技術(shù)賦能自然觀察助力提升農(nóng)村小學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)

李國東

【摘要】在農(nóng)村小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，通過技術(shù)賦能自然觀察，可以調(diào)動(dòng)學(xué)生自然觀察的欲望、落實(shí)自然觀察的內(nèi)容、訓(xùn)練學(xué)生自然觀察技能、增強(qiáng)自然觀察效果，能讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的基本過程，促進(jìn)形成良好的觀察能力和觀察習(xí)慣，有助于農(nóng)村小學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的提升。

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù);自然觀察;科學(xué)核心素養(yǎng);農(nóng)村小學(xué)

引言

現(xiàn)代社會(huì)信息技術(shù)飛速發(fā)展，農(nóng)村小學(xué)科學(xué)教學(xué)中技術(shù)賦能自然觀察能提高學(xué)生對大自然的認(rèn)知，培養(yǎng)學(xué)生的自然觀察習(xí)慣和能力，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和核心能力的提升。

一、技術(shù)賦能自然觀察在農(nóng)村小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的重要性

自然觀察是指人們在自然條件下對自然界的現(xiàn)象進(jìn)行的一種有目的、有計(jì)劃的觀察。自然觀察智能是人類認(rèn)識世界并改造世界的基本能力。小學(xué)科學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生自然觀察智能的重要課程載體。

在農(nóng)村，空氣清新、天空清朗，能為學(xué)生觀察天文和氣象學(xué)習(xí)提供很好的條件;在農(nóng)村，教師可以非常方便地取到一些土壤材料，可隨時(shí)帶領(lǐng)學(xué)生到周圍環(huán)境中觀察各種地貌;在農(nóng)村，田地開闊，到處都有豐富的動(dòng)植物資源，能為養(yǎng)殖動(dòng)物、種植植物提供合適的場所，為學(xué)生進(jìn)行生命科學(xué)領(lǐng)域的觀察和學(xué)習(xí)提供很好的條件。相對來說，農(nóng)村小學(xué)具有城鎮(zhèn)小學(xué)無法比擬的天然教學(xué)資源。可是，我們往往在科學(xué)教學(xué)中發(fā)現(xiàn)很多農(nóng)村小學(xué)生雖然時(shí)時(shí)置身于如此豐富的學(xué)習(xí)資源之中，但是對身邊的自然現(xiàn)象卻熟視無睹、毫無感覺。

這是什么原因呢？原來是他們從來沒有開展過真正的自然觀察。蘇霍姆林斯基曾指出：“觀察是智慧的源泉，是知識理解和技能掌握的母親?！弊匀挥^察是深入大自然進(jìn)行科學(xué)探究的開始。在農(nóng)村小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，只有充分發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)的作用，通過技術(shù)賦能自然觀察，才能充分利用農(nóng)村自然環(huán)境的優(yōu)勢，使學(xué)生可以不受時(shí)空的限制，細(xì)致深入地觀察自然事物，在觀察中發(fā)現(xiàn)問題，提出有價(jià)值的探究問題。技術(shù)賦能自然觀察，讓農(nóng)村小學(xué)生探索自然世界變得更有意義。

二、農(nóng)村小學(xué)科學(xué)教學(xué)中技術(shù)賦能自然觀察的有效路徑

（一）利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)情境，調(diào)動(dòng)學(xué)生自然觀察的欲望

為了從根本上提高小學(xué)科學(xué)自然觀察的質(zhì)量，在教學(xué)活動(dòng)的實(shí)際過程中采取有效措施激發(fā)學(xué)生自然觀察興趣，提高積極性是非常重要的。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，農(nóng)村小學(xué)科學(xué)教師可以利用信息技術(shù)聲音和情感的優(yōu)勢，合理創(chuàng)設(shè)情境，突出自然觀察目標(biāo)和任務(wù)，激發(fā)學(xué)生的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生自然觀察的欲望，促進(jìn)開展學(xué)生有效的自然觀察。

