以“有效觀察”為主線設(shè)計(jì)《觀察細(xì)胞》課教學(xué)

◇陳飛琴（浙江：杭州蕭山區(qū)銀河實(shí)驗(yàn)小學(xué)）

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022 年版）》明確指出：科學(xué)課程旨在培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。掌握基本的科學(xué)方法，具有初步的探究實(shí)踐能力，是科學(xué)素養(yǎng)的核心內(nèi)容之一，而“觀察”是科學(xué)方法中的一個(gè)重要內(nèi)容，是學(xué)生實(shí)踐體驗(yàn)，獲得實(shí)驗(yàn)信息的一種重要能力、實(shí)現(xiàn)共同建構(gòu)科學(xué)概念的重要環(huán)節(jié)。本文以“觀察細(xì)胞”的教學(xué)為例，談?wù)劵凇坝行в^察”的教學(xué)設(shè)計(jì)與思考。

一、“有效觀察”問(wèn)題分析

觀察，是指人們通過(guò)各種感官或借助儀器，有目的、有計(jì)劃地考察研究對(duì)象的一種科學(xué)方法?？v觀小學(xué)科學(xué)課堂，同時(shí)結(jié)合自身的科學(xué)教學(xué)，“有效觀察”教學(xué)存在以下問(wèn)題。

（一）觀察活動(dòng)有探無(wú)究

在科學(xué)觀察活動(dòng)中，往往出現(xiàn)觀察的范圍太大、指向性不強(qiáng)，導(dǎo)致操作后不知道該如何表達(dá)；也有的觀察活動(dòng)設(shè)計(jì)不合理，觀察方法不明確，導(dǎo)致學(xué)生有動(dòng)手而無(wú)思考，自然無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效觀察。

（二）觀察記錄內(nèi)容繁雜

活動(dòng)記錄表的內(nèi)容繁雜，記錄形式煩瑣，從而導(dǎo)致學(xué)生在研討時(shí)不斷地修改學(xué)習(xí)單而忽視了自己的觀察活動(dòng)環(huán)節(jié)。

（三）研討形式過(guò)于單一

研討環(huán)節(jié)只用講授法，經(jīng)常采用“教師問(wèn)—學(xué)生答—教師評(píng)價(jià)或追問(wèn)”的形式，對(duì)于學(xué)生而言，往往比較枯燥，研討流于表面淺層。長(zhǎng)此以往，在接下來(lái)的觀察活動(dòng)中，學(xué)生的參與興趣就會(huì)低下，也就無(wú)法進(jìn)行有效觀察。

二、“有效觀察”教學(xué)策略

（一）確定學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.新課程標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)解讀

《觀察細(xì)胞》是教科版六年級(jí)上冊(cè)“微小世界”單元第4 課和第5 課的整合，之所以進(jìn)行整合，是因?yàn)樵谛抡n標(biāo)的指引下，明確5～6 年級(jí)科學(xué)觀念學(xué)段目標(biāo)是“認(rèn)識(shí)細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)的基本單位”，探究實(shí)踐學(xué)段目標(biāo)是“能利用相關(guān)儀器設(shè)備進(jìn)行觀察并記錄”，學(xué)科核心概念涉及“生命系統(tǒng)的構(gòu)成層次”和“工程、技術(shù)與社會(huì)”，包含學(xué)習(xí)內(nèi)容為“細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)與生命活動(dòng)的基本單位”和“科學(xué)、技術(shù)、工程相互影響與促進(jìn)”，內(nèi)容要求為“初步學(xué)會(huì)使用顯微鏡觀察細(xì)胞，知道細(xì)胞是生物體的基本結(jié)構(gòu)單位”和“初步認(rèn)識(shí)技術(shù)與工程對(duì)科學(xué)發(fā)展的促進(jìn)作用，應(yīng)用儀器設(shè)備進(jìn)行觀察并進(jìn)行記錄”。第4 課中原本關(guān)于“制作洋蔥表皮臨時(shí)裝片”和第5 課中關(guān)于“細(xì)胞的作用”已作為7～9 年級(jí)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，于是筆者便嘗試將兩課剩余的內(nèi)容進(jìn)行了整合，并加入了對(duì)非生物玻片標(biāo)本的觀察?？偨Y(jié)以上的目標(biāo)可知，與本課“觀察”相關(guān)的目標(biāo)包括對(duì)顯微鏡結(jié)構(gòu)的觀察、正確使用顯微鏡進(jìn)行細(xì)胞的觀察、觀察結(jié)果的記錄等。

