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加強科學(xué)實驗教學(xué) 培養(yǎng)學(xué)生觀察能力
摘要:初中科學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的理科綜合課程,教學(xué)中離不開實驗,而在進(jìn)行實驗教學(xué)時,又離不開學(xué)生的觀察活動。那么,在實驗教學(xué)中如何培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的觀察能力呢?本文就實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的意義,學(xué)生在觀察活動中普遍存在的問題以及觀察能力的培養(yǎng)途徑進(jìn)行了論述。關(guān)鍵詞:科學(xué)教學(xué);實驗教學(xué);觀察能力;培養(yǎng)
作者簡介:樓利標(biāo),任教于浙江省諸暨市草塔鎮(zhèn)中。
一、實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生觀察能力事關(guān)重大、意義深遠(yuǎn)
在科學(xué)方法論中說到,實驗和觀察是學(xué)習(xí)科學(xué)的兩種基本方法,而觀察又是研究科學(xué)的最基本方法,科學(xué)中有關(guān)物質(zhì)的存在、組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化及運動規(guī)律需要實驗去驗證或探索。教師在開展實驗活動時,學(xué)生的參與要經(jīng)歷“感知認(rèn)識→思維分析→獲得結(jié)論”的基本途徑,其中,感知認(rèn)識實驗表象并獲得感性材料是通過觀察活動實現(xiàn)的,即在實驗教學(xué)中,學(xué)生參與觀察是實驗成功的基礎(chǔ),有了觀察為基礎(chǔ),才有獲得實驗結(jié)論的可能,所以實驗離不開觀察。
在科學(xué)教學(xué)中,實驗是最直觀的教學(xué)方法,最有利于在課堂內(nèi)開展學(xué)生的觀察活動。在實驗教學(xué)中,教師通過多種途徑激發(fā)學(xué)生的觀察興趣,掌握科學(xué)的觀察方法,培養(yǎng)良好的觀察習(xí)慣,持之以恒,使學(xué)生的觀察能力得到不斷的培養(yǎng)和發(fā)展。觀察能力的培養(yǎng)是使學(xué)生從形象思維逐步過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作用。
二、剖析存在問題,利于對癥開方
1.觀察目的不明確。科學(xué)教材中安排的每一個實驗都有很強的目的性,教師在進(jìn)行演示或指導(dǎo)學(xué)生實驗時總期望學(xué)生的觀察活動能圍繞教材設(shè)定的實驗?zāi)康亩归_,但學(xué)生經(jīng)常只接受實驗中具有強烈刺激作用的現(xiàn)象,參與實驗活動常抱有看熱鬧的心理,目的不清楚,觀察僅停留在無意注意上。
例如,為了使學(xué)生認(rèn)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實驗,教師在演示時,學(xué)生只被白光、藍(lán)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,誤以為所觀察到的實驗現(xiàn)象就是氧氣的化學(xué)性質(zhì),導(dǎo)致觀察目的和實驗?zāi)康钠x,影響實驗教學(xué)質(zhì)量。
2.觀察習(xí)慣不良好。一些學(xué)生在觀察實驗時“聽而不聞,視而不見”,心中無目的,胸中無計劃,對于觀察什么,怎樣觀察,觀察后又該如何等都無頭緒,注意力不集中,外界一有“風(fēng)吹草動”便中斷觀察活動,有始無終,有些學(xué)生觀察時很認(rèn)真、細(xì)致,卻沒有對獲取的感性材料進(jìn)行記錄、整理,沒有進(jìn)行分析、綜合,眼到而手沒到,手到而心沒到,都是不良習(xí)慣的表現(xiàn)。
3.觀察內(nèi)容不全面。學(xué)生在觀察實驗時,常以局部代替整體,注意了一個方面,忽略了另一方面;見到了明顯表象,忽視了隱蔽特征;觀察到實驗結(jié)果,抓不住實驗過程中瞬間變化的現(xiàn)象,甚至產(chǎn)生錯覺和“誤診”,導(dǎo)致實驗結(jié)論偏面和錯誤。
例如,在演示氫氣還原氧化銅實驗時,學(xué)生觀察到黑色的氧化銅變紅色的明顯現(xiàn)象,卻忽視了試管口有水珠出現(xiàn)的隱蔽特征,忽視了用酒精燈加熱這一反應(yīng)條件的觀察,導(dǎo)致學(xué)生對該化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識僅停留在從氧化銅到銅的轉(zhuǎn)化上,得不出氫氣具有還原性的實驗結(jié)論。又如,在用伏安法測定小燈泡電功率實驗時,學(xué)生注意到燈的亮度變化和伏特計的讀數(shù)變化,便輕率地得出燈的亮度決定于燈兩端的實際電壓大小的錯誤結(jié)論。
4.觀察方法不科學(xué)。學(xué)生在觀察實驗時常無明確的觀察程序和路線,觀察時“東一榔頭西一棒槌”,層次不清,主次不分,顧此失彼。
例如,用顯微鏡觀察生物的顯微結(jié)構(gòu)實驗中,在操作上要求先使用低倍物鏡后使用高倍物鏡,在觀察方法上要求按“組織→細(xì)胞→細(xì)胞內(nèi)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察,隨意性很強,觀察不到實驗結(jié)果。
