淺談科學教學中怎樣培養(yǎng)學生的觀察和實驗能力

楊道勇 楊本瑞

摘 要：科學課是培養(yǎng)小學生學習科學的興趣，是培養(yǎng)學生善于觀察、思維和動手實驗的科學態(tài)度和良好的學習習慣，逐步把學生興趣引導到學科學、用科學的軌道上。觀察與實驗是認識事物的基本途徑，用分析綜合的教學方法，培養(yǎng)學生的分析概括能力，也是科學教學的一大特點。

關鍵詞：培養(yǎng);學生;觀察;實驗;分析;概括;能力

科學課的教學過程中，是組織和指導學生認識自然事物，認識周圍事物，探索各種規(guī)律的過程?！墩n程標準》指出：“初步了解分析、綜合、比較、分類、抽象、概括、推理、類比等思維方法，發(fā)展學習能力、思維能力、實踐能力和創(chuàng)新能力，以及運用科學語言與他人交流和溝通的能力。”和“對自然現(xiàn)象保持好奇心和探究熱情，樂于參加觀察、實驗、制作、調(diào)查等科學活動，并能在活動中克服困難，完成預定的任務?！边@些能力的基礎來源于觀察、實驗、分析、概括、動手、動腦的過程，如何在科學教學中發(fā)展學生能力，探索知識，獲取知識，從而完成教學目標，根據(jù)多年的教學經(jīng)驗，我們有以下做法。

一、 以觀激情

自然界的萬物各具特色。學生對此頗感興趣。在科學教學中，為了調(diào)動學生的學習興趣，往往采用以觀察實物來激發(fā)興趣。學生受知識水平、年齡特征和思維能力等方面的限制，往往是對實驗現(xiàn)象的觀察不夠深入，只是盲目感受和麻木注視。因此，教師在實驗教學中要結(jié)合具體觀察內(nèi)容，充分調(diào)動學生觀察的興趣，引導自覺的、有目的地進行觀察，逐步培養(yǎng)小學生的觀察能力。例如：在教學《自行車胎為什么爆裂》時，我把踩癟的乒乓球往熱水中一放，一會兒癟了的乒乓球鼓起來了，學生見狀，這個問題學生回答就有一定難度，回答不夠完整。在這個時候，教師可以激發(fā)調(diào)動學生的求知興趣：“讓我們來通過實驗研究這個問題吧！”，這樣就把學生的學習興趣和觀察的注意力吸引到課堂上來。

二、 觀察和實驗相結(jié)合，培養(yǎng)學生的思維與綜合能力

在實驗教學中教師應注重培養(yǎng)學生的觀察能力，教師引導學生全面地、準確地描述實驗全過程，進行思考、分析、比較、判斷、推理得出結(jié)論。這樣可以培養(yǎng)學生的邏輯思維能力、歸納推理能力等。如《自行車胎為什么爆裂》一課時，[實驗2]，先將不經(jīng)過受熱的銅球通過圓環(huán)，然后用酒精燈加熱銅球，銅圓環(huán)通過對比實驗、引導學生描述實驗中看到的實驗現(xiàn)象，教師可提出對比實驗，教師可以提出以下思考題：

1. 受熱后的銅球為什么不能通過圓環(huán)？

2. 熱銅球放入冷水后，為什么又通過圓環(huán)？

3. 這兩種現(xiàn)象只有哪個條件不同？

4. 熱銅球和冷銅球前后體積是否發(fā)生了變化？

5. 這個實驗說明了什么？讓學生根據(jù)觀察到的現(xiàn)象，進行自主學習、合作探究學習，然后在教師的啟發(fā)下，引導學生分析、歸納。

三、 讓學生在實驗中學會觀察方法

科學課是以各種具體的自然實物為認識對象，這為學生觀察能力提供了許多有利的條件，然而，科學課教學建立在實驗的基礎之上，一切結(jié)論都來自對自然界實際實物的抽象和概括，這就決定了觀察是提出和解決科學課中各種問題的開始，是一切研究工作的基礎。因此，培養(yǎng)學生的觀察能力，教給學生正確的觀察方法，就成了首要解決的問題，指導學生觀察應從以下幾點著手：

1. 把握重點

學生觀察中往往被一些非本質(zhì)的現(xiàn)象所迷惑，容易忽視真正的本質(zhì)特征。觀察植物的花，往往只是觀察花的大小、顏色、味道，至于花的構(gòu)造特征、雄蕊雌蕊的形狀及作用則很少涉及。因而教師在指導學生觀察時必須讓學生明確觀察重點。又如教《植物的生活》這一單元前，教師可提前一個星期布置學生做種子的發(fā)芽實驗。選三粒成熟的豆種分別綁在一支小鐵球的上、中、下不同的位置，放在玻璃杯中，向杯內(nèi)注水，使中間的一粒種子剛好處于水與空氣交界處，讓學生觀察這三粒種子的變化，等到一星期后，再講這一課時，讓學生將自己的實驗拿出來進行觀察、分析、討論。這樣學生獲得的知識就比較扎實牢固。

