夏曉峰
(南京市江寧開(kāi)發(fā)區(qū)學(xué)校,江蘇南京,211100)
在課堂教學(xué)中,教師要幫助低年段學(xué)生初步學(xué)會(huì)觀察,通過(guò)各種教學(xué)手段提升學(xué)生的觀察能力。因此,在低年段教學(xué)中重視科學(xué)觀察能力的培養(yǎng)是非常重要的。然而,教師在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)觀察時(shí)存在各種各樣的問(wèn)題,學(xué)生科學(xué)觀察能力還有待提高。因此,在課堂教學(xué)中,教師要針對(duì)學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)觀察時(shí)存在的問(wèn)題,采取合適的手段進(jìn)行指導(dǎo),提升學(xué)生科學(xué)觀察的能力。
張紅霞在《科學(xué)究竟是什么》一書(shū)中指出,科學(xué)研究的目的是描述和解釋世界,而描述和解釋世界的途徑是觀察和實(shí)驗(yàn)。[1]科學(xué)觀察伴隨科學(xué)探究的各個(gè)環(huán)節(jié),如在科學(xué)探究之前,要借助觀察自然、生活現(xiàn)象提出適合研究的問(wèn)題;在科學(xué)探究中,要借助觀察獲取解決問(wèn)題的豐富感性證據(jù);在科學(xué)探究后,要借助觀察描述、記錄、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù),從而得出正確的科學(xué)結(jié)論。
《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡(jiǎn)稱課程標(biāo)準(zhǔn))針對(duì)一、二年級(jí)“提出問(wèn)題”要素提出的學(xué)段目標(biāo)是“在教師指導(dǎo)下,能從具體現(xiàn)象與事物的觀察、比較中提出感興趣的問(wèn)題”[2]??茖W(xué)探究問(wèn)題不是憑空出現(xiàn)的,學(xué)生要對(duì)自然與生活中的具體現(xiàn)象或事物進(jìn)行充分觀察,在觀察中發(fā)現(xiàn)有趣的科學(xué)現(xiàn)象及事物間的變化規(guī)律,從而提出自己感興趣的科學(xué)問(wèn)題。只有當(dāng)科學(xué)問(wèn)題源于真實(shí)的生活情境,且由學(xué)生通過(guò)觀察后提出,才能更好地激發(fā)學(xué)生探究的興趣。
課程標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)一、二年級(jí)“搜集證據(jù)”要素提出的學(xué)段目標(biāo)是“在教師的指導(dǎo)下,能利用多種感官或者簡(jiǎn)單的工具,觀察對(duì)象的外部形態(tài)特征及現(xiàn)象”[2]。低年段科學(xué)教學(xué)中更多采用觀察實(shí)驗(yàn),即學(xué)生借助多種觀察方法,根據(jù)制訂的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃進(jìn)行操作,發(fā)現(xiàn)有趣的科學(xué)現(xiàn)象,搜集對(duì)解決問(wèn)題有幫助的證據(jù)??茖W(xué)觀察能力的高低直接決定學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)搜集的證據(jù)的有效性。
課程標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)一、二年級(jí)“得出結(jié)論”要素提出的學(xué)段目標(biāo)是“在教師指導(dǎo)下,有運(yùn)用觀察與描述、比較與分類等方法得出結(jié)論的意識(shí)”[2]。很多時(shí)候,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的關(guān)系的認(rèn)識(shí)是模糊的,甚至錯(cuò)誤地認(rèn)為觀察到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果就是結(jié)論。實(shí)驗(yàn)結(jié)果到實(shí)驗(yàn)結(jié)論的過(guò)程,需要學(xué)生針對(duì)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行充分的比較、分析和總結(jié)。在這一過(guò)程中,系統(tǒng)的科學(xué)觀察仍發(fā)揮著不可忽視的作用。
