有效培養(yǎng)小學(xué)生科學(xué)觀察能力的思考與實(shí)踐

【摘 要】本文提出了培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)觀察的多項(xiàng)策略，包括豐富觀察環(huán)境、提升觀察引導(dǎo)、明確觀察目標(biāo)、創(chuàng)新觀察策略、強(qiáng)化觀察方法及養(yǎng)成觀察習(xí)慣等，以此提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和綜合能力。

【關(guān)鍵詞】科學(xué)觀察 有效觀察 科學(xué)素養(yǎng)

科學(xué)既是一種系統(tǒng)的知識體系，又是方法論，需要通過觀察、實(shí)驗(yàn)、推理來探究自然界和人類社會。觀察，既是獲取信息的直接途徑，更是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度、掌握科學(xué)方法的重要手段。

一、什么是科學(xué)觀察

科學(xué)觀察是指在一定的科學(xué)知識背景下，為發(fā)現(xiàn)問題或解決問題所進(jìn)行的有目的、有計(jì)劃、系統(tǒng)地運(yùn)用感官考察現(xiàn)象的一種知覺活動，這種活動常常與積極的思維相結(jié)合?？茖W(xué)觀察包括三個要點(diǎn)：科學(xué)觀察是在科學(xué)知識背景中發(fā)生的，科學(xué)觀察必須有計(jì)劃、有目的，思維在科學(xué)觀察中起著重要作用。

由科學(xué)觀察的概念和要點(diǎn)可以知道，科學(xué)觀察的重要意義體現(xiàn)在三個方面。首先，科學(xué)觀察是科學(xué)家獲取科學(xué)知識的重要途徑，是獲取自然界信息、發(fā)現(xiàn)新知識的重要手段。通過觀察，科學(xué)家能夠直接感知和理解自然現(xiàn)象，進(jìn)而提出假設(shè)、驗(yàn)證理論。其次，有計(jì)劃、有目的地組織科學(xué)觀察，可以確保觀察的準(zhǔn)確性和有效性，減少盲目性和隨意性，通過系統(tǒng)收集和分析數(shù)據(jù)，推動科學(xué)知識的不斷積累和發(fā)展。最后，科學(xué)觀察為人們提供了與周圍世界接觸的機(jī)會，有助于培養(yǎng)觀察力、思考力和判斷力，且歸納推理等科學(xué)方法的運(yùn)用，可以促進(jìn)科學(xué)思維能力的提升。

二、課標(biāo)對科學(xué)觀察的進(jìn)階要求

分析《課程標(biāo)準(zhǔn)》中的學(xué)段目標(biāo)，結(jié)合學(xué)生1～6年級的思維發(fā)展特點(diǎn)，我們可以看出，不同年段學(xué)生的科學(xué)觀察能力呈現(xiàn)出進(jìn)階的特點(diǎn)。

低年級學(xué)生的思維主要以具體形象思維為主，因此，科學(xué)觀察要注重激發(fā)學(xué)生的觀察興趣，讓他們從身邊的自然現(xiàn)象入手，激發(fā)對周圍世界的好奇心和觀察興趣。當(dāng)然，教師還要進(jìn)行基本的觀察技能訓(xùn)練，例如，指導(dǎo)學(xué)生使用多種感官（視覺、聽覺、觸覺等）進(jìn)行觀察；引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)基本的觀察方法，如整體觀察、局部觀察等；通過觀察日常生活中的簡單現(xiàn)象（如物體的顏色、形狀、大小等），培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致入微的觀察能力。同時(shí)，教師要鼓勵學(xué)生用簡單的圖畫、詞語等方式記錄觀察到的現(xiàn)象，初步形成觀察記錄的習(xí)慣。

中年級學(xué)生的思維開始過渡到抽象的邏輯思維，這是思維發(fā)展的關(guān)鍵期，也是思維能力“躍升”的重要時(shí)期。因此，教師首先要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)按順序、有步驟地進(jìn)行觀察，提高觀察的系統(tǒng)性和條理性，運(yùn)用對比觀察、連續(xù)觀察等方法，培養(yǎng)學(xué)生對事物變化過程的關(guān)注。其次，要增強(qiáng)觀察記錄的準(zhǔn)確性，如要求學(xué)生使用恰當(dāng)?shù)奈淖?、圖畫、符號等記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。最后，培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，指導(dǎo)學(xué)生基于證據(jù)進(jìn)行簡單的推理和假設(shè)，培養(yǎng)初步的邏輯思維能力。

高年級學(xué)生的思維已經(jīng)具有較好的抽象邏輯思維，他們能夠較好地理解抽象知識，認(rèn)識事物的本質(zhì)屬性。因此，教師要注意培養(yǎng)學(xué)生觀察過程中實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)精神，培養(yǎng)學(xué)生深入觀察與分析的能力，鼓勵學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證觀察結(jié)果，指導(dǎo)學(xué)生對觀察結(jié)果進(jìn)行分析和解釋，提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

三、培養(yǎng)小學(xué)生有效觀察的策略

1.明確觀察目標(biāo)。

小學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)觀察時(shí)，往往會由于缺乏明確的目的性，導(dǎo)致觀察過程隨意性強(qiáng)甚至偏離觀察主題，或者只關(guān)注實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的表面，而忽略實(shí)驗(yàn)的微小變化和細(xì)節(jié)。因此，學(xué)生在進(jìn)行觀察活動前，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生明確觀察的目的、任務(wù)及方法，讓學(xué)生知道要觀察什么、怎么觀察，以及在觀察的過程中如何記錄、分析，幫助學(xué)生養(yǎng)成有目的觀察的習(xí)慣。