2. 重點觀察

學生在觀察事物時，往往不能把事物的主要特征從次要特征中分離出來。因此，這時教師就要指導學生重點觀察。例如：學生在觀察水沸騰實驗時，往往把水蒸氣和“白氣”混淆起來。這時我就讓學生重點觀察：“白氣”為什么與管口相隔一小段距離？這樣引導學生仔細觀察，通過觀察合作探究學習進一步認識到水蒸氣和空氣一樣是無色無味的透明氣體。又如教學《自行車胎為什么爆裂》時，重點引導學生觀察物體的體積變化，這樣把握觀察重點，觀察效果好，收益也好。

3. 分散難點

《科學》教材中，有些知識離學生生活實際較遠，學生對知識感到陌生，也會造成教學難點。碰到此類教學難點，教學可以采用分散難點，把一個難點分散為幾個小過程，使難點不再難。

如教學《太陽和影子》一課時，太陽的高度學生第一次接觸，高度可以用角度表示的方法，第一次碰到測定太陽高度，并用作圖法測太陽高度，還要使用測高儀器測量太陽的高度，教學中可以分幾步進行：第一步，引導學生弄清物體影子長短與太陽高度相關;第二步，向?qū)W生介紹作圖步驟;第三步，帶領學生到室外親自試一試，讓學生在實踐的基礎上了解太陽的高度的內(nèi)涵及測定方法。

4. 比較觀察法

如在教學《鐵的生銹》時，部分學生對鐵銹與鉛銹的顏色分不清。我們就把這兩種生銹的金屬放在一起，讓學生們比較觀察，這樣學生就能記得清楚了。

5. 從不同時間、角度觀察

“橫看成嶺側(cè)成峰，遠近高低各不同。”一語道破要觀察實物的全貌，不能只從一方面，而要從各個不同角度來觀察，從而掌握實物的特征。在《科學》教學中對事物的觀察也必須遵守這個規(guī)律。如在教學《夏季星空》一文時，學生對一些星座在空中的樣子、位置是否有變化，掌握不好，我就讓學生采用不同時間進行觀察記錄，這樣學生就很容易接受了。又如教學《動物與環(huán)境》這一單元時，對爬行動物的特征及如何運動的？我讓學生從側(cè)面觀察，把壁虎放在白紙上從下面觀察，這樣從不同方位觀察，使學生對其特征和運動掌握較好。

四、 通過“實驗觀察”的教學，培養(yǎng)學生的歸納概括能力

觀察實驗是人民對自然現(xiàn)象進行考察的有效方法，是人類認識自然的基本途徑，也是科學的基礎。實驗能引導學生的學習興趣，激發(fā)學生的求知欲望，能幫助學生更好地理解科學知識。因此，就必須從觀察實驗開始，積極培養(yǎng)學生的觀察能力。如教學《有趣的磁鐵》一課時，首先讓學生觀察演示電磁鐵接通電流后產(chǎn)生磁性吸鐵釘，切斷電流后失去磁性鐵釘落下的實驗現(xiàn)象，使學生感到驚奇并產(chǎn)生一種強烈的求知欲望，教師再次演示，使學生通過觀察發(fā)現(xiàn)，磁性的產(chǎn)生與電流有關系。這對學生迫不及待的想自己親手“玩一玩”，教師因勢利導，指導學生自制電磁鐵并進行試驗觀察。通過實驗發(fā)現(xiàn)了電磁鐵有“接通電流產(chǎn)生磁性，切斷電流磁性消失”的性質(zhì)，以此為基礎，又和學生分析了電磁鐵的構(gòu)造之后提出：磁鐵有南、北兩個極，電磁鐵有沒有南、北兩個極呢？用什么方法可以鑒別？怎樣鑒別？根據(jù)什么？同學們經(jīng)過自己的思考、分析、討論，實驗得出了：用指南針可以鑒別電磁鐵也有南、北兩個磁極，凡與指南針相吸引與北極相排斥的那一端就是電磁鐵的北極，凡與指南針南極相排斥與北極相吸引的那一端就是電磁鐵的南極。

關于電磁鐵磁極變化的這一問題，首先讓學生匯報各組通過實驗發(fā)現(xiàn)電磁鐵鐵釘尖哪一端是什么級？釘帽哪一端是什么極？匯報的結(jié)果出現(xiàn)了差異，這也是課堂上期望所出現(xiàn)的情況，這樣就很自然的引起了下面所要探索的磁極問題。教師提出：同樣的釘子，纏繞著同樣的線圈，為什么有的組釘尖這一端南極，有的組釘尖這一端是北極呢？學生通過觀察、對比、實驗發(fā)現(xiàn)電磁鐵兩端的導線連接電池的正、負極不同或者線圈纏繞的方向不同，電磁鐵的磁極也就不同。在學生獲得了足夠的事實后，教師運用這些事實激發(fā)學生分析、思考，得出了電磁鐵的磁極是可以變化的這一結(jié)論，電磁鐵磁極的變化是與導線兩端連接電池的正負極改變了，或者線圈的纏繞方向改變了，電磁鐵的兩極都會隨著改變，為了鞏固這些知識讓學生們多“玩一玩”，來掌握磁極變化的規(guī)律。

