基于“做思共生”視角對科學(xué)觀察的思考與實踐

倪葉陶

在科學(xué)學(xué)習(xí)中，科學(xué)觀察在科學(xué)研究中占據(jù)著非常重要的地位，觀察屬于“做”的范疇，通過科學(xué)觀察，可以激發(fā)學(xué)生的探究欲望，讓他們在觀察中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，并在觀察中對周圍事物的形態(tài)、特征等形成初步感知，為接下來的探究積累感性認(rèn)識。可以說，觀察作為探究的重要環(huán)節(jié)，貫穿于科學(xué)學(xué)習(xí)的始終，對科學(xué)探究的開展起著重要的推進(jìn)作用。

受年齡和心理特點的影響，學(xué)生的觀察活動往往停留在“觀”的層面，喜歡看熱鬧，思維的跳躍性強(qiáng)，注意力容易分散，只重感官感受，忽視對現(xiàn)象本質(zhì)的體驗，影響了學(xué)習(xí)效果。如何有目的地進(jìn)行觀察，并將觀察獲得的信息進(jìn)行有效的整理與加工，將對接下來的“做”與“思”起到至關(guān)重要的作用，因此教師在教學(xué)過程中要加強(qiáng)對學(xué)生觀察的指導(dǎo)，用有目的的“觀”啟發(fā)“思”，進(jìn)而引起“做”，實現(xiàn)做與思共生，提高小學(xué)生的科學(xué)觀察能力，提升科學(xué)探究的有效性。

觀前啟思，明確要領(lǐng)，從“看熱鬧”走向“看門道”

觀察具有一定的針對性和周期性，學(xué)生的觀察能力是在科學(xué)學(xué)習(xí)中培養(yǎng)的。一般的觀察往往受興趣影響較大，是一種盲目的、被動的感受過程，因此科學(xué)學(xué)習(xí)中普通的觀察只是停留在“看熱鬧”的層面，而“看門道”的觀察則要有一定的觀察能力和觀察目標(biāo)，是一種積極、自主的實踐活動，由此所獲得的觀察結(jié)果才是有意義的。由于小學(xué)生會受各種內(nèi)在和外在環(huán)境因素的影響，在觀察過程中常常會被一些目標(biāo)外的影響因素帶偏，這就需要教師重點對學(xué)生觀察的目的性進(jìn)行培養(yǎng)，通過有層次的“思”的指引，才能達(dá)到最佳的觀察效果。

執(zhí)教“物體的形狀改變”內(nèi)容時，實驗中所涉及的物品種類較多，觀察的側(cè)重點也存在一定的差異。在這樣的情況下，教師需要對觀察活動進(jìn)行有層次的設(shè)計，在每一個觀察過程中都要引導(dǎo)學(xué)生思考并明確觀察目的和任務(wù)，即讓學(xué)生在觀察后要明確物體形狀的變化情況。如觀察木塊、塑料塊、海綿、硬幣、彈簧、橡皮泥等物體受力時，哪些物體的形狀會發(fā)生變化。學(xué)生觀察之后，很快將物體分為兩大類：一類是像木塊、塑料這樣看不出形狀變化的，另一類是像海綿、彈簧、橡皮泥這樣能看到明顯變化的。在此基礎(chǔ)上，教師讓學(xué)生對形狀發(fā)生變化的物體再次進(jìn)行觀察，根據(jù)平時的生活經(jīng)驗，預(yù)測物體受到外力之后形狀會發(fā)生怎樣的變化，再通過驗證得出實驗結(jié)論，很快學(xué)生根據(jù)自己的觀察將剩下的物體再次進(jìn)行分類：一類是像橡皮泥那樣撤掉外力后形狀無法恢復(fù)的，另一類是像彈簧、海綿這樣受力后形狀改變、不受力恢復(fù)形狀的，進(jìn)而引出彈力的概念。

在整個學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生主要通過以下三方面來表現(xiàn)觀察的結(jié)果：一是實驗前讓學(xué)生明確物體受力后形狀會發(fā)生變化，讓他們通過經(jīng)驗來預(yù)測物體的形狀改變情況;二是通過動手操作驗證物體受力后形狀變化的情況;三是在觀察的基礎(chǔ)上分析物體受力后會產(chǎn)生彈力。通過指向性集中的“思”，引導(dǎo)學(xué)生集中注意力，圍繞觀察主題，獲取有效信息，從而提高“做”的效率。

觀中得法，多“官”齊下，從“單體驗”走向“全方位”

“做思共生”的科學(xué)學(xué)習(xí)中強(qiáng)調(diào)學(xué)生在做與思的系列活動中探索、體驗，課程標(biāo)準(zhǔn)中也指出：要能利用多種感官或者簡單的工具觀察對象的外部形態(tài)特征及現(xiàn)象，這些目標(biāo)的達(dá)成都要基于思維事實。思維事實是基于一定的現(xiàn)象或者事實進(jìn)行的思考，來自觀察所獲得的知覺表征，要想獲得某一物體的知覺表征，達(dá)成觀察目標(biāo)僅靠眼睛是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要有意識、有針對性地激發(fā)其他感官的共同參與，如耳朵、舌頭、鼻子、手等，獲得對觀察對象的整體感知，從而做出合理、科學(xué)的判斷，為后續(xù)的“思”提供“腳手架”。

