【摘 要】觀察是科學研究中最基本的方法,觀察活動是小學科學課堂中最常見的教學活動。觀察不是簡單地看一看,而應在觀察中實現(xiàn)習慣養(yǎng)成、技能訓練和思維發(fā)展的目標。教師培養(yǎng)學生的觀察能力時,可以采用如下策略:一是精心選擇觀察對象,二是巧妙呈現(xiàn)觀察材料,三是科學指導觀察方法,四是有效表達觀察結果,五是正確引導觀察評價。
【關鍵詞】小學科學;觀察能力;科學思維;研究方法
【中圖分類號】G625.1? 【文獻標志碼】B? 【文章編號】1005-6009(2022)06-0029-04
【作者簡介】應從祥,南京市江寧科學園小學(南京,211100)教師,高級教師,南京市學科帶頭人。
觀察是科學研究中最基本的方法,也是小學生學習科學、認識客觀世界、開展探究式學習的基礎。觀察活動是小學科學課堂中最常見的活動,教師若組織合適的觀察活動,會對學生良好觀察習慣的養(yǎng)成、科學思維的發(fā)展以及科學素養(yǎng)的提升產(chǎn)生積極影響。筆者將結合具體課例,從五個方面談如何培養(yǎng)學生的觀察能力。
一、精心選擇觀察對象
教師可以從學生年齡特征出發(fā),以強烈的外在感官刺激學生,讓學生置身研究主題的情境中。蘇教版小學科學三上《珍惜水資源》一課強調科學、技術、社會與環(huán)境目標的達成,重在培養(yǎng)學生的情感態(tài)度價值觀,幫助學生形成珍惜水資源的意識和習慣。學生對水并不陌生,教師若以靜態(tài)圖片方式呈現(xiàn)水體,以對話方式引導學生說出對水的認識,很難觸動學生。筆者教學這課時,先以一分鐘的視頻呈現(xiàn)各種水體(包括江、河、湖、海、冰川、雨水等動態(tài)水體畫面),讓學生置身水與自然、水與人類的情境中,然后提問:“視頻展示了地球上一種重要的資源——水,那么水有哪些用途?”以這樣的方式導入主題,能快速吸引學生的注意力,同時拓展了學生對不同水體的認知。
教師也可以從問題出發(fā),貼近學生的需要,解決學生的實際困惑。筆者在教學蘇教版小學科學四上《熱在固體中的傳遞》一課時,在引導學生開展觀察活動前先呈現(xiàn)生活中的兩個情景——火沒有直接燒到鍋把,鍋把卻很燙;熱湯沒有直接接觸勺柄,勺柄卻很燙,然后提出問題:為什么會出現(xiàn)上述現(xiàn)象?熱在固體中又是如何傳遞的?接著,筆者分別出示金屬棒、金屬環(huán)和金屬片,引導學生觀察不同形狀、不同部位的熱是如何傳遞的。這樣的安排同時解決了“為什么觀察”的問題,觀察目的明確。
教師選擇觀察對象時,應盡量體現(xiàn)對象的結構性,做到簡化和強化相統(tǒng)一。簡化是指觀察對象盡可能簡單,避免無關因素的干擾;強化是指放大觀察的主要特征或變量,便于學生觀察、比較、提煉或歸納。例如:觀察熱的傳遞時,觀察對象是金屬棒、金屬環(huán)、金屬片,并且都涂上了紅色的變溫油墨,方便學生通過顏色變化感知熱的傳遞過程。
二、巧妙呈現(xiàn)觀察材料
教師呈現(xiàn)材料時要考慮出示及收取材料的時間。適時地、分批地出示觀察材料,學生的探究活動就會隨著材料的呈現(xiàn)而向前推進。如在教學蘇教版小學科學五下《研究透鏡》一課時,筆者先開展小調查,了解到班級大多數(shù)學生都有玩放大鏡的經(jīng)驗,于是先展示凹透鏡,當學生都誤以為這是放大鏡時,筆者順勢將“放大鏡”發(fā)給學生,并要求他們用“放大鏡”去觀察字體很小的字條。當發(fā)現(xiàn)字變小了,學生們大感意外。然后,筆者再發(fā)給學生們凸透鏡,讓他們繼續(xù)觀察字條。比較過兩種透鏡后,筆者發(fā)放“光的行進裝置盒”,引導學生研究透鏡的聚焦、發(fā)散現(xiàn)象。學生們在整個探究活動中始終興趣盎然,觀察材料像只無形的大手,巧妙地控制著整個課堂的節(jié)奏。
