浅议加强观察指导提高科学实验探究的实效性
三门县珠岙中学 陈基跳[摘要]在科学教学中,培养学生的观察能力,进而引导学生弄清事物的本来面目,对提高实验探究的实效性以及开发学生的创新思文显得尤为重要。本文就提高学生关于观察能力重要性的认识、学会观察实验现象的方法、在实验中加强指导以及培养学生观察能力等方面展开探讨。
[关键词]科学教学;实验探究;观察能力;方法途径;实效性
科学是一门建立在实验基础上的学科,科学研究中最主要的方法是观察和实验。因此在初中科学教学中应该着力培养学生的实验观察能力,实验探究能力和实验设计创新能力。观察是学生认识科学世界的初始活动,并贯穿整个科学“教”和“学”的活动中;观察是学生发现问题、认识科学现象、获得感性认识的基础。因此,观察能力也是学生认知结构中有机的重要组成部分。但在教学实践中发现,许多学生观察能力较差,对观察的目的不够明确,分不清主次,难以掌握正确的观察方法,往往只顾看热闹,觉得科学实验“好玩”,而忽视其本质,这不但无助于观察能力的提高,还会影响教学效果。因此,要让学生正确观察科学实验现象,要透过“热闹”看“门道”。所以培养学生的观察能力,对提高实验探究的实效性以及开发学生的创新思文显得尤为重要。
一、在实验中有意识地提高学生对观察能力重要性的认识
实验操作是基础,但必须通过学生的有效观察才起作用。例如我在指导学生对钠和水反应的实验进行观察时,先请同学们仔细观察钠在水中时的颜色、状态、运动及大小变化等,在学生不能得出观察结果时,追加提问有意识引导并记录其中的现象,引导学生通过现象发现其本质,并从现象中归纳出结论。记录如下:
现象 结论
1 小块钠浮在水面上 表明钠的密度比水小
2 钠熔化成闪光的小球 表明钠熔化时放热
3 小球向各个方向迅速游动,发出嘶嘶的响声,逐渐变小,最后消失 表明钠完全跟水反应
4 用试管采用排水法收集气体 表明反应生成一种气体,该气体能在空气中燃烧
5 将收到气体的试管口移近火焰产生很小的声音
6 滴有无色酚酞试液的水变成毕业论文http://www.751com.cn/ 红色 表明钠跟水反应生成物之一的溶液显碱性
然后,继续引导学生间的交流,从现象中归纳出钠的物理性质及化学性质,再根据已有的知识和经验可得钠和水反应的实质:钠跟水反应生成氢气和氢氧化钠。
综上所述,实验就是经过分析、比较、抽象、归纳、综合及判断推理等一系列复杂思文活动,使学生从“感性认识”提升到“理性认识”的一个过程。思文活动不仅是得到实验结果之必需,还可提高观察的品质和质量;但是,如果离开了细心观察,那么思文也就成了无本之木;如果失去了细心观察和记录,那么学生探究“钠和水的反应”的实验也就失去了提升思文的功效。
我们教师还可以在课堂教学和实验中渗透科学发展史的介绍,以提高学生观察重要性的认识,介绍由于细心的观察与思考而发现科学规律的例子。如:奥斯特发现电流周围存在着磁场、法国化学家库特瓦的碘的发现、氦气的发现史等,这些生动的例子说明认真细致的观察在科学发明和发现中的作用,从而教育学生要做科学探究的“有心人”,鼓励他们在生活中捕捉发现新信息,提高学生观察的主动性,以促进创造性思文的形成。
二、在实验中教会观察实验现象的方法,提高学生的观察能力
对实验现象观察的重要性有了认识之后,紧接着是教会学生如何进行实验观察,具体做法有以下两点:
