陶洪
學(xué)習(xí)科學(xué),探索世界,必須建立在觀察的基礎(chǔ)上,觀察也是探究活動(dòng)的重要一步。廣義的觀察,是指通過感官直接認(rèn)識(shí)外部世界,也包括在儀器和工具的干預(yù)下認(rèn)識(shí)外部世界。這里強(qiáng)調(diào)的是觀察,不僅僅停留于用眼睛看,還需要利用各種感官,包括應(yīng)用工具,以此來實(shí)現(xiàn)全面客觀的結(jié)果。一次成功的觀察應(yīng)該涵蓋精準(zhǔn)性、目的性、順序性及判斷力。在中低年段學(xué)生觀察時(shí),老師應(yīng)進(jìn)行必要的引導(dǎo),使其養(yǎng)成良好的觀察習(xí)慣,幫助他們將觀察的內(nèi)容、目標(biāo)進(jìn)行細(xì)化,從而將觀察習(xí)慣內(nèi)化為自己的行為。
一、精準(zhǔn)性
低年級(jí)以教科版三年級(jí)上冊(cè)《感受空氣》為例,在本課中設(shè)置了一個(gè)小游戲:利用自封口塑料袋、石頭、塑料杯、碗、水,讓學(xué)生選擇合適的容器將石頭、水、空氣進(jìn)行傳遞。在本實(shí)驗(yàn)中,可以選擇兩種玩法:第一種,連同容器一起傳遞給其他同學(xué);第二種,把石頭、水、空氣從一個(gè)學(xué)生的容器中傳到另一個(gè)學(xué)生的容器中。無論選擇哪種玩法,都必須建立在清晰認(rèn)識(shí)石頭、水、空氣三者特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,所以,在實(shí)驗(yàn)前必須讓學(xué)生有時(shí)間來認(rèn)識(shí)它們,了解它們的特點(diǎn)。在實(shí)際課堂教學(xué)中,學(xué)生對(duì)石頭、水、空氣的認(rèn)識(shí)僅僅停留于它們的顏色、狀態(tài)。在實(shí)驗(yàn)過程中,多次改進(jìn)才得到了較為滿意的結(jié)果,得出石頭傳播更容易、水容易灑、空氣容易泄露的結(jié)論。在本實(shí)驗(yàn)中,利用的是認(rèn)識(shí)三種物質(zhì)的狀態(tài):石頭是固體,不論什么容器,最容易傳遞;水和空氣分別是液體和氣體,在傳遞的過程中都是可以壓縮變形的,是可以流動(dòng)的。通過實(shí)驗(yàn)來精確認(rèn)識(shí)石頭、水和空氣的特征,能幫助我們認(rèn)識(shí)空氣與石頭、水有較大的區(qū)別,不易被觀察、容易泄露、不太好密封等,建立空氣的概念,以此作為“空氣”單元的起始課。
高年級(jí)以教科版五年級(jí)上冊(cè)《種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)(一)》為例。本課以一顆完好的綠豆種子導(dǎo)入,探討如果讓它發(fā)芽,需要哪些條件。五年級(jí)的學(xué)生已經(jīng)有了三、四年級(jí)的基礎(chǔ),基本了解植物的形態(tài)以及一些基本生命活動(dòng)(如呼吸作用、光合作用)。在探討時(shí),學(xué)生能提出陽光、空氣、水、溫度及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等要素可能對(duì)種子的發(fā)芽有影響,并設(shè)計(jì)對(duì)比試驗(yàn)進(jìn)行證明。在實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生要通過觀察判斷何種情況使種子發(fā)芽,特別是要與根進(jìn)行區(qū)別。五年級(jí)的學(xué)生已經(jīng)初步具備了觀察的精準(zhǔn)性,能說出看到什么樣的現(xiàn)象證明種子只生根,看到什么樣的現(xiàn)象是種子既生根又發(fā)芽,最終觀察分析得到綠豆種子發(fā)芽的必需條件是溫度、水分和空氣。
由以上兩個(gè)例子可見,中年級(jí)學(xué)生在觀察過程中不能全面具體地感知事物的細(xì)節(jié),高年級(jí)學(xué)生不僅能夠把握細(xì)節(jié),還能聯(lián)系以往知識(shí)進(jìn)行再判斷。從中年級(jí)至高年級(jí),學(xué)生的觀察精準(zhǔn)性大大提高。這里的原因既是學(xué)生智力水平發(fā)展加速,又得益于學(xué)生信息加工水平的提高。
二、目的性
