葉寶生 徐燕

摘?? 要? 感知覺是人類的內(nèi)稟屬性，觀察是人類認(rèn)識(shí)世界的外在要求。在科學(xué)觀察教學(xué)中明確觀察與感知覺的關(guān)系，采用有效的觀察策略;在小學(xué)科學(xué)教書中，師生圍繞觀察問題，針對(duì)對(duì)象來明確目的，內(nèi)容和計(jì)劃，實(shí)施計(jì)劃并作出結(jié)論。了解科學(xué)觀察其中發(fā)生發(fā)展規(guī)律，促使學(xué)生增強(qiáng)其對(duì)科學(xué)進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。

關(guān)鍵詞? 科學(xué)觀察? 感知覺? 教學(xué)策略

中圖分類號(hào)：G424??????????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A???????????????? DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2021.02.025

The Relationship between Scientific

Observation and Perception and its Teaching Strategies

YE Baosheng， XU Yan

（Elementary Education College of Capital Normal University， Beijing 100048）

Abstract： Perceptual perception is the intrinsic attribute of human beings， and observation is the external requirement of human understanding of the world. In the teaching of scientific observation， the relationship between observation and perception is clarified， and effective observation strategies are adopted; in the primary school science teaching， teachers and students focus on observation issues to define the purpose， content and plan， implement the plan and make conclusions. To understand the law of the occurrence and development of scientific observation， and to promote students to enhance their understanding of science.

Keywords： scientific observation; perception; teaching strategies

感知覺是人類的內(nèi)稟屬性，觀察是人類認(rèn)識(shí)世界的外在要求。小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，要研究感知覺的無意識(shí)性與科學(xué)觀察的目的性、感覺特點(diǎn)與科學(xué)觀察內(nèi)容的關(guān)系、知覺特性與科學(xué)觀察計(jì)劃的關(guān)系。以此為基礎(chǔ)，在科學(xué)觀察教學(xué)中，師生應(yīng)針對(duì)觀察問題，明確觀察目的;針對(duì)觀察對(duì)象，明確觀察內(nèi)容;根據(jù)觀察內(nèi)容，明確觀察計(jì)劃;實(shí)施觀察計(jì)劃，得到觀察事實(shí);作出觀察結(jié)論，回答觀察問題。

科學(xué)觀察與感知覺的關(guān)系

觀察是有目的地用感官來考察事物或現(xiàn)象的方法，是對(duì)某個(gè)對(duì)象、某種現(xiàn)象或事物有計(jì)劃的知覺過程，常與積極的思維相結(jié)合，是人類認(rèn)識(shí)外部世界的基本方法。觀察品質(zhì)包括四個(gè)方面：觀察的目的性，就是集中注意使觀察服從于規(guī)定的目的或任務(wù)要求;觀察的順序性，就是感知過程的有序性和系統(tǒng)性;觀察的精確性，是對(duì)客體細(xì)節(jié)感知的細(xì)致性與精確化;形成觀察的判斷力，即對(duì)所觀察事物作出整體概括的能力，表現(xiàn)為對(duì)有意義的特征分辨力、判斷力和系統(tǒng)化能力。

如何培養(yǎng)學(xué)生的觀察品質(zhì)？要明確如下幾個(gè)問題：一是觀察目的是怎樣確定的;二是選取觀察對(duì)象的觀察內(nèi)容是什么;三是怎樣制定觀察計(jì)劃;四是依據(jù)觀察結(jié)果作出觀察判斷，或者說解決觀察問題。

科學(xué)是人類對(duì)自然界的存在及其發(fā)生發(fā)展規(guī)律的認(rèn)識(shí)成果，科學(xué)觀察是以自然世界為范圍，以獲得對(duì)自然世界的認(rèn)識(shí)為目的的觀察活動(dòng)。觀察依賴感知覺，科學(xué)觀察也是以感知覺為基礎(chǔ)的，但又是高于感知覺的。在科學(xué)教學(xué)中，應(yīng)該明確觀察與感知覺的關(guān)系，采用有效的觀察策略。