比如在教學(xué)教科版四年級下冊《認(rèn)識幾種常見的巖石》一課的過程中，為了激發(fā)小學(xué)生參與自然觀察的興趣，科學(xué)教師積極引入信息技術(shù)，為幾種常見的巖石創(chuàng)設(shè)生動(dòng)有趣的問題情境，先播放學(xué)校附近村莊的石場上村民采掘花崗巖石的情境，然后展示外地的砂巖、大理巖圖片與本地的花崗巖圖片，利用多媒體呈現(xiàn)任務(wù)：通過觀察，描述花崗巖、砂巖、大理巖有什么特征。在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生探究幾種常見的巖石的特征和所采用的觀察方法等問題，這就充分激發(fā)了學(xué)生進(jìn)行自然觀察的興趣。

（二）利用信息技術(shù)提供素材，落實(shí)自然觀察的內(nèi)容

學(xué)生的觀察不能是“無米之炊”。只有給學(xué)生提供可觀察的自然素材，學(xué)生才能進(jìn)行有效的自然觀察。但農(nóng)村小學(xué)科學(xué)教學(xué)中受時(shí)空條件和學(xué)生探究能力的限制，學(xué)生對一些自然觀察的內(nèi)容無法親眼看到，不熟悉。然而，信息技術(shù)能夠突破時(shí)間、空間與地理上的邊界，并生動(dòng)地展現(xiàn)這些觀察內(nèi)容。

例如在教科版四年級下冊《種子長出了根》一課的教學(xué)中，需要學(xué)生通過自然觀察了解種子萌發(fā)的過程是先長出了根。但是，由于根一般都是長在土里，農(nóng)村小學(xué)生在一般的自然環(huán)境下都是只觀察到了嫩芽從土里鉆出來，則誤以為種子萌發(fā)的過程是先長出了芽。因此，我在了解和充分暴露了學(xué)生的前概念后，通過信息技術(shù)展播了一段利用遠(yuǎn)程監(jiān)控?cái)z像頭連續(xù)十天拍錄學(xué)生的種在透明塑料杯中蠶豆種子萌發(fā)的過程，為學(xué)生提供了身邊的觀察素材。學(xué)生借助技術(shù)賦能，進(jìn)行了清晰明了的自然觀察，并發(fā)現(xiàn)了種子的萌發(fā)總是先長出根，再長出莖和葉的，根是向下生長的，而莖是向上生長。

（三）利用信息技術(shù)啟發(fā)引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生自然觀察技能

1.信息技術(shù)提示觀察的方法

正確的觀察方法對科學(xué)觀察的有效性至關(guān)重要。教師可以在學(xué)生進(jìn)行觀察的過程中，充分利用信息的互動(dòng)性和直觀性，通過圖文并茂的形式進(jìn)行溫馨提醒：我們可以通過用眼睛看一看、用耳朵聽一聽、用鼻子聞一聞、用舌頭嘗一嘗、用手摸一摸、用各種儀器工具測一測的方法來觀察自然事物的特征。這樣，不但激發(fā)了學(xué)生的觀察興趣，還培養(yǎng)了學(xué)生利用觀察的方法來直接感知自然事物的能力，促進(jìn)學(xué)生獨(dú)立觀察。

例如在教科版一年級下冊《觀察一瓶水》的教學(xué)過程中，我先利用信息技術(shù)讓學(xué)生對學(xué)校附近農(nóng)村的小溪水、池塘水、河水進(jìn)行初步的觀察，然后給每個(gè)觀察小組分一瓶水，并利用信息技術(shù)提示學(xué)生觀察一瓶水的方法：用眼睛看、用鼻子聞、用手摸。接著，我通過微課讓學(xué)生懂得不能用口嘗的方法進(jìn)行一瓶水的觀察，使學(xué)生掌握了扇聞的操作辦法。最后，在技術(shù)賦能自然觀察的情況下，學(xué)生們描述出了水的具體特征和相應(yīng)的觀察方法。孩子們在技術(shù)賦能自然觀察中認(rèn)識到了水的顏色、形狀、氣味、流動(dòng)性和是否透明等一些具體特征。