以教科版三年級(jí)上冊(cè)《螞蟻》為例,本課要求學(xué)生通過室外觀察螞蟻及室內(nèi)觀察螞蟻兩項(xiàng)活動(dòng)來認(rèn)識(shí)螞蟻的身體結(jié)構(gòu)、進(jìn)食和運(yùn)動(dòng)方面的信息。在實(shí)際活動(dòng)中,學(xué)生來到戶外,在觀賞過昆蟲盒中的食物吸引螞蟻的過程中,由于螞蟻被食物引誘的時(shí)間具有隨機(jī)性,許多學(xué)生不能耐心等待,注意力容易被周圍的其他事物所吸引。同樣是戶外觀察,教科版五年級(jí)《怎樣得到更多的光和熱》中,學(xué)生在探究不同顏色紙張?jiān)谔栂碌奈鼰崆闆r時(shí),學(xué)生能自行說出除了紙的顏色和光滑程度不同外,其他條件,如擺放的地點(diǎn)、方式、時(shí)間等盡量保持一致,在實(shí)際觀察中也能按部就班地進(jìn)行觀察,非實(shí)驗(yàn)行為大大減少。可見,隨著年齡的增長(zhǎng),學(xué)生觀察的目的性不斷強(qiáng)化,體現(xiàn)為自律的實(shí)驗(yàn)觀察行為。
三、順序性
觀察的順序性是指,觀察者根據(jù)事物的特點(diǎn)和觀察的目的確定的觀察次序,常見的有由外而內(nèi)、由上至下、由左至右等。往往中低年段的學(xué)生在觀察時(shí)不能很好地掌握觀察的順序。教科版三年級(jí)下冊(cè)《植物新生命的開始》一課要求學(xué)生描述種子的形狀、大小、顏色,并掰開一顆蠶豆種子,觀察其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。學(xué)生的觀察順序往往是零散的,對(duì)于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)作用的猜測(cè),大多數(shù)學(xué)生無法完成。同樣是觀察植物,在四年級(jí)下冊(cè)《油菜花開了》一課中,學(xué)生在操作解剖油菜花時(shí),已經(jīng)能夠按照由外而內(nèi)的解剖順序,并將各個(gè)部分依次分類擺放,得出一朵油菜花由萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊四個(gè)部分組成,其中萼片4片、花瓣4片、雄蕊6個(gè)、雌蕊1個(gè)的結(jié)論。在進(jìn)入高年級(jí)后,學(xué)生觀察的順序性得到了進(jìn)一步提高,如,在五年級(jí)下冊(cè)《動(dòng)物的卵》中,學(xué)生不僅能夠由外而內(nèi)進(jìn)行雞蛋的觀察,還能聯(lián)系生活思考各個(gè)部分可能的作用。同時(shí),在六年級(jí)下冊(cè)《太陽系》一課中,學(xué)生通過觀察太陽系中各個(gè)行星的數(shù)據(jù),提出按照不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類,如,離太陽的遠(yuǎn)近、星球的直徑等。
隨著學(xué)生年齡的增長(zhǎng),在進(jìn)行觀察時(shí),順序性有了較大的發(fā)展,能夠系統(tǒng)地進(jìn)行觀察,并提出合理化的假設(shè)。
四、判斷力
觀察的判斷力往往是指學(xué)生對(duì)所觀察事物的整理概括性。在教科版五年級(jí)上冊(cè)《做一個(gè)生態(tài)瓶》一課中,學(xué)生通過觀察池塘,思考其組成,并聯(lián)系其中動(dòng)植物及非生物因素之間的相互關(guān)聯(lián),嘗試制作一個(gè)生態(tài)瓶。這一課屬于生命科學(xué)范疇,它建立在三年級(jí)認(rèn)識(shí)動(dòng)植物的結(jié)構(gòu)、生命周期,四年級(jí)認(rèn)識(shí)動(dòng)植物之間的關(guān)系(如植物的傳粉、受精需要?jiǎng)游锏龋敝廖迥昙?jí)通過食物鏈和食物網(wǎng)反映出動(dòng)植物之間復(fù)雜的彼此聯(lián)系基礎(chǔ)上。在這個(gè)過程中,從對(duì)動(dòng)植物的直觀描述,到思考它們之間的相互聯(lián)系,學(xué)生的思維也從具體形象思維向抽象邏輯思維過渡。在《做一個(gè)生態(tài)瓶》中,學(xué)生對(duì)建立生態(tài)瓶不再只是關(guān)注里面的動(dòng)植物組成,而是它們之間的相互聯(lián)系;不僅會(huì)考慮到小魚存活需要氧氣,還會(huì)想到氧氣的由來,會(huì)考慮池塘中水草起著何種作用,試圖將池塘看作一個(gè)整體考慮,再將其復(fù)雜的聯(lián)系遷移到自制的生態(tài)瓶中。由此可見,學(xué)生的觀察判斷力也在不斷提升。
綜上所述,探究是一種能力的發(fā)展,而不是教學(xué)的目的。在實(shí)際教學(xué)中,要注意摒棄為探究而探究的形式主義,更應(yīng)注重在教學(xué)過程中認(rèn)識(shí)不同年段學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn),根據(jù)其特點(diǎn)有針對(duì)性地進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),幫助學(xué)生培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng),這對(duì)于學(xué)生的終身發(fā)展有著不可或缺的意義。