實踐經(jīng)驗告訴我們,材料對學生的吸引力往往會超越學習內容本身,尤其是一些新奇的教具,常常會分散學生的注意力。因此,教師不能過早地發(fā)放教學材料,而對已經(jīng)使用過的材料,也要及時收回。仍以《研究透鏡》一課為例:筆者先發(fā)凹透鏡,讓學生觀察字條,然后發(fā)凸透鏡,讓學生接著觀察,最后展示“光的行進裝置盒”,讓學生用凹透鏡和凸透鏡換取“光的行進裝置盒”回小組開展實驗,三個活動層層遞進,材料互不影響,學生的注意力也沒有被分散。
三、科學指導觀察方法
對有著不同要求的觀察任務,教師要進行針對性指導,如對單一物體的觀察,要突出有序和重點。蘇教版小學科學一上《做個小偵探》一課中,雪地腳印圖(見圖1)是一個能很好地訓練學生觀察與猜想能力的素材。一位教師將這幅雪地圖分成左右兩部分,先呈現(xiàn)右半部分(見圖2),引導學生從腳印的大小、形狀、步幅等角度做出觀察并在小組內交流,比一比誰能發(fā)現(xiàn)別人沒有發(fā)現(xiàn)的。接著,這位教師出示左半部分(見圖3),繼續(xù)引導學生觀察。最后,這位教師引導學生思考:雪地里發(fā)生了什么事?學生先在小組內討論,再在全班分享自己的猜想。這樣,觀察、描述與猜想就很好地融合在一起。
對多個物體的觀察,教師要在比較的基礎上引導學生觀察它們的相似處或不同處。如蘇教版小學科學四下《龐大的家族》一課要求學生觀察昆蟲有什么共同特征,主要是為了幫助學生構建昆蟲的概念。因為通過整體觀察找到昆蟲身體結構方面的相同之處,比單一觀察再概括它們的共同特征能更好地聚焦教學目標,所以依次出示螞蟻、蜜蜂、蝴蝶、螳螂四種標本后,筆者分三個步驟引導學生進行觀察比較:首先要獨立觀察并記錄昆蟲的共同特征,然后在小組內交流自己找到的共同特征,最后共同討論確定昆蟲的共同特征。學生通過不斷提煉、抽取昆蟲的共同特征,最終實現(xiàn)了對昆蟲概念的建構。
當對變化的現(xiàn)象進行觀察時,教師要注意引導學生思考是開展一次還是多次、一地還是多地、一個時段還是多個時段的觀察。如《珍惜水資源》一課最后一個環(huán)節(jié)要求學生設計節(jié)水方案,落實節(jié)水行動,那么教師除了要在課堂上幫助每位學生設計一份切實可行的方案外,還應提醒他們回家后和家長共同完成一份方案,因為只有這樣才能真正落實長周期的任務。
總之,觀察指導應盡量實現(xiàn)科學性和藝術性相結合,這集中體現(xiàn)在教師對“度”的把握上:既不能放任不管,也不能包辦代替,一定要為學生搭建觀察和解決問題的腳手架,引導他們在有效完成觀察任務的過程中發(fā)展自身的思維。
四、有效表達觀察結果
觀察結果的表達是建立在學生對觀察信息的收集、整理、內化的基礎上,是他們在觀察活動中內在思維的外化顯現(xiàn)。教師要求學生表達觀察結果時,應結合具體內容,允許學生采用多樣的方式,如口頭描述、文字記錄、圖表繪畫等。無論學生采用哪種方式呈現(xiàn)自己的觀察結果,都應做到準確、有條理、完整地表達。
在教學蘇教版小學科學一上《這里有空氣嗎》一課時,筆者將帶蓋的空塑料瓶放進水中,擰開蓋子,先請學生觀察現(xiàn)象,隨后不僅讓學生描述自己所看到的氣泡,還請個別學生上臺畫出自己所看到的氣泡。這樣做有兩個目的:一是表揚觀察仔細的學生,提醒他們只有仔細觀察才能發(fā)現(xiàn)結果之間的細微差異;二是放大觀察到的現(xiàn)象,為后面各組學生的觀察記錄做示范。
“有條理”強調按一定的邏輯順序進行實驗觀察。仍以《這里有空氣嗎》一課為例,為探究身邊物體是否有空氣,學生需分組對5~6個物體進行觀察,如何做到有序觀察、準確記錄呢?筆者先拍攝一段其他班級學生小組的操作視頻,重點圍繞“放”“看”“記”三個觀察要點為學生提供示范,然后在課上呈現(xiàn)這段視頻,這樣就便于一年級學生模仿操作。