1.感知覺的無意識(shí)性與科學(xué)觀察的目的性

感知覺是人類的本能，人類生存在這個(gè)世界中，要不斷地接受外部信息并做出相應(yīng)的反應(yīng)，這也是人類的內(nèi)稟屬性，科學(xué)觀察是一種有目的、有意識(shí)、有計(jì)劃、持久的知覺活動(dòng)。如果說感知覺是人類的內(nèi)稟屬性，往往是無意識(shí)的本能性需求，而科學(xué)觀察則是為達(dá)到認(rèn)識(shí)目的的有意識(shí)的外在要求。觀察是多種感覺器官參與科學(xué)現(xiàn)象的知覺，觀察力的發(fā)展須在感知覺的綜合發(fā)展的基礎(chǔ)之上。但需要強(qiáng)調(diào)，觀察不等同于感知覺，更不能將感知覺視為觀察。不管有意識(shí)還是無意識(shí)，感知覺總是存在的，但觀察是有目的的行為。觀察以感知覺為基礎(chǔ)，是高于感知覺的人類的意識(shí)性行為，是認(rèn)識(shí)世界和改造世界的行為基礎(chǔ)。

2.感覺特點(diǎn)與科學(xué)觀察內(nèi)容的關(guān)系

客觀事物作用于感覺器官而引起對(duì)該事物的個(gè)別屬性的直接反映。感覺是與感覺器官相對(duì)應(yīng)的，分為內(nèi)部感覺和外部感覺。內(nèi)部感覺指從人體內(nèi)部感應(yīng)器獲得的刺激，包括運(yùn)動(dòng)覺、平衡覺和內(nèi)臟覺。外部感覺指人體感官?gòu)耐獠渴澜缃邮盏拇碳ば畔ⅲㄒ曈X、聽覺、味覺、嗅覺和膚覺。這里，我們要認(rèn)識(shí)的是我們所處的外部世界，因此主要討論外部感覺。

科學(xué)觀察對(duì)象包括自然世界的各種事物，這些事物各自具有多重特征和屬性。對(duì)應(yīng)不同特征和屬性，不同的感官獲得對(duì)應(yīng)的感覺信息。如形狀、顏色等是視覺信息，聲音是聽覺信息，溫度是膚覺中的溫度覺信息等?？茖W(xué)觀察對(duì)象不同，直接導(dǎo)致基于觀察目的的觀察內(nèi)容不同，觀察內(nèi)容又決定了感官所能獲得的感覺信息。如觀察月相，只能用視覺;辨識(shí)水果甜度，只能用味覺;分辨音色，只能用聽覺。當(dāng)觀察內(nèi)容可以提供多種信息且這些信息是觀察目的要求時(shí)，可以綜合各種感覺信息，獲得對(duì)科學(xué)事物的直接反映。如觀察西瓜，觀察目的是認(rèn)識(shí)一種具體水果，視覺會(huì)獲得西瓜外部的形狀、顏色、花紋，內(nèi)部的顏色、質(zhì)地等信息;嗅覺會(huì)獲得外部的青草味、內(nèi)部的甜味等;味覺會(huì)獲得西瓜瓤的甜度等。通過多種感官獲得對(duì)西瓜的各種特征的綜合感覺。再如由聽覺獲得聲音的音調(diào)，由視覺獲得聲音振動(dòng)在示波器上產(chǎn)生的波形，將聽覺信息與視覺信息建立聯(lián)系，為揭示音調(diào)與聲音振動(dòng)頻率間的關(guān)系奠定基礎(chǔ)。

需要明確的是，科學(xué)觀察的對(duì)象指向某一個(gè)具體事物，而其中符合觀察目的要求的特征或?qū)傩圆攀怯^察內(nèi)容。觀察內(nèi)容決定了可以由某種或幾種感官獲得感覺信息，能用多種感官獲得信息是最好的，但最多的往往是視覺信息。

3.知覺特性與科學(xué)觀察計(jì)劃的關(guān)系

客觀事物直接作用于感官，在頭腦中產(chǎn)生對(duì)事物整體的認(rèn)識(shí)。知覺，按起主導(dǎo)作用的感官的特性，即與感覺通道相對(duì)應(yīng)，分為視知覺、聽知覺、觸知覺、味知覺等;按人腦所認(rèn)識(shí)的事物特性，分為空間知覺、時(shí)間知覺、運(yùn)動(dòng)知覺。

