在化學(xué)課堂教學(xué)中提升學(xué)生觀察深刻性的發(fā)展策略分析研究

在化學(xué)課堂教學(xué)中提升學(xué)生觀察深刻性的發(fā)展策略觀察的深刻性是衡量觀察能力強(qiáng)弱的重要標(biāo)志之一。俗語(yǔ)“外行看熱鬧,內(nèi)行看門(mén)道”,說(shuō)的就是觀察深刻性的問(wèn)題?！翱礋狒[”的通常總是被光怪陸離的表象所吸引,而“看門(mén)道”的卻能透過(guò)這些表象挖掘出隱含于其中的規(guī)律或本質(zhì)來(lái)。在化學(xué)教學(xué)中,“看熱鬧”與“看門(mén)道”的同時(shí)出現(xiàn)并不鮮見(jiàn)。例如將一瓶集滿(mǎn)氯氣的集氣瓶讓學(xué)生進(jìn)行觀察,就會(huì)得到兩種不同的回答:

(1)氯氣是一種黃綠色的具有刺激性氣味的氣體;

(2)氯氣是一種黃綠色的具有刺激性氣味的氣體,密度比空氣大。

明顯地可以看出上述兩者觀察的深刻性是有差異的,第二種回答說(shuō)明該同學(xué)在觀察時(shí)不僅用感官在觀察,而且思維也介入了其中:集氣瓶裝有密度比空氣小的氣體要倒放,以防止氣體逸出,但裝有氯氣的集氣瓶正放在桌上,說(shuō)明氯氣的密度比空氣大。可見(jiàn)思考是觀察的“第三只眼睛”,思考將觀察引向了深入,觀察也因思考而變得深刻。本文擬就在化學(xué)課堂教學(xué)中增強(qiáng)學(xué)生觀察中思考的意識(shí),以及如何入手對(duì)觀察時(shí)獲得的信息進(jìn)行思考等方面作一些的探討。

1學(xué)生在觀察中思考的三個(gè)基本條件

1.1和諧融洽的課堂氛圍

在師生關(guān)系、生生關(guān)系和諧的課堂氛圍中,孩子們總是熱情高漲,暢所欲言,不會(huì)害怕因問(wèn)題回答錯(cuò)誤而受批評(píng),也不會(huì)害怕因?yàn)樗季S的天馬行空而受到同學(xué)的譏笑。在這樣的課堂中,學(xué)生觀察各種現(xiàn)象,也才。會(huì)是客觀真實(shí)的。曾經(jīng)聽(tīng)過(guò)一節(jié)課,在課堂上老師布置了一個(gè)小實(shí)驗(yàn):用兩節(jié)干電池、兩根銅導(dǎo)線電解飽和食鹽水。應(yīng)該說(shuō)創(chuàng)意不錯(cuò)。但當(dāng)問(wèn)及觀察到了什么現(xiàn)象時(shí),好多學(xué)生都說(shuō)陰、陽(yáng)極都產(chǎn)生了大量氣泡。明顯看出學(xué)生的回答是在揣摩老師的意思,在他們心里,電解氯化鈉飽和溶液理應(yīng)兩極都會(huì)產(chǎn)生氣體,所以寧可不相信自己的眼睛,而違心地說(shuō)出了這樣的現(xiàn)象。其實(shí)此時(shí)Cl-根本不放電,在陽(yáng)極上,是Cu失去電子變成了Cu2+,所以我們看到的現(xiàn)象應(yīng)該是陽(yáng)極溶液變成藍(lán)綠色。人本主義學(xué)家羅杰斯認(rèn)為:創(chuàng)造性個(gè)體沒(méi)有心理防御,從而能夠充分體驗(yàn)環(huán)境[1]。在師生關(guān)系硬冷、缺乏民主氛圍的課堂中,孩子的觀察思考回答等一系列學(xué)習(xí)活動(dòng)都可能發(fā)生畸變。

1.2追本溯源的探究意識(shí)

對(duì)各種現(xiàn)象熟視無(wú)睹,沒(méi)有由表及里、追本溯源的意識(shí),是觀察能力膚淺的內(nèi)在原因。因此,在課堂上不斷強(qiáng)化學(xué)生根據(jù)現(xiàn)象探究本質(zhì)的意識(shí),形成較為強(qiáng)烈的“觀察-思考聯(lián)接”是將學(xué)生觀察能力引向深入的重要條件。比如根據(jù)鐵絲在純氧中燃燒,火星四射,沒(méi)有產(chǎn)生火焰,引導(dǎo)學(xué)生探究鐵的沸點(diǎn)高還是低;用手可以將鎂帶折斷,引導(dǎo)學(xué)生推究鎂有什么物理性質(zhì)等等。只要是能引起學(xué)生思考的哪怕是很細(xì)微的現(xiàn)象,都可以提取出來(lái),激發(fā)學(xué)生探究現(xiàn)象背后折射出來(lái)的物質(zhì)的性質(zhì),如此學(xué)生的探究意識(shí)必然會(huì)得到加強(qiáng)。