低年級學生表達能力弱,要實現(xiàn)“完整地表達”這一目標,教師需提示方法加以輔助。比如蘇教版小學科學二上《玩玻璃紙》一課,在探究“裙子顏色變化”這一教學環(huán)節(jié)中,當學生完成實驗后,筆者給出提示性引導語:“手電筒蒙上紅色的玻璃紙后,燈光變成了________色,娃娃裙子變成了________色。手電筒蒙上黃色的玻璃紙后,……”通過補充完整這段話,學生們的表達能力得到了訓練。
五、正確引導觀察評價
觀察評價應滲透在觀察活動的整個過程中。美國蘭本達教授認為:觀察活動結束后的交流研討是發(fā)展學生科學思維和探究能力的重要環(huán)節(jié),觀察活動是培養(yǎng)學生探究能力的載體和平臺,只有在交流研討中,才能更好地訓練學生交流、傾聽、反思、評價,發(fā)展思維、得出結論、培養(yǎng)科學素養(yǎng)。因此,教師在組織學生研討交流時,應注意以學生為主體、保證充足的時間、認真傾聽、平等互助、發(fā)展思維等原則。
“以學生為主體”原則強調讓學生成為交流研討活動的主人。教師可讓學生在獨立思考的基礎上再進行組內交流,然后借助黑板、投影等媒體做、講、議,實現(xiàn)解疑釋難的目標。在此過程中,教師需退居幕后,做研討活動的組織者和傾聽者,了解學生的思想,發(fā)現(xiàn)他們發(fā)言中存在的問題,但不急于評判和解釋,而是引導學生自己發(fā)現(xiàn)問題、解決矛盾。當討論進入困境或偏離主題時,教師再適時點撥引導。
深度的研討交流要有充足的時間做保障。交流前,教師要給學生足夠的時間梳理自己的觀察過程,思考匯報思路,開展合理分工,準備文字、圖表等材料,以培養(yǎng)學生縝密的思維習慣和負責任的態(tài)度。在此過程中,教師要允許學生充分表達——補充、解釋,甚至相互質疑,確保研討活動不淺嘗輒止、流于形式。
認真傾聽是一種良好的習慣。觀察本身就是一種開放性比較強的探究性活動,學生在此過程中需要有一定的自控力,如果教師不提出一些紀律方面的要求,不注重傾聽習慣的形成,那么交流研討的質量就難以保證。因此,教師在每一次的研討交流前都應提出明確的要求,如發(fā)言學生要面向班級所有人,其他學生注意力要集中,適時做些記錄。
深度的交流研討離不開平等互助的良好氛圍。首先,教師要構建平等互助的師生、生生關系。小學生的認知活動容易受情緒影響,構建民主、自由、平等的氛圍,才能實現(xiàn)師生間的良性互動。其次,教師要創(chuàng)設積極正向的交流模式,最大限度地拓寬學生的交流面,提高交流頻率,努力做到“小組內部的交流人人能參與、全班的交流每組都要參與”。同時,教師要關注并適當調節(jié)學生的交流心理,尤其是鼓勵學困生以積極的心態(tài)參與交流活動,保護學生的自尊心,激發(fā)學生的參與熱情。最后,教師要幫助學生形成既能大膽質疑又能尊重同伴的良好心態(tài),做到以理服人。
交流研討時,教師要特別關注結論背后學生的思維發(fā)展情況。得出結論不是觀察研討活動的最終目的,不能因為有學生發(fā)現(xiàn)或得出結論了就認為完成教學任務了,而應超越結論,突出思維過程,引導學生持續(xù)、深入地開展交流,幫助他們發(fā)現(xiàn)或提出更有價值的問題,從而促進他們思維的不斷發(fā)展。
伽利略說:“一切推理都必須從觀察與實驗中得來。”蘇霍姆林斯基說:“觀察對于兒童之必不可少,正如陽光、空氣、水分對于植物必不可少一樣。在這里,觀察是最重要的智慧能源。”如果教師把觀察看作一種研究,在每一次的科學觀察活動中都注重思維訓練、探究能力培養(yǎng),長此以往,那么學生的觀察水平將能實現(xiàn)螺旋式上升。
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