有效培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察能力

王小燕

〔摘? ? 要〕? 觀察實(shí)驗(yàn)教學(xué)是幫助學(xué)生建立科學(xué)認(rèn)識、開展探究活動的重要基礎(chǔ)，可以促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展。文章對目前小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)觀察教學(xué)的現(xiàn)狀進(jìn)行梳理，在此基礎(chǔ)上提出利用故事滲透、引導(dǎo)積極思考、指導(dǎo)觀察方法、關(guān)注年齡特點(diǎn)、借助平臺打卡、注重實(shí)踐應(yīng)用等策略，有效培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力。

〔關(guān)鍵詞〕? 小學(xué)科學(xué)；實(shí)驗(yàn)觀察能力；有效培養(yǎng)

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ?〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕? A? ? ? ? 〔文章編號〕? 1674-6317? （2023）? 15-0049-03

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2022年版）強(qiáng)調(diào)，科學(xué)課程要立足學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展。核心素養(yǎng)是指學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)課程的過程中逐步形成的適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展所需要的正確價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力，包括科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任等。實(shí)驗(yàn)觀察能力關(guān)系到學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展，應(yīng)引起廣大小學(xué)科學(xué)教師的重視，并在小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)過程中著力提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察能力。本文結(jié)合筆者教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，就小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)如何提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察能力進(jìn)行探討。

一、利用故事滲透，激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察興趣

科學(xué)課經(jīng)常要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生也很喜歡做實(shí)驗(yàn)，但學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察受實(shí)驗(yàn)趣味性影響，喜歡現(xiàn)象明顯、有視覺沖擊力的實(shí)驗(yàn)，而對于需要精心觀察、耐心記錄的實(shí)驗(yàn)則沒有足夠的耐心，不能靜下心來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察。實(shí)驗(yàn)觀察很多時候只是一種形式，雖熱熱鬧鬧但并未達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。針對這一問題，教師可以在平時的教學(xué)過程中挖掘科學(xué)家通過觀察改變世界的故事，加強(qiáng)學(xué)生對“為什么進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察”的理解。

例如，利用《地球》一課，引導(dǎo)學(xué)生閱讀人類認(rèn)識地球形狀的科學(xué)史資料，發(fā)現(xiàn)人們先是通過觀察到“船回港時總是先看見船帆后看見船身”推測出地球不是平的，再到亞里士多德通過觀察月食時地球投射到月球的弧形陰影，推測出地球是球形的，最后通過環(huán)球航行證實(shí)了地球是球體，改變了一直以來古人天圓地方的認(rèn)識。這樣，可以使學(xué)生正確認(rèn)識觀察的重要作用，有利于激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察興趣，從而鼓勵學(xué)生主動進(jìn)行觀察。

又如，教學(xué)蘇教版六年級《尋找遺傳與變異的秘密》一課時，教師可以組織學(xué)生閱讀孟德爾研究豌豆的科學(xué)史，了解孟德爾進(jìn)行豌豆實(shí)驗(yàn)與觀察的過程。正是由于孟德爾的長期實(shí)驗(yàn)與觀察，才發(fā)現(xiàn)了“當(dāng)用豌豆的白花與白花、紅花與紅花分別授粉后，子一代豌豆的花還是白色或者紅色的。當(dāng)用兩種不同顏色的豌豆花進(jìn)行人工授粉之后，在子一代中，所有的豌豆花都是紅色的，而在子二代中既有紅花也有白花，且紅花多于白花”這些現(xiàn)象。為什么會產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象？因?yàn)槊系聽柖嗄陥猿钟^察，最終做出了令人信服的解釋：豌豆的某種因子可以決定它的某個特征。遺傳因子有顯性的，如控制紅色的遺傳因子；也有隱性的，如控制白色的遺傳因子。正是因?yàn)槊系聽柕挠^察和發(fā)現(xiàn)，開啟了人類現(xiàn)代遺傳學(xué)的研究。這樣的科學(xué)史閱讀，能使學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)觀察，甚至是長期觀察的價值，從而激發(fā)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察的內(nèi)在動力。

二、引導(dǎo)積極思考，明確實(shí)驗(yàn)觀察目的

在科學(xué)課上，部分學(xué)生容易受到一些其他因素的影響，導(dǎo)致觀察目的不明，影響最終的實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果。因此，在進(jìn)行課堂觀察前，教師要對學(xué)生進(jìn)行積極引導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生開展有針對性的實(shí)驗(yàn)觀察。

例如，在《水遇冷以后》一課的“研究水蒸氣遇冷以后的變化”實(shí)驗(yàn)觀察前，教師要引導(dǎo)學(xué)生思考：怎么在實(shí)驗(yàn)室讓露水重現(xiàn)？怎么制造水蒸氣？用什么來模擬冷的物體？實(shí)驗(yàn)過程中要觀察什么？可能會有什么現(xiàn)象？通過這樣幾個核心問題幫助學(xué)生明確本次實(shí)驗(yàn)的目的并進(jìn)行有針對性的觀察。