低年段學(xué)生剛剛接觸科學(xué)學(xué)習(xí),對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)的各項(xiàng)技能還不熟悉,甚至認(rèn)為科學(xué)觀察就是用眼睛去看。本文將從觀察目的、觀察方法、觀察描述和觀察記錄四個(gè)方面展開(kāi)研究,以明確的現(xiàn)狀分析來(lái)幫助教師把握培養(yǎng)科學(xué)觀察能力的方向。
小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的觀察是一種有計(jì)劃、有目的的感知活動(dòng)。低年段學(xué)生對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)象雖然存在較強(qiáng)的興趣,也樂(lè)于進(jìn)行科學(xué)觀察,但表現(xiàn)出觀察很隨意的狀態(tài),且容易被干擾。教師提出的類似于“認(rèn)真看”的不明確的要求,很難達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的目的。[3]
低年段學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)觀察時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)以下情況:首先是當(dāng)教師要求學(xué)生觀察時(shí),他們往往只用眼睛看,缺乏觀察方法的應(yīng)用;其次是即便學(xué)生認(rèn)識(shí)到了觀察需要結(jié)合多種感官和簡(jiǎn)單工具的參與,也由于缺少觀察順序的指導(dǎo),觀察缺乏系統(tǒng)性、精確性;最后是學(xué)生的觀察缺乏思維的參與,學(xué)生僅把觀察到的情況記錄下來(lái)還不夠,還要對(duì)觀察到的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)行比較、分析。
在課堂教學(xué)中常常會(huì)碰到這樣的場(chǎng)景:學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象給予了熱烈的反應(yīng),產(chǎn)生了共鳴,可是要求學(xué)生與同學(xué)分享交流自己的觀察發(fā)現(xiàn)時(shí),他們卻說(shuō)不出重點(diǎn),或者說(shuō)出來(lái)的只是表象。出現(xiàn)這樣的情況,是因?yàn)榈湍甓蔚膶W(xué)生往往只能抓住事物表面淺顯的特征,對(duì)事物的本質(zhì)特征很難發(fā)現(xiàn)。在課堂教學(xué)中,還會(huì)出現(xiàn)學(xué)生對(duì)觀察結(jié)果的描述不夠客觀的情況,表現(xiàn)為常常會(huì)加入自己的主觀臆想。其原因是教師未對(duì)學(xué)生進(jìn)行觀察描述方面的方法指導(dǎo)。
科學(xué)觀察記錄是指學(xué)生客觀記錄下的實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象或者實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),它是得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的重要證據(jù)。但是,由于觀察科學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象本身具有很強(qiáng)的趣味性,吸引了學(xué)生的大部分注意力,學(xué)生往往會(huì)忘記對(duì)實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果進(jìn)行記錄,這一情況在低年段學(xué)生身上更為突出。同時(shí),即便學(xué)生在教師的提醒下進(jìn)行了觀察記錄,學(xué)生記錄的內(nèi)容也很容易出現(xiàn)形式單一、內(nèi)容片面、邏輯不清和過(guò)于混亂等情況。[4]因此,在課堂教學(xué)中,教師首先要讓學(xué)生養(yǎng)成觀察記錄的良好習(xí)慣,其次要在觀察記錄的方法、形式、內(nèi)容等方面提供足夠的指導(dǎo)。
對(duì)低年段課堂教學(xué)中科學(xué)觀察的現(xiàn)狀進(jìn)行分析,目的是找出當(dāng)下科學(xué)觀察在低年段課堂教學(xué)中所存在的問(wèn)題,以及出現(xiàn)問(wèn)題的原因,從而尋找出可以改變科學(xué)觀察現(xiàn)狀的方法。
結(jié)合上述分析,教師可以從觀察目的、觀察方法、觀察描述和觀察記錄這四個(gè)方面對(duì)原有的教學(xué)策略進(jìn)行調(diào)整,從而使學(xué)生的科學(xué)觀察真正走向有效。