關于電磁鐵磁力大小的這一問題，提出電磁鐵的磁力是不是相同呢？電磁鐵磁力大小與哪些因素有關呢？同學們經(jīng)過合作探究學習、分析、實驗得出了電磁鐵磁力的大小與串聯(lián)電池的數(shù)量和線圈匝數(shù)的多少有關系，串聯(lián)電池多，線圈匝數(shù)多，就可以加大電磁鐵的磁力。為了鞏固學生探索的知識得以鞏固和深化，讓學生想一想怎樣才能吸起更多的鐵釘或更大的鐵塊？各組開展了比一比的活動，使學生在對比中掌握了知識和應用。通過以上的實驗觀察教學，培養(yǎng)了學生的實驗能力和歸納概括的能力并得以應用。

五、 用分析綜合的方法培養(yǎng)學生的分析概括能力

分析能力是使學生在頭腦中整體分解成為部分的能力。綜合能力是把分組合成整體的能力。為了達到這一目的，就要把學生通過探索而獲得知識的能力展開與綜合。如教學《空氣》一課后，拓展活動：燃燒與滅火的試驗就是利用分析的方法，使學生知道燃燒的三個條件。上課時啟發(fā)學生思考：燃燒是一種常見的現(xiàn)象，同學們說燃燒需要什么呢？學生會很快的想到并答出需要的氧氣，氧氣確實是燃燒必須具備的條件，除了氧氣以外，還需要什么條件呢？這時出示砂、紙、酒精、棉花、石塊、煤、水、木材、火柴等物體的課件，讓學生辨認哪些能燃燒？哪些不能燃燒？學生自然地把這些物體分成了兩類，一類像棉花、火柴等是能燃燒的物體，一類像石頭、砂等是不能燃燒的物體。這時告訴學生能在空氣中或者氧氣中燃燒的物體叫可燃物，沒有可燃物是不能燃燒的，從而使學生認識到可燃物是燃燒的第二個條件。

在此基礎上，再引導學生分析，有了氧氣和可燃物一定能燃燒嗎？從而使學生展開分析、思考、推理、想象的過程。把點燃的火柴棒，木炭放入氧氣瓶中能發(fā)出耀眼的光亮，為什么把沒有點燃的木柴、木炭放在空氣中或者氧氣瓶中它也不能燃燒呢？學生通過思考、分析得出了驗證自己探索出的結(jié)論是否正確，指導學生做用酒精燈“加熱火柴”的實驗，同學們看到實驗的結(jié)果與自己探索出的結(jié)論完全相符時，感到無比的自豪，通過以上分析、綜合，學生們得出了燃燒所需要的三個條件：即氧氣、可燃物、適宜的溫度，而且只有這三個條件同時具備燃燒才能發(fā)生。缺少了三個條件中的任何一個，燃燒就不會發(fā)生，而且還在燃燒的物體就會熄滅。

在此基礎上，指導學生認識燃燒與人類的利害關系。啟發(fā)學生回答，燃燒對人類有利的一面，如做飯、取暖、冶煉金屬等，燃燒也有對人類不利的一面，如火災能給人類造成巨大的損失。

為了使學生的知識得以鞏固和深化，出示燃燒與滅火的課件，讓學生觀察、分析各種滅火的方法與原理，從而達到了學以致用的目的。通過用分析綜合的教學方法，培養(yǎng)學生的分析概括能力，收到了明顯的教學效果。

綜上所述，觀察、實驗、分析、概括、動手、動腦是培養(yǎng)學生探索知識、獲取知識的重要途徑，較好地培養(yǎng)學生的觀察能力、實驗能力、動手操作的能力、概括能力，是提高教學效果的有效途徑之一，具有事半功倍的效果。

參考文獻：

[1]教師教學用書.青島出版社.

[2]科學《課程標準》.

[3]王道太.談自然教學中學生自行探索知識能力的培養(yǎng)[J].耕耘札記.

[4]王乃厚.淺談自然教學中觀察能力的培養(yǎng)[J].耕耘札記.

[5]李學云.淺談自然教學中的觀察與實驗[J].耕耘札記.

作者簡介：楊道勇，山東省淄博市，沂源縣石橋鎮(zhèn)中心小學;楊本瑞，山東省淄博市，沂源縣石橋鎮(zhèn)東北莊學校。