刍议中学化学实验教学中的“观”与“察”
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作者: 陈仰来
摘 要： 中学化学演示实验有着独特的教育与教学功能，文章利用演示实验引导学生对实验进行全面、系统、细致、深入的观察，从“观”获得的感性材料“察”出事物变化的本质，启迪学生思维，使学生在知识上和能力上得到同步提高，从而培养观察能力和良好的思维品质。
关键词： 中学化学课堂教学实验教学 “观” “察”
著名化学家戴安邦先生指出：“化学实验教学是实施全面化学教育的一种最有效的形式。”化学学科的产生与发展是基于化学实验基础之上的。因而，我们就化学实验在化学教学中的地位早已达成共识。
中学化学课堂教学中，演示实验有着重要的、独特的教育和教学功能，它不但能够激发学生的学习兴趣，培养学生严谨的认知态度和科学的学习方法，而且能够激活学生思维，为思维品质的培养提供生动的场景。演示实验对学生的直接要求是进行全面、系统、细致、深入的观察，“观察”不仅仅要“看”或“感觉”实验现象，不要“察”出事物变化的本质。“观”是利用人的感觉器官去感知（视、知、嗅、触等）实验的表面现象，而“察”则是在“观”的基础上对实验现象进行分析、综合、推理等，是一种从感性认识上升到理性认识的思维活动，是实验中最关键的环节。如果实验中只停留于“观”，那么即使“观”得再细、再全、再准，只会流于表面，失去了实验的真正意义，因为实验的目的就是通过生动、直观、千变万化的实验现象，激发学生的学习兴趣，从而启迪学生思维，由表面现象中获得实质的内容，使学生在知识和能力上得到同步提高。
那么，在化学课堂教学中，如何培养学生的观察能力，从而培养学生良好的思维品质呢？
一、注意“观”的定向引导，培养“察”的逻辑性
在进行演示实验时，教师要善于把观察的问题具体化，提示学生观察什么，怎样观察，并善于启发、引导学生从隐蔽的细节现象中，探索事物的本质特征。在做氨气或氯化氢气体极易溶于水而设置的喷泉实验中，教师往往依据课本，先将滴管中的少量水挤进圆底烧瓶，再打开止水夹，学生会看到烧杯中的水溶液源源不断地从导水管尖嘴部位迅速喷出，从而形成喷泉。通过对该实验现象的分析，得出氨气或氯化氢气体极易溶于水的结论，对多数学生来说比较勉强。在实验前老师可提出观察要点：胶头滴管中的水被挤压进入烧瓶后，导水管止水夹上部一段乳胶管有何变化？打开止水夹后又有何现象？学生通过乳胶管变得凹瘪，推想到烧杯压强减少了，其原因是烧瓶中气体变少了，顺理成章地“察”出气体极易溶于水的结论，从而减少思维的跨度。因为这种设计符合学生的思维逻辑，学生更易接受。在这样不断地训练中，学生会学会全面细致地观察，积极主动地思维，在逐步提高观察能力的同时，不断发展其他能力。
二、注意“观”的细微性，培养“察”的深刻性
“观”是“察”的基础，只有深入细地“观”，才能为“察”提供有力的依据。例如钠与水反应的实验，教师引导学生观察如下实验现象：①钠投入水中后，浮在水面上；②钠立即与水发生反应，并有气体产生；③钠熔化成个圆球；④小圆球在水面上向各个方向迅速游动；⑤有嘶嘶的响声发出，最后小圆球消失；⑥反应后的水溶液使酚酞指示剂变红。由①②⑥的现象分析，学生可顺利找出合理的解释，对于③④⑤教师可指导学生深入思考讨论:钠放入水中，为什么不规则形状会迅速变为圆球状，学生答出钠与水反应被逐渐消耗，教师再问：钠只有一部分与水接触，为什么会成为一个完整的球状？此时，可引导学生从生成气体推动钠的转动与反应放热两方面考虑，而反应放热与钠的熔点低是钠成为球状的主要原因，故描述钠成为小球时用“熔”字。这样学生能正确理解性质与现象的相互关系，从而培养思维能力，并且变机械记忆为理解记忆。对于现象④的解释：一问钠的小球为什么会游动，答为生成气体的推动作用，二问钠既然已是规则的圆球状，那么生成的气体从各个方向对钠的作用应是一致的，为什么小球到处游动。