又如，《龐大的家族》一課，學(xué)生在學(xué)習(xí)本課之前對“昆蟲”這個名詞并不陌生，但當(dāng)我們提問學(xué)生：“你知道生活中有哪些常見的昆蟲嗎？”學(xué)生會說出很多是昆蟲和不是昆蟲的動物名稱。如果我們繼續(xù)追問：“它們真的都是昆蟲嗎？”學(xué)生就不確定了，因?yàn)樗麄兊念^腦中沒有一個準(zhǔn)確的“昆蟲”概念來支撐他們的思維活動。這時，學(xué)生也會意識到他們對“昆蟲”的認(rèn)知是模糊的，是需要學(xué)習(xí)的。這樣，既調(diào)動了學(xué)生的原有認(rèn)知，也讓學(xué)生明確了這節(jié)課的觀察任務(wù)。而要建構(gòu)“昆蟲”概念，離不開對昆蟲身體結(jié)構(gòu)的觀察，為此本課著重對螞蟻展開觀察活動。在觀察螞蟻之前，教師可以先讓學(xué)生畫出印象中螞蟻的樣子，從學(xué)生畫出來的螞蟻可以看出，學(xué)生知道螞蟻有觸角、有足，但對足的數(shù)量、足的生長位置以及身體分幾部分等不太清楚。這些原有認(rèn)知的呈現(xiàn)，讓學(xué)生意識到他們對螞蟻的了解是模糊的，也幫助學(xué)生明確了觀察螞蟻的目的。再讓學(xué)生帶著“它的身體分為幾個部分？每個部分上長著什么？數(shù)量是多少？”用這樣的問題引導(dǎo)學(xué)生有針對性地觀察螞蟻，提高觀察的有效性。在學(xué)生觀察完螞蟻后，教師可以讓學(xué)生帶著同樣的問題去觀察生活中常見的昆蟲，從而找到昆蟲的共同特征。

三、指導(dǎo)觀察方法，掌握實(shí)驗(yàn)觀察要領(lǐng)

科學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)，觀察是必不可少的，但是科學(xué)觀察不僅僅是“認(rèn)真看、仔細(xì)看”就可以，更多的是要借助人的感官或者科學(xué)儀器進(jìn)行有計劃、有組織的觀察。因此，在平時的教學(xué)過程中，教師要有計劃地培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用多種感官和工具進(jìn)行觀察的能力。

例如，在進(jìn)行《水是什么樣子的》課堂教學(xué)時，開展“讓學(xué)生找一找哪一杯是水”的活動。找到水并不難，但這不是唯一目的，這個活動的關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會利用多種感官觀察水，用眼睛看、用鼻子聞、用手摸、用舌頭嘗，并用詞語正確地描述水的基本特征。只有通過不斷地訓(xùn)練鞏固，學(xué)生才能具備運(yùn)用多種感官觀察的意識，才能觀察得更全面、更科學(xué)。

又如，《土壤的成分》一課，學(xué)生要觀察挖來的土壤中有哪些成分，首先先用眼睛看，而有些肉眼看不見的應(yīng)怎么觀察呢？由此引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)猜想，尋找適合的工具進(jìn)行觀察，如學(xué)生認(rèn)為土壤中可能有水分，那么就可以利用吸水性好的紙巾來幫助觀察，如果紙巾濕了說明土壤中有水分。還可以借助水這種工具來觀察土壤中是否有空氣，借助水和攪拌，觀察發(fā)現(xiàn)土壤中有大顆粒的沙和小顆粒的黏土。

在觀察過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生具體問題具體分析，對不同的問題運(yùn)用不同的觀察方法。教師還要培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用多種感官進(jìn)行觀察、必要時借助工具觀察的意識，如借助放大鏡、顯微鏡進(jìn)行定性觀察，又如應(yīng)用溫度計、天平、量杯、秒表等工具進(jìn)行定量觀察，提高觀察效率。

四、關(guān)注年齡特點(diǎn)，選擇實(shí)驗(yàn)記錄方式

小學(xué)科學(xué)課程從一年級開始開設(shè)，1～2年級的學(xué)生年齡小，識字量、詞匯量欠缺，書寫速度慢，部分學(xué)生難以運(yùn)用準(zhǔn)確的科學(xué)語言描述、記錄自身觀察到的事物特點(diǎn)。根據(jù)學(xué)生年齡的上述特點(diǎn)，教師可以指導(dǎo)學(xué)生采用以選擇、連線、畫圖為主的記錄方式，也可以提供形容物體特征的形容詞供學(xué)生選擇使用。