5.觀察心理不健全。在科學(xué)實驗中離不開各種儀器和藥品,對某些危險藥品以及某些操作不當(dāng)易出現(xiàn)危險的實驗,學(xué)生懷有“懼怕”心理,唯恐在實驗或觀察時受到傷害,心神不定,無法展開正常的觀察活動。
例如,在做“硫酸的性質(zhì)”實驗時,學(xué)生對濃硫酸的強腐蝕性留有深刻印象,致使在進(jìn)行稀硫酸實驗時不能放松自己,束手束腳,無法集中注意力進(jìn)行細(xì)致的觀察。學(xué)生在做“氫氣的制取和性質(zhì)”實驗中氫氣的驗純和點燃步驟時,因擔(dān)心容器爆炸,許多學(xué)生不敢去操作,使觀察活動處于停滯狀態(tài)。
三、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的觀察方法和求實態(tài)度,提高實驗教學(xué)效果
1.明確觀察目的,激發(fā)觀察動機
觀察是一種有目的、有計劃的感知活動,觀察前目的明確,計劃嚴(yán)密,目標(biāo)清楚,才能激發(fā)學(xué)生的觀察動機,使學(xué)生的感知和思維活動圍繞觀察對象清晰地展開,做出符合客觀實際的判斷。所以,在實驗教學(xué)中首先應(yīng)該使學(xué)生明確觀察目的,解決實驗中需要觀察什么的問題。
例如,在演示氫氣還原氧化銅實驗時,操作前先用幻燈片打出該實驗中需要觀察的內(nèi)容:(1)實驗操作觀察:實驗起始操作;實驗終了操作。(2)反應(yīng)條件觀察。(3)實驗現(xiàn)象觀察:反應(yīng)前物質(zhì)的顏色、狀態(tài);反應(yīng)中物質(zhì)變化的現(xiàn)象;反應(yīng)后物質(zhì)的顏色、狀態(tài)。這里,讓學(xué)生觀察前兩方面內(nèi)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驗操作要點,而觀察實驗現(xiàn)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)。實踐表明,觀察目的越明確,越容易獲得完整的感性材料,對現(xiàn)象本質(zhì)的揭示越深刻。
2.激發(fā)觀察興趣,培養(yǎng)良好的觀察習(xí)慣
培養(yǎng)良好的觀察習(xí)慣,需要一個持續(xù)的過程,不是一朝一夕可以實現(xiàn)的。在實驗教學(xué)中,運用多種方法激發(fā)學(xué)生的觀察興趣,使學(xué)生樂意接受觀察的具體要求,是形成和保持良好觀察習(xí)慣的有效措施。所以,教師在安排教材中演示實驗教學(xué)時都有圍繞著如何激發(fā)學(xué)生的觀察興趣這一主題。
例如,在演示教材中“鐵和硫酸銅溶液反應(yīng)”實驗之前,先穿插入“點石成金”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(jié)果在演示實驗中學(xué)生觀察很投入、很細(xì)致。又如,用尖嘴玻璃管演示點燃?xì)錃鈱嶒灂r,剛點燃,火焰呈藍(lán)色,但現(xiàn)象一縱即逝,很快變成黃色,于是學(xué)生觀察得出氫氣在空氣中安靜燃燒產(chǎn)生黃色火焰的錯誤結(jié)論。在提醒學(xué)生要仔細(xì)觀察點燃?xì)錃馑查g的火焰顏色后,排除了實驗中玻璃內(nèi)鈉離子帶來的強烈干擾。這種不達(dá)目的不罷休的觀察活動,很有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠^察態(tài)度,養(yǎng)成一絲不茍的觀察習(xí)慣。
3.掌握觀察順序,學(xué)會觀察方法
在實驗教學(xué)中,教師要教會學(xué)生怎樣觀察的方法,掌握觀察的順序,使觀察活動有層次地進(jìn)行。
例如,在觀察化學(xué)實驗現(xiàn)象時,一般按“反應(yīng)前→反應(yīng)中→反應(yīng)后”的順序進(jìn)行;在觀察動植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)時,一般按先外部形態(tài)后內(nèi)部結(jié)構(gòu)的順序進(jìn)行,在觀察外部形態(tài)時要先上后下,先看前端后看后面,在觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)時又按系統(tǒng)去觀察器官;在觀察測量物理常數(shù)的實驗時,首先要觀察儀表計量單位、量程、零位,每一大格和每一小格各表示多少,電表還要觀察正負(fù)接線柱,用電器要觀察它的銘牌;對具有相似結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的實驗要采用比較觀察等等,都要經(jīng)過反復(fù)練習(xí)強化,才能轉(zhuǎn)化為學(xué)生的觀察習(xí)慣行為。所以,讓學(xué)生掌握一些基本的觀察方法,使觀察活動條理清晰,是培養(yǎng)觀察能力的基礎(chǔ)條件。 4.學(xué)會思考和分析,培養(yǎng)觀察能力
在科學(xué)方法論中說到,“觀”是運用一切感覺器官去接受各種信息,“察”是用腦積極思考分析,可見,觀察是和思維活動緊密結(jié)合的知覺過程。觀察不僅是獲得和積累一些直覺表象,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,透過表象認(rèn)識事物本質(zhì)屬性及內(nèi)在聯(lián)系,上升為理性知識,教師在指導(dǎo)學(xué)生觀察實驗時,不僅要求培養(yǎng)學(xué)生“觀”的能力,更要培養(yǎng)學(xué)生“察”的能力。
例如,在研究歐姆定律實驗過程中,實驗觀察結(jié)果得到二組數(shù)據(jù),記錄如表一、表二。