2.基于學(xué)情的目標(biāo)定位

在前一課中，學(xué)生通過(guò)顯微鏡發(fā)現(xiàn)微小生物的一些細(xì)節(jié)之后，對(duì)微小世界已經(jīng)產(chǎn)生了濃厚的興趣和強(qiáng)烈的好奇心。在課前，筆者對(duì)學(xué)生進(jìn)行了前測(cè)，包括問(wèn)題和測(cè)試。從測(cè)試情況來(lái)看，主要反映出如下幾個(gè)特點(diǎn)。

在學(xué)生以往的知識(shí)中，他們通過(guò)課外的學(xué)習(xí)已經(jīng)知道細(xì)胞這個(gè)名稱，對(duì)細(xì)胞有一定的認(rèn)識(shí)，也知道細(xì)胞有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)，但是對(duì)于單個(gè)細(xì)胞的界定不清。

對(duì)于哪些物體有細(xì)胞結(jié)構(gòu)這一問(wèn)題，學(xué)生的概念比較模糊。在生物玻片標(biāo)本中，學(xué)生對(duì)于根尖、草履蟲存在較多的疑問(wèn)；在非生物玻片標(biāo)本中，學(xué)生對(duì)于灰塵和土壤這樣的顆粒狀的物體存在疑問(wèn)。學(xué)生會(huì)有一種只要有小顆粒就等同于細(xì)胞的前概念。

在對(duì)于使用什么工具可以觀察到細(xì)胞的調(diào)查中，我們發(fā)現(xiàn)：絕大部分學(xué)生都認(rèn)為顯微鏡能觀察到細(xì)胞。這些數(shù)據(jù)表明，學(xué)生通過(guò)前幾節(jié)課的學(xué)習(xí)，對(duì)顯微鏡及細(xì)胞有一定的認(rèn)識(shí)。

在對(duì)同一生物的不同細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)調(diào)查中我們發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)生對(duì)于生物的不同部位有相應(yīng)的認(rèn)識(shí)，也能根據(jù)知識(shí)進(jìn)行推斷。

最后對(duì)于學(xué)生感興趣的關(guān)于細(xì)胞調(diào)查統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)于細(xì)胞的作用、細(xì)胞的形成、細(xì)胞的形態(tài)等問(wèn)題較為感興趣。

根據(jù)以上情況，教師可制定以下學(xué)習(xí)目標(biāo)：讓學(xué)生通過(guò)觀察洋蔥表皮細(xì)胞和其他生物體細(xì)胞，知道自然界中大多數(shù)生物體都是由細(xì)胞組成，認(rèn)識(shí)細(xì)胞是生物體最基本的結(jié)構(gòu)單位；能在教師的引導(dǎo)下，通過(guò)顯微鏡觀察并記錄多種細(xì)胞結(jié)構(gòu)，比較分析植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞的相同之處；通過(guò)對(duì)生物體與非生物的觀察比較，分析判斷細(xì)胞是生物體的基本結(jié)構(gòu)單位；學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，能用顯微鏡觀察一些植物、動(dòng)物的細(xì)胞及非生物，并在觀察過(guò)程中，會(huì)畫圖記錄顯微鏡下的結(jié)構(gòu)；學(xué)生通過(guò)觀察生物體的細(xì)胞，認(rèn)識(shí)到細(xì)致觀察和詳盡記錄的重要性，也懂得由于觀察工具的改進(jìn)，人們才能觀察到許多自然界的秘密。

（二）以“有效觀察”為主線的教學(xué)設(shè)計(jì)

1.課前圖像觀察，熟練使用顯微鏡

本課需要學(xué)生在熟練使用顯微鏡的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步的觀察，于是筆者在課前設(shè)計(jì)了復(fù)習(xí)顯微鏡的結(jié)構(gòu)及使用方法的環(huán)節(jié)，在設(shè)計(jì)中，采用了“找一找問(wèn)題，并提出解決方案”的方式，讓學(xué)生當(dāng)一回“專家”，既復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)，解決后續(xù)課堂中由于使用顯微鏡不當(dāng)而影響觀察結(jié)果的困擾，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力。

2.課中實(shí)物觀察，突破教學(xué)重難點(diǎn)