例如，在教學(xué)蘇教版一年級下冊《石頭》一課時，要求學(xué)生觀察石頭并描述石頭的樣子，但學(xué)生很難用科學(xué)的語言對石頭的某一特征進(jìn)行描述。針對這一問題，教師可以提供用來形容石頭形狀、大小、斑紋、表面等特征的圖形卡、顏色卡、詞匯卡，讓學(xué)生選擇使用，比如提供“光滑”“粗糙”“有很多小孔”等詞匯卡幫助學(xué)生描述石頭表面的特征。到了3～6年級階段，學(xué)生識字量、詞匯量儲備增多，語言表達(dá)能力增強(qiáng)，可以采用開放式的記錄方式，如文字記錄、圖文結(jié)合、個性化的符號、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、錄音等，讓學(xué)生自主選擇?？傊處熞膭顚W(xué)生利用自己擅長的方式全面地記錄所觀察到的現(xiàn)象。

五、借助平臺打卡，提高長期實(shí)驗(yàn)觀察效果

科學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程是復(fù)雜且漫長的，難以在一次觀察中就可以得到驗(yàn)證，而需要經(jīng)過反復(fù)觀察、長時間地堅持觀察才能發(fā)現(xiàn)。但實(shí)際教學(xué)發(fā)現(xiàn)，對中長期的觀察，學(xué)生往往難以堅持下來。例如，“昆蟲”這一單元，剛開始養(yǎng)蠶，家長都很支持，學(xué)生也熱情高漲，但一兩個月下來，只有小部分學(xué)生堅持記觀察日記，大部分學(xué)生都半途放棄，不了了之了。鑒于此，教師在進(jìn)行科學(xué)教學(xué)過程中，不僅要幫助學(xué)生提高實(shí)驗(yàn)觀察能力，更要幫助學(xué)生樹立長期觀察的意識。

例如，在開展《植物的一生》課堂教學(xué)時，我提前布置學(xué)生在家種植觀察番茄或黃瓜，以釘釘打卡的方式，每周一次進(jìn)行圖文結(jié)合的記錄，觀察番茄或黃瓜的生長過程，了解它們的生長周期。運(yùn)用打卡的方式，同學(xué)之間可以看到別人種植的番茄或黃瓜，起到督促、鼓勵的作用。除了每周打卡，還可以進(jìn)行兩周一次的課堂展示，在課堂展示釘釘打卡的圖文內(nèi)容并進(jìn)行獎勵，鼓勵學(xué)生對比自己和別人種植的番茄、黃瓜，并發(fā)現(xiàn)一些新的問題，如種植在陽臺的番茄、黃瓜長得比較慢，種植在室外的番茄、黃瓜長得比較快。這樣的活動，能持續(xù)激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察興趣，讓學(xué)生對植物的觀察更加細(xì)心，對觀察事物做到持之以恒，提高學(xué)生長期觀察的能力，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。

六、注重實(shí)踐應(yīng)用，調(diào)動學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察積極性

學(xué)生興趣的源泉是對所學(xué)知識的實(shí)踐應(yīng)用。因此，在教學(xué)過程中，教師應(yīng)創(chuàng)造貼近學(xué)生生活的實(shí)踐應(yīng)用機(jī)會，調(diào)動學(xué)生主動觀察學(xué)習(xí)的積極性。

例如，蘇教版二年級上冊《曬太陽》一課，要求學(xué)生學(xué)會利用太陽東升西落的規(guī)律辨別方向。在教學(xué)中，教師可以先讓學(xué)生通過觀察對比圖片中小男孩和爺爺曬太陽取暖的位置變化，發(fā)現(xiàn)一天當(dāng)中太陽的位置會發(fā)生變化。再通過觀看視頻發(fā)現(xiàn)“早晨太陽在東邊，中午太陽在南邊，下午太陽在西邊”和“早晨起來，面對太陽，前面是東，后面是西，左邊是北，右邊是南”的自然規(guī)律。那么，如何將這些規(guī)律及判斷方法應(yīng)用在生活中呢？在學(xué)生掌握了太陽東升西落的規(guī)律后，教師可以先出示附近某所學(xué)校的航拍圖，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)自然規(guī)律找到這所學(xué)校東南西北的標(biāo)志物，進(jìn)行初步的實(shí)踐應(yīng)用，并在實(shí)踐應(yīng)用的過程中解決什么樣的物體可以作為標(biāo)志物這個問題，達(dá)成共識，為下一步的實(shí)踐觀察做準(zhǔn)備。在學(xué)生基本掌握辨別方向的方法后，再帶領(lǐng)學(xué)生到學(xué)校操場用太陽辨別方向并畫出學(xué)校東南西北的標(biāo)志物。讓學(xué)生在這樣的學(xué)習(xí)與實(shí)踐過程中，感受科學(xué)觀察的魅力與價值所在，獲得利用所學(xué)知識解決問題的成就感，從而增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)觀察的內(nèi)驅(qū)力。

培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力，無論是對提高課堂教學(xué)效果，還是對學(xué)生今后的學(xué)習(xí)生活都具有非常重要的意義。因此，教師在課堂教學(xué)中，要不斷優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生有目的、有方法、有針對性、持之以恒地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察，從而不斷提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力。

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