分析表一記錄數(shù)據(jù),在導(dǎo)體電阻阻值不變的情況下,導(dǎo)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(dǎo)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(jié)論(1):導(dǎo)體中的電流跟它的二端電壓成正比。分析表二記錄數(shù)據(jù),導(dǎo)體二端電壓不變的情況下,導(dǎo)體電阻增加幾倍,導(dǎo)體中的電流相應(yīng)地減少了幾分之一倍,于是得出結(jié)論(2):導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。對結(jié)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(guī)律、性質(zhì)都是在實驗觀察的基礎(chǔ)上經(jīng)過分析、綜合得到。
5.通過實驗綜合復(fù)習(xí),培養(yǎng)比較觀察能力
實驗復(fù)習(xí)是科學(xué)總復(fù)習(xí)中重要的組成部分,通過實驗復(fù)習(xí),對相關(guān)實驗從內(nèi)容上進(jìn)行縱、橫向的系統(tǒng)比較,不僅便于學(xué)生對實驗技能的掌握,有利于鞏固教材中相關(guān)知識,而且對于培養(yǎng)學(xué)生的比較觀察能力都起到了重要作用。但實驗綜合復(fù)習(xí)不是對實驗進(jìn)行簡單的重演。一般宜采用二種方式進(jìn)行:一是卷面復(fù)習(xí),如對氫氣、木炭、一氧化碳還原氧化銅實驗和五綱脊椎動物的形態(tài)結(jié)構(gòu)實驗的復(fù)習(xí),都可通過列表比較,使學(xué)生在運用積累的感性材料時找出它們的共性和微殊,起到化繁為簡、化零為整的作用。二是學(xué)生實驗的系統(tǒng)復(fù)習(xí),通過讓學(xué)生再實踐、再觀察去比較發(fā)現(xiàn)實驗操作、現(xiàn)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驗復(fù)習(xí)時,給每實驗小組發(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(dǎo)氣管(2)、橡皮管(2)、酒精燈(1)、火柴(1)、長頸漏斗(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(nèi)數(shù)字為儀器數(shù)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)生觀察并找出制取三大氣體中共用的實驗器材,在限定時間內(nèi)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。用同樣的實驗復(fù)習(xí)方法通過一套電學(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機的裝配等進(jìn)行“串聯(lián)”,都能起到使學(xué)生在原有觀察的基礎(chǔ)上深化和發(fā)展學(xué)生觀察能力的作用。
6.巧設(shè)實驗情景,培養(yǎng)創(chuàng)新能力
實驗一般可分為技能型、驗證型、探索型三類,而探索型實驗最能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。教師在上實驗課時,可改驗證型實驗為探索型實驗。如講莖的輸導(dǎo)作用時,教材上是先講“水分和無機鹽是由導(dǎo)管由下向上運輸?shù)摹,然后用一個演示實驗進(jìn)行驗證。而筆者是這樣進(jìn)行的:課前布置學(xué)生剪取一些小段樹枝,全班分成幾個小組,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,讓學(xué)生先對比觀察不同處理枝條的外觀,并切開莖觀察莖內(nèi)部顏色變化,提出啟發(fā)性問題:(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(xiàn)象是否相同?分析產(chǎn)生原因的可能因素。學(xué)生根據(jù)已學(xué)知識,并通過在實驗中觀察到的現(xiàn)象各抒己見,提出問題,在討論和爭議中解決問題,得出結(jié)論。教師只要稍作歸納,就能突破教學(xué)難點,這樣既鞏固了學(xué)生所學(xué)的知識,又培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)造性思維的能力。
總之,在實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力是一項長期而艱辛的細(xì)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(rèn)真探究。
參考文獻(xiàn):
[1]何國宣.淺論實驗教學(xué)對學(xué)生觀察能力的培養(yǎng)[J].中學(xué)物理,2002(11).
[2]陳錫恩.化學(xué)實驗教學(xué)與學(xué)生觀察品質(zhì)和方法的培養(yǎng)[J].中學(xué)化學(xué),2003(12).
[3]王云山.淺談物理實驗教學(xué)中學(xué)生觀察能力的培養(yǎng)[J].中學(xué)物理,2004(3).
[4]葛炳炎.淺談如何培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力[J].中學(xué)物理,2005(9).
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