小學(xué)科學(xué)教學(xué)中學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察能力的培養(yǎng)

徐燕

【摘要】小學(xué)科學(xué)是培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的實(shí)踐性課程，需要以一定的實(shí)驗(yàn)觀察能力為依托，才能開展有效的科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)觀察能力是開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，有必要著重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力。教師應(yīng)將完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方法、規(guī)范實(shí)驗(yàn)記錄、引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)進(jìn)程、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)作為學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察能力的培養(yǎng)途徑。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)科學(xué);實(shí)驗(yàn)觀察能力

新課標(biāo)指出，科學(xué)的教學(xué)重點(diǎn)不是理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，而是在理論知識(shí)的基礎(chǔ)上掌握科學(xué)方法、培育科學(xué)素養(yǎng)，應(yīng)該讓學(xué)生熱愛科學(xué)，善于將科學(xué)應(yīng)用到實(shí)際生活中。小學(xué)時(shí)期是學(xué)生的科學(xué)啟蒙階段，科學(xué)實(shí)驗(yàn)有利于其探索精神和實(shí)踐能力的發(fā)展，應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力，為其科學(xué)素養(yǎng)的形成奠基。

一、完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，創(chuàng)造觀察條件

觀察指的是以感知為基礎(chǔ)，對(duì)接收到的信息進(jìn)行加工處理的過程。感知會(huì)在一定程度上影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮小學(xué)生的年齡特性。同時(shí)，教師要把握好觀察實(shí)驗(yàn)類型，讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)的目的，按照一定的觀察順序開展實(shí)驗(yàn)，保證觀察實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)性。

觀察實(shí)驗(yàn)大體上可分為自然實(shí)驗(yàn)和定量定性實(shí)驗(yàn)，根據(jù)不同的觀察實(shí)驗(yàn)類型，教師可進(jìn)行不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。為了確保每位學(xué)生都能參與實(shí)驗(yàn)，教師應(yīng)該準(zhǔn)備充足的實(shí)驗(yàn)時(shí)間和材料，激發(fā)學(xué)生的觀察動(dòng)力。教學(xué)《空氣有質(zhì)量嗎》一課時(shí)，教師為了滿足本課的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，準(zhǔn)備了充足的實(shí)驗(yàn)材料，包括木棍、氣球、打氣筒、電子天平等?？紤]到教材中本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)非常簡略，只憑教材中的圖片，學(xué)生很難理解。教師基于教材中的實(shí)驗(yàn)操作步驟，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行了細(xì)化，通過分解圖片與詳細(xì)的操作介紹，讓學(xué)生了解本次實(shí)驗(yàn)的方法、步驟及注意點(diǎn)。教師將完善后的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)利用教學(xué)課件進(jìn)行展示，使學(xué)生一目了然。本次實(shí)驗(yàn)需要將氣球掛在平衡小棍上，將其中一個(gè)氣球的氣放掉，再觀察平衡小棍的情況。教師提前將所有的氣球都打滿氣，供學(xué)生直接操作。實(shí)驗(yàn)過程中，教師還準(zhǔn)備了固定的實(shí)驗(yàn)表格，便于學(xué)生進(jìn)行記錄，學(xué)生分組展開實(shí)驗(yàn)，自主參照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行操作，觀察到準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。教師對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行完善，通過充實(shí)實(shí)驗(yàn)材料、細(xì)化實(shí)驗(yàn)步驟、簡化實(shí)驗(yàn)記錄為學(xué)生提供充分的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，讓學(xué)生能自主地完成實(shí)驗(yàn)，清晰地觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而取得滿意的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，獲得“空氣中確實(shí)有質(zhì)量”的觀察結(jié)論，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)空氣的實(shí)際認(rèn)知，其科學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備得到了充實(shí)。

二、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方法，突破觀察難點(diǎn)

受到年齡與生活經(jīng)驗(yàn)的限制，小學(xué)階段學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力較弱，教師應(yīng)根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)類型，為學(xué)生提供不同的實(shí)驗(yàn)方法，讓學(xué)生自然形成一套系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)思路，幫助學(xué)生克服觀察弱點(diǎn)、突破觀察難點(diǎn)。

