在科學(xué)觀察中追求思維進(jìn)階

李菲

【摘要】科學(xué)觀察在科學(xué)研究中占據(jù)著重要的地位，通過觀察所獲得的事實(shí)，不僅可以用來建構(gòu)科學(xué)概念，還可以擴(kuò)大研究領(lǐng)域，為科學(xué)研究開辟新的道路?？墒?，在課堂中，學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)觀察活動時(shí)常常出現(xiàn)只觀察不思考的情況。教師在科學(xué)觀察活動中要使“思”“做”并行，在思考過程中讓思維向高層次進(jìn)階。

【關(guān)鍵詞】科學(xué)觀察 ? 思做并行 ? 思維進(jìn)階

科學(xué)觀察是人們有目的、有計(jì)劃地感知和描述客觀事物的一種科學(xué)認(rèn)識方法。在科學(xué)觀察活動中，教師常常會問：“你用了什么觀察方法？觀察到了什么？”其實(shí)，科學(xué)觀察不僅需要學(xué)生學(xué)會觀察的技能，還要求學(xué)生能在觀察的活動中進(jìn)行思考。

筆者工作中有這樣一個(gè)場景，至今仍歷歷在目：

李同學(xué)拿著一塊“石頭”來找王老師：“老師，這是我在山下?lián)斓降氖^，它上面有一點(diǎn)黃色的東西，這個(gè)會不會是金子??？”“你僅僅看它表面的顏色就猜測是金子，不科學(xué)吧？”王老師反問道。他疑惑地問：“那怎么辦呢？”……后來，王老師抱怨道：“最近剛剛帶領(lǐng)學(xué)生研究了巖石和礦物，可是我在上課時(shí)教的觀察方法，他們怎么就全忘了呢？”

王老師工作認(rèn)真負(fù)責(zé)，將觀察的每一個(gè)步驟和細(xì)節(jié)都教給了學(xué)生?？墒?，學(xué)生為什么還是不能靈活應(yīng)用呢？在平常的教學(xué)中，這樣的現(xiàn)象比比皆是。這些都透視出同樣一個(gè)現(xiàn)象：看似認(rèn)真地觀察，但是缺少思考，學(xué)生并沒有掌握觀察技能，更不會解決實(shí)際問題。

對于學(xué)生的觀察活動來講，不論是明確觀察目的、掌握觀察方法、感知觀察材料、理解所學(xué)知識、遷移運(yùn)用知識、反思觀察過程等，其核心活動都是思維。因此，在學(xué)生的觀察活動中，一定要有思維的參與。教師需要思考：如何在科學(xué)觀察活動中使“思”“做”并行，在思考過程中讓思維向高層次進(jìn)階。

一、明確觀察目的，激發(fā)觀察興趣——引發(fā)思維

托爾斯泰說過：“成功的教育需要的不是強(qiáng)制，而是激發(fā)學(xué)生的興趣?！苯?gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)生的學(xué)習(xí)是一個(gè)積極主動的建構(gòu)過程，教師要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，設(shè)置適當(dāng)?shù)膯栴}情境，明確觀察的目的，激發(fā)學(xué)生的積極思維。因此，知道觀察的原因，即為什么要觀察？觀察什么？從而激發(fā)學(xué)生的觀察興趣。這是有效思考的前提條件，也是思維向高層次進(jìn)階的起點(diǎn)。

例如，在教學(xué)五年級的《認(rèn)識礦物的性質(zhì)》一課時(shí)，出現(xiàn)了這樣一個(gè)現(xiàn)象：教師一直在教學(xué)生觀察的方法，學(xué)生一直在不停地觀察，可是學(xué)生卻完全處于被動的狀態(tài)。究其原因，學(xué)生不知道為什么要觀察這些礦物，缺少觀察的興趣。相反，當(dāng)學(xué)生知道觀察的原因和目的，對觀察充滿興趣的時(shí)候，思維也隨之而來。

師播放了一段“愚人金”（黃鐵礦）的視頻。

師：這些人為什么會把黃鐵礦當(dāng)成黃金呢？

生：因?yàn)辄S鐵礦和黃金的顏色很接近。

師：那么科學(xué)家是怎么知道它不是金子的呢？

生：科學(xué)家應(yīng)該對它做過具體的研究吧，比如，從透明度、光澤、重量等方面。

師：你想不想仔細(xì)觀察黃鐵礦的這些性質(zhì)呢？

生：想。

師：你打算觀察黃鐵礦的什么性質(zhì)？用什么方法觀察呢？

情境創(chuàng)設(shè)實(shí)際上是激發(fā)學(xué)生思維的一種手段。在觀察活動時(shí)，教師創(chuàng)設(shè)良好的情境，明確觀察的目的，引導(dǎo)學(xué)生主動建構(gòu)知識意義的過程，其核心是引發(fā)學(xué)生積極主動的思維。