2.創(chuàng)新觀察策略。

在科學(xué)探究過程中，學(xué)生會遇到不少觀察難點(diǎn)，這些問題妨礙了科學(xué)觀察的有效性。例如，熱在固體中的傳遞和在空氣中的對流現(xiàn)象，光的直線傳播、反射、折射現(xiàn)象，電流流動的過程中電磁轉(zhuǎn)化現(xiàn)象等，這些都是不易觀察到的現(xiàn)象。教材中會有很多經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生解決觀察的難題，但教學(xué)實(shí)踐表明，仍然需要一線教師不斷創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)材料和觀察方法。我們可以借助感溫涂料，涂抹在固體表面，使學(xué)生觀察到熱的傳遞路徑；改良空氣對流實(shí)驗(yàn)箱的大小和形態(tài)，將它模擬成房間的樣子，通過暖寶（模擬暖氣）位置的變化，在煙霧的幫助下，讓學(xué)生清晰地看到空氣對流的路線，并發(fā)現(xiàn)空氣對流的規(guī)律；通過在接電導(dǎo)線周圍擺放多個小磁針或利用磁粉的變化，來引導(dǎo)學(xué)生觀察電磁轉(zhuǎn)化的過程。

3.強(qiáng)化觀察方法。

小學(xué)生尚未掌握科學(xué)的觀察方法，比如，選擇哪些恰當(dāng)?shù)挠^察工具，制訂怎樣的觀察計(jì)劃，采用什么觀察方法等。這些可能導(dǎo)致學(xué)生在觀察過程中缺乏條理性和系統(tǒng)性。因此，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生逐漸掌握科學(xué)的觀察方法，如順序觀察法、對比觀察法、定量觀察法等。通過多次探究實(shí)踐，讓學(xué)生理解不同觀察方法的適用場景和操作步驟，提高他們的觀察技能。

順序觀察法是按照一定的順序?qū)τ^察對象進(jìn)行細(xì)致、全面的觀察，以便更好地認(rèn)識和描述觀察對象。如探究魚類的共同特征時(shí)，教師可引導(dǎo)學(xué)生按照從整體到局部、從外向內(nèi)、從頭部到尾部的順序觀察；觀察熱傳導(dǎo)現(xiàn)象時(shí)，按照從加熱前到加熱后、從加熱點(diǎn)到其他部位的順序觀察。

對比觀察法有利于幫助學(xué)生觀察并發(fā)現(xiàn)事物間的差異性。教師可以引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)，研究不同條件下事物的變化規(guī)律。如植物的向光性實(shí)驗(yàn)，通過觀察對比實(shí)驗(yàn)中兩株植物的變化差異，推理出植物與陽光的關(guān)系。

定量觀察法可以幫助學(xué)生更準(zhǔn)確地分析、理解科學(xué)現(xiàn)象。例如，探究水的沸騰時(shí)，教師可引導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)確測量并記錄水在加熱過程中的溫度變化，以及達(dá)到沸點(diǎn)的溫度，通過分析溫度曲線變化規(guī)律來建構(gòu)沸騰的科學(xué)概念。

當(dāng)然，科學(xué)的觀察方法還有很多。對此，教師要有目的地加以引導(dǎo)，通過長期的探究與實(shí)踐，培養(yǎng)和強(qiáng)化學(xué)生的觀察技能。

4.養(yǎng)成觀察習(xí)慣。

有效的科學(xué)觀察需要翔實(shí)的記錄來支持后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和結(jié)論推導(dǎo)。然而，由于小學(xué)生的年齡較小，他們可能不知道如何準(zhǔn)確、清晰地記錄觀察結(jié)果，或者因?yàn)橛涗浰俣嚷z漏重要信息。因此，在科學(xué)觀察過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生逐漸養(yǎng)成及時(shí)記錄觀察結(jié)果的好習(xí)慣。教師可以通過設(shè)計(jì)更加合理的觀察記錄表，引導(dǎo)學(xué)生全面、細(xì)致、不遺漏重要信息地進(jìn)行記錄；引導(dǎo)學(xué)生撰寫觀察日記、做自然筆記、繪制思維導(dǎo)圖等，幫助學(xué)生系統(tǒng)地整理和歸納觀察信息；鼓勵學(xué)生進(jìn)行反思，觀察時(shí)積極思考，多問“為什么”，分析觀察結(jié)果產(chǎn)生的原因和背后的科學(xué)原理，促進(jìn)學(xué)生批判性思維的發(fā)展。

綜上所述，科學(xué)觀察不僅是科學(xué)學(xué)習(xí)的起點(diǎn)，更是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、激發(fā)創(chuàng)新思維的重要途徑。隨著科技的飛速發(fā)展，教師還應(yīng)積極探索信息技術(shù)在科學(xué)觀察中的應(yīng)用，為學(xué)生提供更加直觀、生動的觀察體驗(yàn)，使抽象的科學(xué)原理變得觸手可及。相信每一位小學(xué)科學(xué)教師都能成為科學(xué)探索的引路人，用智慧和熱情點(diǎn)燃學(xué)生心中的科學(xué)火種。

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