1、有的放矢,让学生围绕一定的目的进行观察。一般地说,学生对新鲜事物充满了好奇心,是乐于观察的,但大多数是盲目地观看,没有一定的目的。因此,需要正确地引导,在进行有关实验之前,帮助学生弄清观察的目的,观察的内容;每当学生接触到一些新的实验仪器,要求学生首先对仪器进行观察,观察它的结构,各部分的作用;根据所学的知识,解释实验原理和猜想实验能产生什么现象,并知道这些现象的内在联系。如雨水样品的观察,让同学们提前接天然雨水,每次分装。然后先观察温度、颜色、气味、浑浊度等物理性状,再有目的指导学生测水样的PH,记录表格中:
水样编号 日 期 PH 酸碱度
1
2
3
4
5
再追加提问:①什么是酸雨?②酸雨怎样形成?③本地区的酸雨程度、形成的主要原因?④酸雨有什么危害?⑤提出控制和减少酸雨的合理建议等。培养学生进行有目的观察,抓住观察的重点,提高观察的能力。
2、学会 “多角度”观察科学实验现象。进行有效观察的基本要素是:一要“眼动”。眼是视觉感受器,人的信息获得90﹪以上来自于眼。除“眼动”,还应调动自己的各种感觉器官,以获取直接感知的声、温等现象,来探求未知的本质。二要“脑动”,在观察实验的过程中,为观察而观察是毫无意义的。应该做好“随看随思”、“多看多思”,即对观察到的现象进行初步的加工,认真分析、思考所遇到的问题,多问几个“为什么”,以期获得科学的结论。三要“口动”,观察实验现象的目的就是对科学现象或科学规律进行语言描述。初中生在描述时分不清现象与原理(规律)的实质,往往将实质当作现象,“指名道姓”的进行描述, 或者答非所问,或者不能准确、全面的描述实验现象。因此在描述实验现象时教会学生回答看得着、听得着、闻得着、摸得着的实验现象。
三、在实验中加强指导,培养学生多种观察方法
学生在实验操作过程中,不但要知道怎么做,而且要思考为什么这么做。对实验中出现问题,应该怎样处理。对观察到的实验现象进行分析,对实验数据进行处理,从中得到结论。整个实验过程是在边操作、边观察、边思索的探究中完成的,这对训练学生的实验操作能力和观察能力起到很好的作用。
1.全面观察是做好实验的根本
具有代表性、典型性的实验探究活动,往往从学生多方面的观察开始。首先应观察整个装置的轮廓,是由几个部分组成,观察这些部分由什么仪器组成, 怎样连接;其次按试剂添加的顺序、数量和操作步骤进行观察;最后按“反应前、反应中、反应后”的顺序观察实验现象,以便能较全面地了解物质的性质和物质的变化过程。例如:观察铁丝在氧气中燃烧的现象时,学生普遍只注意到“火星四射”,易忽略“放热、有黑色固体产生”。观察磷燃烧时,要引导他们既要观察白烟,还要观察燃烧时的火焰。在蜡烛及其燃烧的探究实验活动中,有的学生只注意火焰,忽视了燃烧前后石蜡状态的变化;有的学生则将注意力集中在澄清石灰水变浑浊,而忽视了烧杯内壁有小水珠。因此,我们科学教师应该在探究活动前给学生进行明确的指导,列出观察提纲。如探究蜡烛及其燃烧时列出:①观察蜡烛的颜色、状态、形状和硬度,并嗅气味,石蜡的溶解性与水的密度大小?②点燃蜡烛时,火焰分几层? 各层颜色或明暗程度有什么不同? 哪层温度最高? 燃烧时是否生成水和二氧化碳? 又是如何检验的?③石蜡燃烧前后状态是否一致? ④熄灭时是否有白烟? 白烟能否被点燃? 指导学生捕捉瞬间突变的现象,培养学生观察的敏锐性,避免学生观察的片面性;同时在实验过程中,不但要指导学生“看”,还要重视让学生“摸”( 如反应中的热量变化),“闻”( 气体的气味),通过多种感官感知各种实验现象,以达到提高学生的感性认识。1909