2.信息技術(shù)調(diào)整觀察的順序

觀察的順序?qū)τ谂囵B(yǎng)農(nóng)村小學(xué)生核心科學(xué)素養(yǎng)非常重要。有序觀察可以全面細(xì)致，有效把握觀察的重點(diǎn)，從而把握事物的本質(zhì)屬性。觀察能力強(qiáng)的學(xué)生進(jìn)行自然觀察是有一定的順序的，有按時(shí)間順序進(jìn)行觀察的，有按方位順序進(jìn)行觀察的。他們按方位順序進(jìn)行觀察時(shí)，還可以從左到右，從上到下，從外到內(nèi)，從整體到局部再到整體，有組織、有條理、有秩序地觀察。利用信息技術(shù)可以調(diào)整和突出自然觀察的順序，組織和引導(dǎo)學(xué)生開展有序觀察。

例如在教學(xué)教科版一年級下冊《觀察魚》一課時(shí)，我利用信息技術(shù)展示了農(nóng)村小學(xué)生很多家庭的池塘里會(huì)有的鯽魚，引導(dǎo)學(xué)生觀察描述鯽魚。通過從外部整體觀察，學(xué)生們發(fā)現(xiàn)鯽魚的身體形狀為紡錘形，兩頭尖，中間粗。然后，我又用信息技術(shù)展示了一幅鯽魚的骨骼圖片，學(xué)生們從內(nèi)部的觀察感受到魚骨對魚類支持軀體、保護(hù)內(nèi)臟器官的重要作用。

為了更好地達(dá)成學(xué)生觀察并記錄下魚的外形特征這一目標(biāo)，我利用信息技術(shù)突出觀察的順序，引導(dǎo)學(xué)生從鯽魚的頭部開始觀察，然后觀察背部和軀干，最后觀察尾巴。經(jīng)過觀察和播放微課展示通過畫畫記錄魚的外部形態(tài)特征，同學(xué)們進(jìn)一步了解鯽魚能適應(yīng)水生環(huán)境的身體特點(diǎn)，并能按順序用簡圖把鯽魚的身體特征真實(shí)地描述出來。

通過有序的觀察，學(xué)生不僅掌握了自然觀察的方法，而且深入了解了水生動(dòng)物跟陸生動(dòng)物的分類依據(jù)，喚起了學(xué)生探究動(dòng)物世界多樣性和動(dòng)物適應(yīng)環(huán)境特點(diǎn)的求知欲。

3.信息技術(shù)展現(xiàn)對比觀察

自然界的事物豐富多樣、五彩紛呈。把那些具有相似或不同特征的事物，或者是顯示不同特征的同一事物聯(lián)系起來進(jìn)行觀察，通過比較，我們就可以很容易地找到它們的差異，把握住事物的本質(zhì)。因此，我們可以利用信息技術(shù)將不同的觀察對象聚集在一起，借助放大和縮小等功能進(jìn)行比較觀察，便于發(fā)現(xiàn)它們的本質(zhì)特性。

如在教學(xué)教科版四年級下冊《鳳仙花開花了》一課的活動(dòng)中，教師引導(dǎo)學(xué)生用解剖的方法，由外到內(nèi)有序地觀察了鳳仙花的結(jié)構(gòu)，知道了花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊等組成部分。然后，教師利用信息技術(shù)把收集到的更多植物的花展示出來：南瓜花、百合花、桃花等，讓學(xué)生對照鳳仙花進(jìn)行比較觀察、討論、交流。通過觀察和比較，學(xué)生發(fā)現(xiàn)了這些植物的花之間的不同，豐富了他們對花的多樣性的認(rèn)知：南瓜花的花朵中只有雄蕊或雌蕊，是單性花;百合花沒有花萼;桃花跟鳳仙花一樣具有花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊。在此基礎(chǔ)上，教師再利用信息技術(shù)幫助學(xué)生進(jìn)一步觀察、比較、分類及抽象概括，認(rèn)識到植物的花多種多樣，可以分為完全花和不完全花。完全花一般由花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊等部分組成。由此，學(xué)生建構(gòu)了生物多樣性與共同性相統(tǒng)一的認(rèn)識。