關(guān)于“認(rèn)識不同的液體”內(nèi)容，課程標(biāo)準(zhǔn)中提出要學(xué)生通過觀察水、油、醋和牛奶等液體的探究活動，綜合應(yīng)用多種感官進(jìn)行分辨。教師分別出示大小相同的裝有水、白醋、白酒、食用油、牛奶、糖水、鹽水等液體的杯子，然后要求學(xué)生通過觀察，分辨出這幾種不同的液體。通過眼睛觀察液體的顏色，學(xué)生很快便能區(qū)分出食用油和牛奶，但由于水、白醋、白酒、糖水、鹽水這幾種液體都是無色透明的，所以僅僅用眼睛是看不出來的。這時可以啟發(fā)學(xué)生嘗試通過用鼻子聞能區(qū)分出白醋和白酒，但是對于水、糖水、鹽水三種液體仍然很難區(qū)分，這時，教師啟發(fā)學(xué)生思考：還有什么辦法能夠區(qū)分出剩下的三種液體？學(xué)生很快就想到了用舌頭去嘗的方法，這樣便能準(zhǔn)確地得出結(jié)論：嘗起來甜的是糖水，咸的是鹽水，沒有任何味道的則是水。在整個過程中，學(xué)生的觀察促進(jìn)思維的發(fā)展，思維的發(fā)展又促進(jìn)觀察的不斷深入，在知覺選擇的過程中，不斷豐富表象的認(rèn)識，逐漸建構(gòu)對該物體的本質(zhì)屬性，通過各個感官的協(xié)調(diào)運作，讓探究活動中的“做”與“思”同構(gòu)共生，從而促進(jìn)觀察能力的提升。

觀后重悟，建構(gòu)表征，從“知識點”走向“大概念”

兒童是依靠他們的感官探知這個世界的。觀察應(yīng)該通過大腦調(diào)動感官等有意識、有目的地認(rèn)識事物，在觀察中發(fā)現(xiàn)事物發(fā)展及變化中的現(xiàn)象及其聯(lián)系，從而為概念的形成、判斷以及推理等深層次的認(rèn)知活動提供豐富而又可靠的感性材料。小學(xué)生的思維正處于具體運算向形式運算的發(fā)展階段，觀察的過程往往需要感性材料的支持才能進(jìn)行。因此，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生將科學(xué)觀察獲得的資料進(jìn)行有效加工與提煉，并運用已有的知識儲備，在持續(xù)的觀察中通過分析、綜合、比較、歸納等“思”的活動，讓學(xué)生的觀察經(jīng)歷從具體到抽象、從直覺到邏輯的過程中指向大概念，認(rèn)識并描述觀察事物的性質(zhì)和變化，在觀察學(xué)習(xí)中體會科學(xué)概念發(fā)展的過程。

如課程標(biāo)準(zhǔn)中科學(xué)大概念之一“能量”內(nèi)容，教材涉及聲、光、熱、磁、電等多個子概念，設(shè)計了各種豐富的、有代表性的視覺直觀體驗活動，讓學(xué)生從點到面，從局部到整體逐漸感知“能量”這一概念形成的過程。在學(xué)習(xí)“各種各樣的能量”相關(guān)內(nèi)容時，在經(jīng)歷碰撞物體、放風(fēng)箏、熱氣球升空、電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動等活動中，學(xué)生通過觀察、比較等方法積累了對能量的初步認(rèn)識，逐漸了解自然界里聲、光、熱、磁、電等都是能量的表現(xiàn)形式，認(rèn)識到生活中處處都有能量的存在，能量具有讓物體工作或者運動的本領(lǐng)。在此基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生思考“能量還有哪些共同特征”開展進(jìn)一步的“思”，通過觀察開啟的電燈、用麥克風(fēng)講話、制作電磁鐵、太陽能發(fā)電、體驗手搖發(fā)電機(jī)等“做”的活動中，讓學(xué)生圍繞觀察到的能量變化現(xiàn)象進(jìn)行描述、討論和分析，通過“電能可以轉(zhuǎn)化為光能、電能轉(zhuǎn)化成聲能、電能轉(zhuǎn)化為磁能、光能轉(zhuǎn)化為熱能、動能轉(zhuǎn)化為電能”等結(jié)論的歸納、概括，逐漸發(fā)現(xiàn)能量之間是可以轉(zhuǎn)化的。此外，教師還可以通過概念圖的方式將能量的種類、作用以及能量之間的關(guān)系進(jìn)行有效整理分析，在持續(xù)、深入的觀察與思考中不斷豐富對能量的理解和認(rèn)識，逐漸建構(gòu)關(guān)于能量的科學(xué)大概念。

科學(xué)觀察能力是伴隨著科學(xué)探究活動形成和發(fā)展的，在小學(xué)科學(xué)探究活動中，做與思是密不可分的，重視科學(xué)觀察，不僅能夠使學(xué)生在不同層次的“做”中提升經(jīng)驗，同時也讓他們在體驗中實現(xiàn)感性與理性的對接。教師要保護(hù)學(xué)生與生俱來的探究欲，積極探索符合他們身心發(fā)展規(guī)律的培養(yǎng)方法，充分激發(fā)他們的主觀能動性，給他們提供獨立觀察的機(jī)會，引導(dǎo)他們從多角度地觀察、思考、記錄，不斷促進(jìn)他們科學(xué)觀察能力和科學(xué)素養(yǎng)的提升。