知覺以感覺為基礎(chǔ)，形成對(duì)感覺的整合，即知覺是按一定方式來整合個(gè)別的感覺信息而形成一定的結(jié)構(gòu)，并根據(jù)個(gè)體經(jīng)驗(yàn)來解釋由感覺提供的信息。這樣，知覺已經(jīng)對(duì)感覺進(jìn)行了思維加工，具有一定的主觀性。如空間知覺，指人腦對(duì)事物空間特性的反映，包括形狀、大小、深度、方位等。這種知覺是由視覺、觸覺、運(yùn)動(dòng)覺等感覺協(xié)調(diào)產(chǎn)生。再如運(yùn)動(dòng)知覺，指人腦對(duì)物體空間位置移動(dòng)的反映。包括運(yùn)動(dòng)與速度，由視覺、運(yùn)動(dòng)覺、平衡覺共同參與。

知覺具有四個(gè)特性。一是知覺的選擇性，即一個(gè)強(qiáng)刺激（一個(gè)對(duì)象或?qū)ο蟮囊恍┨匦浴?biāo)志、性質(zhì)）在眾多刺激中被無意識(shí)地優(yōu)先地區(qū)分出來。二是知覺的整體性，即結(jié)構(gòu)相似或性質(zhì)相近的或具有某種關(guān)系的事物，很容易被知覺為整體。三是知覺的理解性，即感知事物時(shí)，人總會(huì)根據(jù)已往的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)來理解。四是知覺的恒常性，即當(dāng)知覺的條件在一定范圍內(nèi)發(fā)生改變時(shí)，知覺的印象仍然保持相對(duì)不變。

知覺的選擇性，作為人的內(nèi)稟屬性，直接影響的是觀察的目的性，而直接影響觀察計(jì)劃的是知覺的整體性和理解性。知覺的整體性表明人在知覺客觀對(duì)象時(shí)，總是把它作為一個(gè)整體來反映;知覺的理解性表現(xiàn)為人在感知事物時(shí)，總是根據(jù)過去的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)來解釋、判斷，把它歸入一定的事物系統(tǒng)之中，從而能夠更深刻地感知它?；谥X的整體性，我們要強(qiáng)調(diào)觀察計(jì)劃的全面性;基于知覺的理解性，強(qiáng)調(diào)觀察計(jì)劃的精確性。因此，我們應(yīng)該以觀察目的為前提，在全面性和精確性兩個(gè)方面，做出觀察計(jì)劃。觀察的全面性，會(huì)促進(jìn)知覺的整體性;觀察的精確性反過來也促進(jìn)知覺的理解性。知覺的恒常性是知覺整體性和知覺理解性的結(jié)果?；谥X特性進(jìn)行有計(jì)劃的觀察，又是在促進(jìn)感知覺發(fā)展。

科學(xué)觀察的教學(xué)策略

在明確科學(xué)觀察與感知覺關(guān)系的基礎(chǔ)上，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)觀察的一般流程是什么？

1.針對(duì)觀察問題，明確觀察目的

觀察是具有目的性的行為，這種行為的起點(diǎn)是提出問題。如觀察沙，要以沙漠、沙丘等地貌為例，提出沙為什么形成山、波紋、平面等多種形態(tài)的問題。分析這些問題，發(fā)現(xiàn)沙具有流動(dòng)性、塑形性。這樣，觀察目的就清晰了，即沙的結(jié)構(gòu)如何造成流動(dòng)性和塑形性。明確的觀察目的將是選擇觀察內(nèi)容和規(guī)劃觀察計(jì)劃的依據(jù)。

知覺選擇性的特點(diǎn)是：明顯刺激、新異刺激、對(duì)比刺激會(huì)被優(yōu)先選擇。而觀察目的性的特點(diǎn)是感知指向目的要求的事物和現(xiàn)象。在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，我們常使觀察的事物或現(xiàn)象具有較強(qiáng)的刺激性，即利用知覺選擇性的內(nèi)稟屬性與有意識(shí)的觀察目的外在要求相統(tǒng)一，凸顯觀察目的。教師利用新奇的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、與平時(shí)認(rèn)知的矛盾等激發(fā)學(xué)生的好奇心，核心是提出觀察問題，聚焦觀察目的。如果觀察目的與知覺選擇性不能統(tǒng)一，或者觀察的事物、現(xiàn)象不具有較強(qiáng)的刺激性，教師就要指導(dǎo)或要求學(xué)生將注意力指向觀察對(duì)象。這時(shí)，語言符號(hào)的使用可以促使學(xué)生注意到刺激的關(guān)鍵性和區(qū)別性的特征，使他們更加認(rèn)識(shí)到以前不曾注意到的信息。這時(shí)明確觀察目的是更為重要的，如觀看沙漠、沙丘的圖片或視頻，教師要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)風(fēng)可以將沙吹動(dòng)，風(fēng)停止后沙出現(xiàn)各種形態(tài)，幫助學(xué)生注意沙的特征，從而明確觀察目的。