二、依據(jù)觀察事實(shí)，利用思維方法——推進(jìn)思維

在課堂教學(xué)中，學(xué)生所持有的關(guān)于某問題的想法多數(shù)情況下是個(gè)人的信念。而個(gè)人的信念不能夠被稱為有效的或合理的。此時(shí)，學(xué)生就需要探索事實(shí)依據(jù)，尋找能進(jìn)行理性思維的材料來支撐自己的想法。在科學(xué)研究中，搜尋事實(shí)的主要途徑有科學(xué)觀察。依據(jù)觀察到的事實(shí)，利用分析、比較、分類、歸納、概括、推理等思維方法，推進(jìn)思維向高層次進(jìn)階。

例如，在《點(diǎn)亮小燈泡》一課中，面對“如何連接才能點(diǎn)亮小燈泡”這個(gè)問題時(shí)，學(xué)生僅僅憑借個(gè)人理解或生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行猜測得到的連接方法是無意義的。此時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察燈泡和電池的結(jié)構(gòu)，特別是小燈泡內(nèi)部兩根金屬架的連接位置。當(dāng)學(xué)生再次面對這個(gè)問題時(shí)，以觀察到的結(jié)構(gòu)為事實(shí)依據(jù)進(jìn)行分析，便可以有理有據(jù)地提出自己的想法。

在研究“植物的共同特征”時(shí)，通過觀察活動，學(xué)生可以收集到不同植物的高度、葉片顏色、葉片大小、生活環(huán)境等資料。若想從這些感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識，需要教師通過問題引導(dǎo)學(xué)生思考這些植物在形態(tài)結(jié)構(gòu)和生存環(huán)境方面的異同點(diǎn)。例如，比較植物葉片的顏色、不同植物的光照條件、澆水情況、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等，再歸納植物在形態(tài)結(jié)構(gòu)和生存環(huán)境中的相同點(diǎn)。對觀察到的事實(shí)，利用比較、歸納的思維方法，概括出植物的共同特征。

通過科學(xué)觀察活動，學(xué)生獲得的往往是感性的材料。要從豐富的感性材料中，形成對科學(xué)事物的某些方面、某些屬性、某些特征、某些規(guī)律及其相互關(guān)系的普遍的、系統(tǒng)的認(rèn)識，就需要利用分析、比較、歸納、綜合、分類、抽象等思維方法。

三、利用觀察結(jié)果，解決實(shí)際問題——深化思維

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》中強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”和“學(xué)中思”，鼓勵學(xué)生用科學(xué)方法和科學(xué)知識解決實(shí)際問題。問題解決是由一定的情景引發(fā)的，按照一定的目標(biāo)，應(yīng)用各種認(rèn)知活動、技能等，經(jīng)過一系列的思維操作，使問題得以解決的過程。這個(gè)過程必定會使思維得到深化。因此，學(xué)生需要利用觀察的結(jié)果解決實(shí)際問題。

在研究“植物對環(huán)境的適應(yīng)”時(shí)，學(xué)生通過觀察和初步的思維活動后，知道生活在不同環(huán)境中的植物具有適應(yīng)其所在環(huán)境的外部形態(tài)特征。此時(shí)，教師可以創(chuàng)建一個(gè)任務(wù)：提供幾種不常見的植物，學(xué)生在觀察植物的基礎(chǔ)上，幫助植物找到合適的生活環(huán)境?？墒牵鎸φ鎸?shí)的問題，學(xué)生知識的斷層和思維方法的欠缺使問題的解決變得困難重重。因此，學(xué)生需要具備一些準(zhǔn)備性的知識和思考方法，這也給后面的問題解決提供了強(qiáng)有力的武器。所以，教師可以補(bǔ)充植物形態(tài)特征的資料，還可以提供幾種不同的生活環(huán)境作為思考的支撐，然后組織學(xué)生分組活動，思考自己是如何為植物找到“家”的。此時(shí)，學(xué)生利用觀察的結(jié)果，以及教師提供的知識和方法為支撐，開展思維活動，解決實(shí)際問題。

當(dāng)有著思維準(zhǔn)備的學(xué)生面對真實(shí)問題時(shí)，教師需要在關(guān)鍵的時(shí)刻“隱退”，要把思維提升的機(jī)會還給學(xué)生。就如柳宗元筆下的郭橐駝，在移栽樹苗時(shí)，就像對待孩子一樣細(xì)心呵護(hù)，而待樹苗長好了根，則放手任由它自己生長。而在教學(xué)中的解決問題的過程，就能使學(xué)生的思維活動不斷地深化。

觀察是思維的基礎(chǔ)和前提，思維是觀察的延續(xù)和升華。科學(xué)觀察能激發(fā)學(xué)生的思維，促進(jìn)其思維能力的發(fā)展，因此，在科學(xué)觀察的活動中，不僅需要思維的參與，做到“思”“做”并行，還需要思維向高層次進(jìn)階，創(chuàng)設(shè)情境，明確觀察的目的，激發(fā)觀察的興趣，引發(fā)科學(xué)思維。依據(jù)觀察的事實(shí)，利用分析、綜合、比較、分類、抽象、歸納等思維方法，使思維不斷推進(jìn)。利用觀察結(jié)果，以及教師提供的知識和方法的支撐，解決實(shí)際問題，促使學(xué)生的思維向高層次進(jìn)階。