞(1)、導氣管(2)、橡皮管(2)、酒精燈(1)、火柴(1)、長(cháng)頸漏斗(1)、止水夾(1)、集氣瓶(5)、玻璃片(5)、水槽(1)、鑷子(1)、藥匙(1)、試管刷(1)、脫脂棉少許等儀器(注：括號內數字為儀器數量)及稀鹽酸(1：2)、稀硫酸(1：4)、大理石、鋅粒、高錳酸鉀等藥品，要求學(xué)生觀(guān)察并找出制取三大氣體中共用的實(shí)驗器材，在限定時(shí)間內用不同的收集方法收集5瓶氣體，并用化學(xué)方法對它們進(jìn)行鑒別。用同樣的實(shí)驗復習方法通過(guò)一套電學(xué)器材可把初中電學(xué)中的有關(guān)電路連接，儀表的使用，電阻、電功率的測定及電動(dòng)機的裝配等進(jìn)行“串聯(lián)”，都能起到使學(xué)生在原有觀(guān)察的基礎上深化和發(fā)展學(xué)生觀(guān)察能力的作用。
6.巧設實(shí)驗情景，培養創(chuàng )新能力
實(shí)驗一般可分為技能型、驗證型、探索型三類(lèi)，而探索型實(shí)驗最能培養學(xué)生的創(chuàng )新能力。教師在上實(shí)驗課時(shí)，可改驗證型實(shí)驗為探索型實(shí)驗。如講莖的輸導作用時(shí)，教材上是先講“水分和無(wú)機鹽是由導管由下向上運輸的”，然后用一個(gè)演示實(shí)驗進(jìn)行驗證。而筆者是這樣進(jìn)行的：課前布置學(xué)生剪取一些小段樹(shù)枝，全班分成幾個(gè)小組，各組分別對自己的材料作不同處理：(1)將枝條插在稀釋的紅墨水中；(2)將環(huán)割部分樹(shù)皮的枝條插在稀釋的紅墨水中；(3)將除去葉的枝條插入稀釋的紅墨水中；(4)將枝條倒插在稀釋的紅墨水中。
上課時(shí)，讓學(xué)生先對比觀(guān)察不同處理枝條的外觀(guān)，并切開(kāi)莖觀(guān)察莖內部顏色變化，提出啟發(fā)性問(wèn)題：(1)莖的顏色是否發(fā)生變化？發(fā)生變化的位置在哪里？(2)正常枝條、環(huán)割枝條、除去葉的枝條、倒插枝條現象是否相同？分析產(chǎn)生原因的可能因素。學(xué)生根據已學(xué)知識，并通過(guò)在實(shí)驗中觀(guān)察到的現象各抒己見(jiàn)，提出問(wèn)題，在討論和爭議中解決問(wèn)題，得出結論。教師只要稍作歸納，就能突破教學(xué)難點(diǎn)，這樣既鞏固了學(xué)生所學(xué)的知識，又培養了學(xué)生創(chuàng )造性思維的能力。
總之，在實(shí)驗教學(xué)中培養學(xué)生的觀(guān)察能力是一項長(cháng)期而艱辛的細致工作，不僅需要我們在教學(xué)中不斷努力探索，更要從理論的高度認真探究。
參考文獻：
[1]何國宣.淺論實(shí)驗教學(xué)對學(xué)生觀(guān)察能力的培養[J].中學(xué)物理，2002(11).
[2]陳錫恩.化學(xué)實(shí)驗教學(xué)與學(xué)生觀(guān)察品質(zhì)和方法的培養[J].中學(xué)化學(xué)，2003(12).
[3]王云山.淺談物理實(shí)驗教學(xué)中學(xué)生觀(guān)察能力的培養[J].中學(xué)物理，2004(3).
[4]葛炳炎.淺談如何培養學(xué)生的觀(guān)察能力[J].中學(xué)物理，2005(9).
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