觀察目的是與學(xué)習(xí)需要相聯(lián)系的，學(xué)習(xí)需要不同，觀察目的就會(huì)出現(xiàn)區(qū)別。像觀察螞蟻，如果只是認(rèn)識(shí)螞蟻的結(jié)構(gòu)特征，觀察目的是為這樣一種六足節(jié)肢動(dòng)物分類;如果理解螞蟻的運(yùn)動(dòng)能力，觀察目的是螞蟻的身體結(jié)構(gòu)具有的功能，如身體分節(jié)利于轉(zhuǎn)動(dòng)、節(jié)上有肢利于跳躍等。

2.針對(duì)觀察對(duì)象，明確觀察內(nèi)容

當(dāng)觀察目的明確以后，作為科學(xué)研究，要選取研究樣本作為觀察對(duì)象，而依據(jù)觀察目的所要觀察的樣本特征或?qū)傩?，就是觀察內(nèi)容。觀察沙，顯然要選取自然界的沙作為樣本，即作為觀察對(duì)象，觀察的目的是沙為什么具有流動(dòng)性和塑形性，這要從沙的構(gòu)成去尋找原因。這樣，沙的特征和沙的結(jié)構(gòu)就是觀察內(nèi)容。像觀察螞蟻，觀察目的是給這種動(dòng)物分類，觀察內(nèi)容是螞蟻的身體結(jié)構(gòu)。如果觀察目的是認(rèn)識(shí)螞蟻的運(yùn)動(dòng)功能，則觀察內(nèi)容既包括螞蟻的身體結(jié)構(gòu)，也包括螞蟻的運(yùn)動(dòng)，或者說觀察內(nèi)容是螞蟻的身體結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)功能的關(guān)系。

觀察內(nèi)容是事物的特征或?qū)傩?，而不同的特征或?qū)傩杂懈髯詫?duì)應(yīng)的感覺器官。一般說來，具有多種特征或?qū)傩缘氖挛锏恼J(rèn)識(shí)，或者說觀察內(nèi)容是多種特征或?qū)傩?，?huì)應(yīng)用多種感覺通道。如觀察水，認(rèn)識(shí)水的特征，包括視覺上的顏色、透明度，嗅覺上的氣味，味覺上的滋味等。觀察內(nèi)容是單一特征或?qū)傩?，一般是某一個(gè)感覺器官發(fā)揮作用。如對(duì)于溫度，我們的感覺是膚覺中的溫度覺，但在科學(xué)觀察中我們會(huì)使用溫度計(jì)，將溫度覺轉(zhuǎn)化為視覺。觀察內(nèi)容決定了感覺器官的應(yīng)用，不要強(qiáng)求多種感官的應(yīng)用。

3.根據(jù)觀察內(nèi)容，明確觀察計(jì)劃

我們要針對(duì)觀察內(nèi)容，作出觀察計(jì)劃，觀察計(jì)劃包括觀察順序和精確觀察方法。根據(jù)知覺整體性的特點(diǎn)，即對(duì)一個(gè)事物的各個(gè)側(cè)面或?qū)傩缘木C合概括性和對(duì)相近或相似的多個(gè)事物作整體感知性。觀察首先要規(guī)定觀察順序，從外到里、從前到后、從整體到局部等。觀察順序性是按某種順序進(jìn)行精確觀察，以達(dá)到整體認(rèn)識(shí)的觀察方法。

接下來是精確觀察。根據(jù)知覺理解性的特點(diǎn)，即將已有經(jīng)驗(yàn)帶入感知過程，并努力將感知結(jié)果納入自己的經(jīng)驗(yàn)系統(tǒng)。觀察的精確性，要利用學(xué)生已有的感知經(jīng)驗(yàn)將觀察深化，更重要的是采用技術(shù)手段反映事物的關(guān)鍵細(xì)節(jié)。所謂關(guān)鍵細(xì)節(jié)就是體現(xiàn)事物的細(xì)節(jié)特征、關(guān)鍵屬性或現(xiàn)象變化的節(jié)點(diǎn)，通過精確觀察增強(qiáng)對(duì)事物或現(xiàn)象的關(guān)鍵細(xì)節(jié)的感知。精確觀察方法，包括放大法、對(duì)比法、轉(zhuǎn)化法和量化方法等。