科學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)通常采取順序觀察法，這是普通實(shí)驗(yàn)的首選;而面對(duì)主體性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，則采取重點(diǎn)觀察法;對(duì)于長期、持續(xù)的研究，應(yīng)該應(yīng)用比較觀察方法。此外，科學(xué)實(shí)驗(yàn)還有其他方法，也可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化指導(dǎo)。例如，《認(rèn)識(shí)固體》一課時(shí)，教師先組織學(xué)生將常見的固體和液體進(jìn)行分類，并且比較一些固體的體積，學(xué)生都紛紛舉手回答問題，課堂氛圍變得活躍。教師出示一對(duì)玩偶，讓學(xué)生預(yù)測哪個(gè)玩偶的體積更大，學(xué)生自由表述意見，但是都并未提到科學(xué)依據(jù)。教師提示學(xué)生，要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)才能證明推測。學(xué)生開始思考合適的實(shí)驗(yàn)方法，有學(xué)生提出可以將玩偶埋進(jìn)鹽里，也有同學(xué)認(rèn)為用鹽或者面粉較為浪費(fèi)，可以用大米，大米用完可以清洗;此時(shí)，有學(xué)生突然意識(shí)到，這對(duì)玩偶是塑料材質(zhì)的，可以直接用水來測量，更加方便快捷。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，學(xué)生提出的實(shí)驗(yàn)方法都是切實(shí)可行的，這無疑提升了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)觀察的信心，也快速突破了觀察的難點(diǎn)。

三、規(guī)范實(shí)驗(yàn)記錄，聚焦觀察過程

在觀察實(shí)驗(yàn)過程中，收集與總結(jié)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行表述與記錄是一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)，觀察實(shí)驗(yàn)記錄承載著實(shí)驗(yàn)全程付出的各項(xiàng)成本，只有規(guī)范實(shí)驗(yàn)記錄，才能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的價(jià)值。

在實(shí)際進(jìn)行實(shí)驗(yàn)記錄時(shí)，教師應(yīng)該使用圖形、符號(hào)來替代一部分的文字記錄，比如使用氣泡圖制作簡單的網(wǎng)狀概念圖;還能直接使用表格，在表格中規(guī)范好實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù);或者是畫圖記錄，將觀察對(duì)象的特征用圖像呈現(xiàn)。《固體的混合與分離》一課的重點(diǎn)內(nèi)容是混合物的分離，教師讓學(xué)生觀察并思考混合物的分離方法，出示教材插圖，讓學(xué)生分別對(duì)黃豆、綠豆、玉米粉的混合物和紅糖、沙子的混合物，以及木屑、鐵屑的混合物進(jìn)行分離實(shí)驗(yàn)。學(xué)生對(duì)這些物質(zhì)的特性進(jìn)行觀察分析，以小組的形式進(jìn)行混合物分離實(shí)驗(yàn)。各組學(xué)生都發(fā)放了實(shí)驗(yàn)記錄表格，除了分離方法和分離結(jié)果，其他地方都已經(jīng)寫明，學(xué)生只需要填寫分離方法?？紤]到學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄能力的欠缺，教師讓學(xué)生制作步驟導(dǎo)向圖，寫明分離實(shí)驗(yàn)順序或者繪出圖片均可。學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的同時(shí)做好記錄，實(shí)驗(yàn)步驟非常明確，將三種混合物以網(wǎng)塞、磁鐵、注水的方式進(jìn)行分離，學(xué)生對(duì)分離后的混合物進(jìn)行觸摸觀察后再得出結(jié)論。學(xué)生呈交的實(shí)驗(yàn)記錄大多是利用表格和步驟圖，也有小部分學(xué)生直接用繪圖或語言進(jìn)行描述，教師對(duì)實(shí)驗(yàn)記錄給出修改建議，以便指導(dǎo)學(xué)生的下一次實(shí)驗(yàn)。

四、引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，提升觀察效率

觀察實(shí)驗(yàn)需要一定的自由度，但也并不意味著讓學(xué)生隨便觀察，否則會(huì)影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)程的推進(jìn)。在課堂初期，教師就應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生集中注意力，遵守觀察要求，劃定觀察范圍，讓觀察實(shí)驗(yàn)盡快步入正軌。讓學(xué)生在自我探索和教師的引導(dǎo)中獲得科學(xué)真理，在一定程度上提升觀察效率。