（1）聚焦問(wèn)題，激發(fā)觀察欲望

教師用英國(guó)科學(xué)家羅伯特胡克在用顯微鏡觀察時(shí)，發(fā)現(xiàn)軟木薄片上有特殊的結(jié)構(gòu)的故事引入新課，明確軟木薄片上一個(gè)個(gè)小房間是指細(xì)胞，為后續(xù)“其他物體有細(xì)胞結(jié)構(gòu)嗎”以及“有的話，細(xì)胞是什么樣的”等驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題做鋪墊，同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生觀察的欲望，讓學(xué)生更快地進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。

（2）觀察洋蔥表皮細(xì)胞，初識(shí)細(xì)胞結(jié)構(gòu)

筆者出示洋蔥表皮細(xì)胞玻片標(biāo)本，直入主題，明確學(xué)生觀察任務(wù)。

提問(wèn)1：你們都在顯微鏡下看到洋蔥表皮細(xì)胞了嗎？說(shuō)說(shuō)你的收獲。

學(xué)生個(gè)體觀察的展示和描述，結(jié)果分享。

提問(wèn)2：一個(gè)洋蔥細(xì)胞有什么特點(diǎn)？

提問(wèn)3：一個(gè)細(xì)胞有多大？

學(xué)生集體論證，歸納一個(gè)洋蔥表皮細(xì)胞的特點(diǎn)，初識(shí)“細(xì)胞”的結(jié)構(gòu)，并修正自己所記錄的洋蔥表皮細(xì)胞。

（3）觀察更多的生物和非生物，初建細(xì)胞模型

筆者提供了更多種類的生物細(xì)胞和非生物玻片標(biāo)本，并將兩個(gè)觀察活動(dòng)進(jìn)行了整合，使學(xué)生可以進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)觀察和探究，幫助學(xué)生對(duì)記錄的內(nèi)容進(jìn)行比較和分析。

研討時(shí)，讓學(xué)生圍繞“介紹自己的發(fā)現(xiàn)”“我們想到了什么”“我們有什么補(bǔ)充”三方面進(jìn)行描述。如遇到爭(zhēng)議的問(wèn)題時(shí)則進(jìn)行電子目鏡投屏集體論證。打破了以往研討形式過(guò)于單一（教師問(wèn)，學(xué)生答）的局面，讓學(xué)生真正成為課堂的主人，對(duì)自己的觀察進(jìn)行總結(jié)和思考，為后續(xù)的“有效觀察”學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

當(dāng)然，除了學(xué)生自己觀察的生物細(xì)胞外，筆者還提供了一些其他的生物細(xì)胞的圖片，讓學(xué)生對(duì)更多細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察、對(duì)比和分析，最終初建“細(xì)胞”的模型，同時(shí)通過(guò)對(duì)生物和非生物的觀察，初步了解生物體與細(xì)胞的關(guān)系。

3.課尾文本觀察，助力建構(gòu)科學(xué)概念

課尾，教師出示資料閱讀，并以問(wèn)題鏈的形式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行文本觀察，助力建構(gòu)科學(xué)概念。

提問(wèn)1：通過(guò)我們剛剛的觀察后，發(fā)現(xiàn)生物體都是由細(xì)胞構(gòu)成的，那真的是這樣嗎？請(qǐng)閱讀資料，說(shuō)說(shuō)你的發(fā)現(xiàn)。

提問(wèn)2：通過(guò)資料學(xué)習(xí)后，你還有其他新的認(rèn)識(shí)嗎？

學(xué)生之所以能完成教師所預(yù)設(shè)的教學(xué)目標(biāo)，一是對(duì)觀察工具顯微鏡的使用比較熟練，二是教師給予了學(xué)生充分的時(shí)間和空間，觀察要求明確，學(xué)生帶著目的進(jìn)行充分的觀察學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)了觀察的有效性。

（三）對(duì)“有效觀察”設(shè)計(jì)的再思考

1.充分進(jìn)行“前測(cè)后測(cè)”，精準(zhǔn)把握學(xué)情

本課教學(xué)前，筆者通過(guò)前測(cè)的幾個(gè)問(wèn)題對(duì)學(xué)生進(jìn)行了學(xué)情分析，不難發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)細(xì)胞還是有些陌生的，于是在教學(xué)結(jié)束后，筆者對(duì)他們進(jìn)行了后測(cè)。