放大法是將觀察對(duì)象放大，以利于形成強(qiáng)刺激或增強(qiáng)學(xué)生對(duì)細(xì)節(jié)的感知，如放大鏡、顯微鏡、聽診器的使用等。

對(duì)比法是將兩個(gè)（或多個(gè)）具有同種性質(zhì)的科學(xué)現(xiàn)象或變化過程進(jìn)行比較觀察，突出觀察對(duì)象，或通過比較作出邏輯判斷。如將一個(gè)雞蛋分別放入清水和鹽水中，一種情況是雞蛋下沉，另一種情況是雞蛋浮上來，這說明物體的沉浮與液體的性質(zhì)有關(guān)。

轉(zhuǎn)換法是將不明顯的事物特征或無法感知的屬性轉(zhuǎn)換為可清晰感知的現(xiàn)象，如導(dǎo)線中電流的強(qiáng)弱，用電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角度表示。

量化方法就是使用測(cè)量工具，對(duì)事物的特征或?qū)傩赃M(jìn)行測(cè)量，獲得客觀數(shù)據(jù)，如用溫度計(jì)測(cè)量溫度，比我們的感覺要客觀和精確。

如觀察沙，觀察目的是沙為什么同時(shí)具有流動(dòng)性和塑形性，觀察內(nèi)容是沙的特征和結(jié)構(gòu)，觀察計(jì)劃則是沙的宏觀特征的全面觀察和細(xì)微結(jié)構(gòu)的精細(xì)觀察。對(duì)于沙的特征觀察，要選取沙的樣本，提供盛沙的容器、可以放沙的托盤，進(jìn)行倒沙、攪沙、捻沙等，以獲得沙的外在表現(xiàn)。對(duì)于沙的精細(xì)結(jié)構(gòu)的觀察，要提供放大鏡或手機(jī)微距攝影，以獲得沙粒形狀的細(xì)節(jié)影像。

4.實(shí)施觀察計(jì)劃，得到觀察事實(shí)

觀察計(jì)劃是“想”的結(jié)果，必須通過實(shí)施觀察計(jì)劃，也就是“做”的過程，才能獲得觀察信息。這個(gè)觀察信息就是觀察事實(shí)。

觀察沙時(shí)，如果全面觀察，可以用器具裝沙，然后倒入托盤，看到沙可以流動(dòng)。用手指攪沙，沙可以很容易變成各種形態(tài)。用手指捻沙，感覺沙是細(xì)小的顆粒。對(duì)于精細(xì)觀察，可以使用放大鏡或手機(jī)微距攝影，看到沙粒是棱邊圓滑、形狀很不規(guī)則的顆粒。此時(shí)，必須做觀察記錄，這是我們作出觀察判斷的事實(shí)依據(jù)。

5.作出觀察結(jié)論，回答觀察問題

根據(jù)觀察事實(shí)，可以作出觀察結(jié)論。由全面觀察知，沙是由細(xì)小的顆粒組成的，可以被很小的力移動(dòng)。作出判斷：沙很容易流動(dòng)，具有流動(dòng)性。通過精細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)，沙粒不是球形的，而是不規(guī)則形狀的顆粒，相互之間存在黏滯作用而可以堆積起來。作出判斷：沙粒不規(guī)則，可以堆積，具有塑形性。概括起來，就是沙粒細(xì)小且不規(guī)則，因此具有流動(dòng)性和塑形性。這樣就達(dá)成了觀察目的。由于沙是由沙粒構(gòu)成的，沙粒細(xì)小且不規(guī)則，在風(fēng)的作用下，形成“沙丘”“沙漠的波紋”等地貌。這樣就回答了最早的觀察問題。

綜上所述，科學(xué)觀察首先要明確為什么要觀察，解決觀察目的的問題;其二是選擇觀察對(duì)象，確定觀察內(nèi)容，解決觀察什么的問題;其三是制訂觀察計(jì)劃，解決怎樣觀察的問題;其四是獲得觀察事實(shí)，得到科學(xué)認(rèn)識(shí);最后是依據(jù)科學(xué)認(rèn)識(shí)，解釋或回答觀察問題，也就是實(shí)現(xiàn)觀察目的。