1.3觀察的目的和計(jì)劃意識(shí)

觀察的目的和計(jì)劃意識(shí),是提升觀察深刻性的基石。觀察目的性強(qiáng)的學(xué)生,在觀察前對(duì)將要觀察的對(duì)象,總習(xí)慣性地作一些必要的推測(cè),比如觀察金屬鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),首先作如下推測(cè):(1)可能與鐵一樣,沉在水底,沒(méi)有任何現(xiàn)象;(2)因?yàn)楸容^活潑,可能直接與水反應(yīng),從而在表面產(chǎn)生一些氣泡等,然后有目的地觀察自己預(yù)測(cè)的這些現(xiàn)象能否出現(xiàn),并對(duì)各種可能及時(shí)地做出分析。這樣觀察就不可能將注意力彌散在一些無(wú)關(guān)的事物上。另外,對(duì)將要獲得哪方面信息、怎樣才能獲得這些信息做一些必要的計(jì)劃,是對(duì)觀察對(duì)象獲得全面認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ),惟其如此,也才能對(duì)現(xiàn)象的本質(zhì)做出更為科學(xué)的解釋。

2在觀察中思考的常用方式

2.1在觀察中聯(lián)想

善于聯(lián)想的人總能將曾經(jīng)觀察到的與當(dāng)前觀察到的相似或相反的現(xiàn)象聯(lián)系起來(lái),使得當(dāng)前的觀察變得豐富、厚重,并從中得到啟示,從而加強(qiáng)對(duì)事物性質(zhì)的理解。本文開(kāi)頭講述的有同學(xué)回答出氯氣的密度比空氣大,其實(shí)也可以是一種聯(lián)想的結(jié)果:由裝有氯氣的集氣瓶聯(lián)想到裝有氫氣的集氣瓶,發(fā)現(xiàn)兩者的不同,從而得出了比其他回答更為深刻的結(jié)論。課堂上注意暗示學(xué)生進(jìn)行相似的、相反的、接近的或因果的聯(lián)想,是將學(xué)生的觀察引向深入的重要途徑。比如,觀察到溶液顏色變紅,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相似或因果的聯(lián)想:酚酞滴入堿性溶液中、Fe3+滴入KSCN溶液中、SO2與品紅混合物受熱分解等;進(jìn)行相反聯(lián)想:氨水酚酞混合物加熱、氫氧化鎂酚酞熱溶液冷卻、品紅通入SO2或氯水等漂白性的溶液、F-離子滴入[Fe(SCN)6]3-溶液中等;進(jìn)行接近聯(lián)想:酚酞滴入過(guò)氧化鈉中、石蕊試液滴入氯水中先變紅后褪色等等。這樣不僅使學(xué)生觀察問(wèn)題更深刻,而且化學(xué)的學(xué)習(xí)會(huì)變得非常靈活,對(duì)學(xué)生在解決問(wèn)題中提取知識(shí)帶來(lái)很大的幫助[2]。

2.2在觀察中分析

現(xiàn)象的背后,一定有其動(dòng)因,在觀察到某個(gè)問(wèn)題后,將其可能的誘發(fā)因素加以整理、剖析、考量,最終確定產(chǎn)生的原因,這里就包含了一個(gè)分析的過(guò)程。分析的意義在于細(xì)致地尋找能夠解決問(wèn)題的主線,并以此解決問(wèn)題[3]。例如:SO2是極易溶解于水的氣體,20℃時(shí)1L水中能溶解40L氣體。按說(shuō)充滿(mǎn)SO2的試管倒立在水槽中時(shí),水面應(yīng)立即上升并充滿(mǎn)整個(gè)試管。但在實(shí)際操作中會(huì)發(fā)現(xiàn),試管中的水面常常只上升一個(gè)很小的高度,就不會(huì)再上升了。這時(shí)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析:液面不上升可能有哪些原因?如果SO2確實(shí)已經(jīng)充滿(mǎn)了試管,為什么液面還不能上升?如何解決這個(gè)問(wèn)題?在這種層層深入的分析下,學(xué)生容易得出由于試管中與SO2接觸的水很少,于是局部達(dá)到了飽和狀態(tài),試管中其余的氣體不能再繼續(xù)溶解,液面也就無(wú)法上升的結(jié)論,并由此得出解決問(wèn)題的辦法是:輕輕晃動(dòng)試管,使得上層SO2飽和溶液與下面的水進(jìn)行混合,這樣SO2就可以繼續(xù)溶解了,水面也會(huì)隨之上升,直至充滿(mǎn)整個(gè)試管。