從測(cè)試情況來(lái)看，學(xué)生對(duì)于教學(xué)內(nèi)容掌握較好，能在顯微鏡下觀察細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)，并能從觀察到的圖像，推測(cè)生物與非生物以及植物與動(dòng)物細(xì)胞。如果說(shuō)后測(cè)中第一題和第二題反映了學(xué)生對(duì)知識(shí)的認(rèn)知水平。從第三題的測(cè)試中，可以看出學(xué)生對(duì)于生物和非生物區(qū)分的問(wèn)題，還是掌握得較好的。第四題重在對(duì)單細(xì)胞和多細(xì)胞生物的認(rèn)知，從檢測(cè)情況來(lái)看，學(xué)生都能正確認(rèn)識(shí)到絕大部分生物是由細(xì)胞構(gòu)成的這一觀點(diǎn)。

2.巧搭“腳手架”，進(jìn)行“有效觀察”

（1）學(xué)習(xí)單的設(shè)計(jì)，明確觀察任務(wù)

本課實(shí)際有3 個(gè)活動(dòng)任務(wù)，一是觀察洋蔥表皮細(xì)胞，二是觀察更多的生物細(xì)胞，三是觀察非生物玻片標(biāo)本。筆者在實(shí)際教學(xué)中，將二和三的活動(dòng)進(jìn)行了整合，同時(shí)在教學(xué)中，為了方便觀察記錄，筆者又將觀察活動(dòng)中所需記錄的內(nèi)容整合在了一張學(xué)習(xí)單上，均要求畫出顯微鏡下的結(jié)構(gòu)，用關(guān)鍵字描述它的特點(diǎn)，以及表達(dá)自己的所思所想，讓學(xué)生能夠像科學(xué)家一樣經(jīng)歷探究的過(guò)程，有觀察、有記錄、有思考。由于學(xué)生記錄指向性明確，從而也使得觀察任務(wù)更有方向。

（2）實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備的選擇，激發(fā)觀察興趣

在課堂教學(xué)活動(dòng)中，筆者選擇2 人一臺(tái)顯微鏡，輪流觀察，人人記錄。所選擇的四種材料具有一定的思維推進(jìn)，先通過(guò)觀察結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的洋蔥表皮細(xì)胞，根據(jù)顯微鏡下的結(jié)構(gòu)，初步認(rèn)識(shí)細(xì)胞，為活動(dòng)二觀察和比較奠定基礎(chǔ)。筆者在活動(dòng)二中安排了植物細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞、非生物玻片標(biāo)本以及細(xì)胞圖片，學(xué)生可以根據(jù)前面所得出的結(jié)論來(lái)尋找細(xì)胞結(jié)構(gòu)，從而發(fā)現(xiàn)植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞結(jié)構(gòu)相似，都是一個(gè)個(gè)小房間，里面有小黑點(diǎn)，而非生物沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)。當(dāng)學(xué)生發(fā)生意見分歧的時(shí)候，筆者準(zhǔn)備了電子目鏡，將其投屏在電腦上進(jìn)行集體論證，激發(fā)學(xué)生的觀察興趣，當(dāng)學(xué)生有了觀察的興趣后，觀察的習(xí)慣養(yǎng)成以及核心素養(yǎng)的形成也就不再是一件難事。

3.關(guān)注學(xué)生觀察活動(dòng)，優(yōu)化觀察過(guò)程

學(xué)生在進(jìn)行觀察活動(dòng)時(shí)，教師在做什么？（1）關(guān)注學(xué)生使用顯微鏡的操作技巧；（2）引導(dǎo)學(xué)生把自己觀察的內(nèi)容真實(shí)地記錄在學(xué)習(xí)單上；（3）提醒學(xué)生觀察結(jié)束后要對(duì)觀察的內(nèi)容進(jìn)行整理和思考。學(xué)生的觀察在教師的指導(dǎo)下，會(huì)更有方向，更有成就感。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，“有效觀察”是學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握科學(xué)知識(shí)的關(guān)鍵。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，探究的動(dòng)機(jī)來(lái)源于問(wèn)題，而問(wèn)題的產(chǎn)生則來(lái)自觀察。培養(yǎng)學(xué)生“有效觀察”的能力，讓我們的科學(xué)課真正有利于學(xué)生素養(yǎng)發(fā)展，并深受學(xué)生喜愛。