4.利用信息技術(shù)突出關(guān)鍵點(diǎn)，增強(qiáng)自然觀察效果

學(xué)生進(jìn)行自然觀察時(shí)，明顯的部分容易發(fā)現(xiàn)，但細(xì)節(jié)往往被忽略。俗話說：細(xì)節(jié)決定成敗。關(guān)注細(xì)節(jié)可以使自然觀察更加深入、細(xì)致、全面，達(dá)到更好的效果。利用信息技術(shù)可以放大那些細(xì)節(jié)，突出觀察的關(guān)鍵點(diǎn)，不僅可以吸引學(xué)生的注意力，還可以引導(dǎo)學(xué)生在自然觀察中抓住要領(lǐng)把握事物的本質(zhì)特征。

例如，在教學(xué)教科版一年級下冊《觀察魚》一課時(shí)，學(xué)生們在進(jìn)行自然觀察：“魚沒有腿，靠什么運(yùn)動(dòng)呢”，大多數(shù)學(xué)生能發(fā)現(xiàn)魚鰭在動(dòng)，但極少人發(fā)現(xiàn)魚是通過尾巴和軀干的擺動(dòng)，以及魚鰭的協(xié)調(diào)在水中運(yùn)動(dòng)的。同樣在這一課的對“魚是怎樣呼吸的呢”自然觀察活動(dòng)中，竟沒有人觀察到魚在呼吸時(shí)鰓蓋在不停地動(dòng)這個(gè)細(xì)節(jié)。一般來說，這些關(guān)鍵的細(xì)節(jié)對于完全沒有基礎(chǔ)的一年級農(nóng)村小學(xué)生也的確是比較難發(fā)現(xiàn)的。所以，我利用信息技術(shù)，在播放魚的運(yùn)動(dòng)和呼吸時(shí)，專門放大突出了魚尾的擺動(dòng)和魚的頭部中鰓的動(dòng)作。又如在教學(xué)教科版四年級下冊《種子的傳播》時(shí)，對學(xué)生難以觀察的蒼耳種子的小刺、一顆蒲公英種子的結(jié)構(gòu)等這些細(xì)節(jié)，我也專門利用信息技術(shù)進(jìn)行放大突出。如此通過技術(shù)賦能的自然觀察，學(xué)生很明顯就觀察到了自然生物的現(xiàn)象和特點(diǎn)，進(jìn)一步幫助學(xué)生建構(gòu)了生物體結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的概念。

結(jié)束語

小學(xué)科學(xué)課程以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨。我們相信在農(nóng)村小學(xué)的科學(xué)教學(xué)中，通過技術(shù)賦能自然觀察，能讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的基本過程，促進(jìn)良好的觀察能力和觀察習(xí)慣的形成，在自然觀察活動(dòng)中發(fā)展科學(xué)探究能力、學(xué)習(xí)思維能力、實(shí)踐和創(chuàng)新能力，有助于農(nóng)村小學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)的提升。

【參考文獻(xiàn)】

[1]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京師范大學(xué)出版社，2017年3月1日

[2]孫莉紅. 科學(xué)合理地利用信息技術(shù)賦能教育教學(xué)[J]. 進(jìn)展：教學(xué)與科研， 2019（4）：32-32.

[3]佟檸. 運(yùn)用評價(jià)量規(guī)培育學(xué)生自然觀察智能[J]. 基礎(chǔ)教育課程， 2015（19）.

[4]王繼兵. 小學(xué)科學(xué)教學(xué)中學(xué)生觀察能力的培養(yǎng)分析[J]. 讀與寫（上，下旬）， 2020， 017（006）：213.

[5]祝智庭， 彭紅超. 技術(shù)賦能智慧教育之實(shí)踐路徑[J]. 中國教育學(xué)刊， 2020（10）.

[6]聶澤光. 試論物理學(xué)科觀察能力的培養(yǎng)[J]. 吉林師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版， 1990.

（責(zé)任編輯：鄧俊文）