2.3在觀察中變換

蘇子云:橫看成嶺側(cè)成峰,遠(yuǎn)近高低各不同。觀察同一個(gè)對(duì)象,如果從不同的角度觀察,會(huì)看到不同的面貌,如此對(duì)該對(duì)象的認(rèn)識(shí)也會(huì)更為全面、更為深刻。比如對(duì)于面心立方晶胞的模型,可以引導(dǎo)學(xué)生從正面觀察、從側(cè)棱方向觀察、從體對(duì)角線方向觀察、從面對(duì)角線方向觀察等等,每一個(gè)角度都會(huì)有一個(gè)不同的景象,也都會(huì)有一個(gè)不同的規(guī)律,每多一個(gè)角度,學(xué)生對(duì)該晶胞的理解就深一層。當(dāng)然多次變換角度觀察,也不僅只適用于晶體模型這樣的實(shí)物,對(duì)化學(xué)用語(yǔ)等抽象的化學(xué)符號(hào)也可以進(jìn)行。比如過(guò)氧化鈉與二氧化碳反應(yīng):2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑,用差量法計(jì)算,可以從氣體物質(zhì)的量差角度觀察,可以從質(zhì)量差的角度觀察,也可以從氣體的體積差的角度分析等。當(dāng)然在觀察中對(duì)同一觀察對(duì)象不斷變換角度進(jìn)行觀察,不僅能增強(qiáng)觀察的深刻性,對(duì)提升學(xué)生觀察的靈活性和全面性也有一定的作用。

2.4在觀察中歸納

哲學(xué)家黑格爾認(rèn)為,培養(yǎng)觀察力的最好方法是教他們?cè)谌f(wàn)物中尋求事物的“異中之同,或同中之異”,異中求同、同中求異說(shuō)的就是歸納推理的過(guò)程。對(duì)于紛繁蕪雜的各種表象,僅通過(guò)觀察,只會(huì)給人茫然繁亂的感覺(jué)。此時(shí)如果發(fā)現(xiàn)了其中蘊(yùn)含的些許的規(guī)律,總能給人豁然開(kāi)朗之感。在課堂教學(xué)中,創(chuàng)設(shè)一系列可以進(jìn)行求同、求異、剩余或共變等可以歸納的現(xiàn)象,從而增強(qiáng)學(xué)生根據(jù)現(xiàn)象,總結(jié)規(guī)律的能力。比如:用NaCl溶液、NaOH溶液、NaNO3溶液、NaHCO3溶液進(jìn)行焰色反應(yīng)。啟發(fā)學(xué)生歸納:這幾種不同的溶液,焰色反應(yīng)都呈黃色,那這幾種不同溶液中的共同因素是什么呢?——水、鈉元素,眾所周知,水在灼燒時(shí)是不可能產(chǎn)生黃色火焰的,因此鈉元素的焰色反應(yīng)為黃色,這就是求同思維。當(dāng)然實(shí)際課堂教學(xué)中的求同求異觀察訓(xùn)練設(shè)計(jì)并不總像上述的那么淺顯,比如在鹽類(lèi)的水解中,首先讓學(xué)生用pH試紙測(cè)定Na2CO3溶液、CH3COONa溶液、Na2S溶液、NH4Cl溶液、Cu(NO3)2溶液、(NH4)2SO4溶液的pH,總結(jié)鹽溶液呈酸堿性的規(guī)律,再預(yù)測(cè)FeCl3溶液、(NH4)2SO4溶液、KNO3溶液、FeCl2溶液的酸堿性,就有一定的難度,因?yàn)樵谶@個(gè)過(guò)程中必須先求同,在眾多事例中找出產(chǎn)生相同現(xiàn)象的案例的共同點(diǎn),再求異,找出產(chǎn)生不同現(xiàn)象的差異,抽象出基本規(guī)律,最終才能得出正確的結(jié)果。

另外,對(duì)觀察所得到的信息進(jìn)行整理、綜合、判斷等也是增強(qiáng)學(xué)生觀察深刻性的有效手段,但其過(guò)程,與上述分析、歸納等有相似之處,故不再贅述。

當(dāng)然,在中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)中,學(xué)生所觀察到都是一些比較淺顯的現(xiàn)象,所以在觀察的同時(shí),通過(guò)簡(jiǎn)單推理就可能得出現(xiàn)象背后的本質(zhì)。其實(shí)在科學(xué)研究中,有很多復(fù)雜的現(xiàn)象,人們并不是一下子就能分析出隱藏在背后的本質(zhì),而是需要在觀察后,再慢慢分析,細(xì)細(xì)琢磨、孜孜地思考才能揭開(kāi)其神秘的面紗。比如第谷、開(kāi)普勒通過(guò)兩代人的努力才找出觀察所得數(shù)據(jù)中的規(guī)律來(lái)。但無(wú)論是觀察