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)時(shí)，教師應(yīng)先轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，突出學(xué)生的主體地位，扮演好自身的引導(dǎo)者角色，在細(xì)節(jié)方面為學(xué)生提供觀察實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。教學(xué)《珍惜水資源》時(shí)，為了讓學(xué)生深刻體驗(yàn)珍惜水資源的重要性，教師組織模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生從一升水中取水，分別代表地球中的冰川水、地下水、河流和湖泊水。教師強(qiáng)調(diào)取水的準(zhǔn)確性，要進(jìn)行仔細(xì)量取。學(xué)生分組進(jìn)行操作，分別取水21ml、6.5ml、0.5ml。教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)存放水的量杯進(jìn)行觀察，讓學(xué)生發(fā)表自己的看法。大部分學(xué)生表示，河流湖泊水實(shí)在是太少了，教師表示贊同，又有學(xué)生詢問，冰川水和地下水比河流湖泊水多，是否可以對(duì)冰川水和地下水加以利用。教師解答，冰川水不能直接取用，地下水也位于深層地底，很難取用。學(xué)生都感到非常震驚，議論著要節(jié)約淡水資源。教師隨之進(jìn)行下一步的“體驗(yàn)淡水資源供不應(yīng)求”的實(shí)驗(yàn)以及“節(jié)約用水”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)進(jìn)程得到高效率的推進(jìn)。

五、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)，深化觀察成果

在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通常教師會(huì)直接以實(shí)驗(yàn)結(jié)果來對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，這無疑是非常敷衍了事的評(píng)價(jià)方法，這樣呈現(xiàn)的評(píng)價(jià)結(jié)果過于片面，沒有展現(xiàn)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。教師應(yīng)該創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)，除了理論知識(shí)的分?jǐn)?shù)之外，教師應(yīng)該將學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程中的表現(xiàn)作為重要考核項(xiàng)目，包括實(shí)驗(yàn)的操作、記錄、觀察方法、結(jié)論等，讓學(xué)生獲得更充分的觀察實(shí)驗(yàn)動(dòng)力，對(duì)待實(shí)驗(yàn)更加認(rèn)真謹(jǐn)慎，有助于深化觀察成果。

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)時(shí)，教師應(yīng)該關(guān)注學(xué)生的心理，盡可能地利用積極的評(píng)價(jià)語言來鼓勵(lì)學(xué)生，旁敲側(cè)擊提出問題，讓學(xué)生樂于接受評(píng)價(jià)結(jié)果，保持對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的熱情。進(jìn)行《食物與營養(yǎng)》的教學(xué)時(shí)，教師為了讓學(xué)生了解食物中含有的營養(yǎng)素，組織學(xué)生進(jìn)行食物中淀粉和脂肪的檢測實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過“淀粉遇碘酒變藍(lán)”的實(shí)驗(yàn)后，教師讓學(xué)生思考如何檢測堅(jiān)果是否含有脂肪。有學(xué)生提出生活經(jīng)驗(yàn)，有油脂的食物被紙包上就會(huì)將其浸潤，比如月餅、燒烤等。受此啟發(fā)，學(xué)生將堅(jiān)果壓碎，放在白紙上碾壓，觀察到紙上逐漸出現(xiàn)了油斑。有學(xué)生詢問教師是否有試劑能檢測，教師便利用蘇丹試劑，驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。隨后，教師表揚(yáng)了提出問題的學(xué)生，將學(xué)生的表現(xiàn)詳細(xì)寫在實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)中，還貼上小星星作為積分。每當(dāng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中表現(xiàn)良好時(shí)，例如實(shí)驗(yàn)觀察仔細(xì)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確、提出實(shí)驗(yàn)新思路等情況，教師就會(huì)為學(xué)生積分。累積的積分可以換取實(shí)物獎(jiǎng)品，對(duì)期末的評(píng)定也有影響。教師在實(shí)驗(yàn)過程中關(guān)注學(xué)生的表現(xiàn)，對(duì)于觀察仔細(xì)、提出新想法的幾名學(xué)生，進(jìn)行了良好的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)，通過“貼星星積分”的形式，促進(jìn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察動(dòng)力，也進(jìn)一步深化了觀察成果，讓學(xué)生樂于開展觀察實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。

在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力需要教師的長期耕耘。小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)該肩負(fù)此重任，把握學(xué)生的學(xué)情，根據(jù)實(shí)際情況為學(xué)生營造良好的觀察實(shí)驗(yàn)環(huán)境，對(duì)學(xué)生進(jìn)行積極引導(dǎo)，讓學(xué)生獲得更多觀察、操作、思考、表達(dá)的機(jī)會(huì)，在著重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察能力的同時(shí)，發(fā)展其科學(xué)素養(yǎng)。

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