学生这时会产生强烈的求知欲望，急于知道原因，这时候可以结合‘风”的形成来引导，树梢摇动（原因）→风的作用（形成）→空气流动→冷热不均。此时学生恍然大悟，钠与水反应放热，造成烧杯中液体传热不均而引起流体流动，这是钠在水面上到处游动的最主要的原因。钠与水反应时发出嘶嘶的小声，可提示学生哪些不纯气体燃烧时会有爆鸣声，学生会理解这是产生氢气的缘故。这样的课堂设计可使学生始终保持强烈的求知欲，思维不断活动并深入，理解知识的发生过程，使知识的理解和掌握收到水到渠成的效果，提高学生深刻观察的能力，养成寻根究底的观察习惯，使学生的活动不只体现在表面，更重要的是在头脑中，充分体现学生的主体地位。
三、注意“观”的敏锐性，培养“察”的灵活性
同一实验，往往会因操作的改变而引起现象略有不同，教师要善于抓住这些“奇异现象”，使学生理解这类“异象同质”的原因，培养思维的敏锐性与灵活性。
在做乙醇氧化为乙醛的实验中，螺旋状的铜丝在酒精灯火焰上加热后由红变黑，插入乙醇液体中立即变红，如此反复，可重复看到铜丝红→黑→红→黑交替变化的现象，并嗅出液体由醇味变为刺激性气味，得出铜丝在该反应中起着“搬运”氧的作用，即催化作用，生成物为乙醇的氧化产物。稍稍改变，将螺旋状的铜丝在酒精灯内、外焰上交替移动，仍可看到红黑颜色交替变化，引导学生对酒精灯内、外焰进行分析，找出不同，得出在酒精灯外焰上，酒精充分燃烧，温度较高，铜丝被氧化为氧化铜，由红变黑，移到内焰后，由于不完全燃烧，存在酒精蒸气，铜丝（氧化铜）移到此处后，将“氧”给了酒精分子，酒精被氧化。经过思考、讨论，学生增强了兴趣，并训练了思维能力。
再如钠与水反应的演示实验，为了提高实验可视度，让全体学生都能清楚地看到实验现象，可将该实验改为投影实验进行，具体操作如下：①调好投影仪；②将培养皿中加入适量水，置于投影仪上；③将一小块切割好的钠投入培养皿中；④迅速盖上培养皿。观察细致的学生能够发现反应完成后屏幕上培养皿的影像比反应前模糊许多，打开培养皿会发现上面有许多水雾，得出“钠与水反应放热”的结论。因此，让学生总结能够证明钠与水反应放热的实验现象有：①培养皿上的水雾；②不规则的钠变为一个小球；③钠在水面上到处游动，等等。
四、注意“观”的持续性，培养“察”的全面性
在教学过程中，学生对实验现象的观察，往往集中在刺激较强的实验现象上，观察不细致、不全面，这是由于缺乏“观”的持续性，为了保证“观”的材料准确和完整，就要在实验中注意培养学生良好的观察品质，端正观察态度，注意观察变化的全过程，从而抓住事物的本质，不能光看“热闹”。例如：初三绪言中镁条的燃烧实验，学生往往被白光的强烈视觉刺激所吸引，而忽视了白光之后白色粉末生成这一现象，这是学生观察的“强度律”在起作用，忘记了继续“观”，使“观”发生了中断，而导致现象不完整，冲淡了有新物质产生的观察主题，这样就影响了“察”的准确和全面进行。
再如氢气与氯气混合爆鸣实验，学生能迅速准确描述“发出巨大爆鸣声，塑料片被高高掀起”的实验现象，而对“大量白雾产生”的现象却视而不见，这是前一现象对学生刺激较强而导致“观”发生中断。此时应充分发挥教师“导”的作用，使学生能从强烈的刺激中回过神来。只有保持“观”的连续性，才能使“察”全面准确进行，从而保证学生的观察能力得到健康发展，并得出正确的观察结论。
总之，培养学生的观察能力，不仅是化学学科教学的重要任务和必然要求，而且对于发展学生智力、提高学生认识能力和学习能力，具有很大的促进作用，更是对学生进行素质教育，培养高层次人才的需要。教师要善于利用从实验中观察获得的感性材料挖掘内在本质，引导学生“明寒秋毫”，进行由表及里、由此及彼、去粗取精、去伪存真的思维加工，透过现象认识事物的本质，从而实现由感性认识上升到理性认识的飞跃。
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