學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)觀察時(shí)缺少目的性,僅僅依靠對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)象的興趣來(lái)開(kāi)展觀察活動(dòng),這樣的觀察活動(dòng)隨意性較強(qiáng)且無(wú)法持續(xù)。所以,要想培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)觀察能力,就要在觀察活動(dòng)之前明確觀察目的,教師可以在活動(dòng)之前給學(xué)生布置觀察任務(wù),引導(dǎo)其有目的地展開(kāi)觀察,并完成觀察任務(wù)。[5]在具體教學(xué)中,教師可以設(shè)置并列的、層層遞進(jìn)的一系列問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生將觀察的注意力指向觀察對(duì)象,從而經(jīng)歷自主發(fā)現(xiàn)的過(guò)程。
例如,在“水是什么樣子”一課中,教師設(shè)計(jì)讓學(xué)生觀察水的活動(dòng),由于教學(xué)對(duì)象是一年級(jí)學(xué)生,如果教師只提出讓學(xué)生仔細(xì)觀察水的要求,學(xué)生就會(huì)毫無(wú)目的地亂看,這樣的活動(dòng)還不能稱為觀察。因此,在課堂教學(xué)中,教師可以通過(guò)一系列的問(wèn)題布置觀察任務(wù),讓學(xué)生將觀察注意力指向水的特征,如“仔細(xì)觀察這杯水,它是什么顏色的?它是否透明?它有什么氣味?它有什么味道?它是什么形狀?”等,學(xué)生的觀察目的在這些觀察任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下,就會(huì)指向水的各方面特征。
在低年段學(xué)生的認(rèn)知中,觀察就是用眼睛看,而科學(xué)觀察并不只是用眼睛看,它還涉及用耳朵聽(tīng)、用鼻子聞、用舌頭嘗、用手摸和利用簡(jiǎn)單的工具去觀察等。在觀察的過(guò)程中,學(xué)生也不能隨意、無(wú)序地觀察,而是要遵循一定的觀察順序,如從上到下、從左往右、從表面到內(nèi)在、從整體到局部等。教師還要強(qiáng)調(diào)科學(xué)思維的參與,使科學(xué)觀察走向更深處。
1.結(jié)合多種感官和簡(jiǎn)單工具,全面觀察
在課堂教學(xué)中,要想讓學(xué)生能夠做到全面細(xì)致地觀察,指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用多種感官和簡(jiǎn)單的工具來(lái)對(duì)事物和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行觀察就尤為重要。有時(shí)為了使觀察到的內(nèi)容更加完整、可靠,教師還要指導(dǎo)學(xué)生借助簡(jiǎn)單的工具來(lái)進(jìn)行觀察,如放大鏡、溫度計(jì)等,這些方法都需要教師在課堂教學(xué)中對(duì)學(xué)生進(jìn)行傳授。學(xué)會(huì)運(yùn)用科學(xué)的方法來(lái)輔助觀察,對(duì)學(xué)生科學(xué)概念的形成、科學(xué)知識(shí)的理解及思維的發(fā)生都能起到至關(guān)重要的作用。
還以“水是什么樣子”一課為例,當(dāng)學(xué)生在觀察水時(shí),教師可以結(jié)合布置的觀察任務(wù)指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用多種感官和簡(jiǎn)單工具展開(kāi)觀察,如觀察水的顏色特征時(shí)可以提醒學(xué)生用眼睛看的方法,觀察水的氣味特征時(shí)可以指導(dǎo)學(xué)生用鼻子聞的方法,觀察水的味道特征時(shí)可以指導(dǎo)學(xué)生用舌頭嘗的方法,觀察水的形狀特征時(shí)可以指導(dǎo)學(xué)生把水裝進(jìn)不同形狀的容器中,然后進(jìn)行比較,觀察水的流動(dòng)性特征時(shí)可以指導(dǎo)學(xué)生用滴管把水滴在拳頭上觀察等。
2.遵循觀察順序,系統(tǒng)觀察
科學(xué)觀察一定不是“走馬燈”式的觀察,不是想觀察哪里就觀察哪里,要遵循一定的觀察順序,如從整體到局部(從局部到整體)、由表及里、從上往下、由左及右等,這就需要教師系統(tǒng)地進(jìn)行指導(dǎo)。學(xué)生應(yīng)在各種觀察順序的指導(dǎo)和練習(xí)下,樹(shù)立系統(tǒng)觀察的意識(shí)。
例如,在“借助工具觀察”一課的課堂教學(xué)中,教師安排了觀察大拇指的活動(dòng),讓學(xué)生借助放大鏡觀察自己的大拇指。在這個(gè)活動(dòng)中,教師可以先引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察大拇指的樣子,然后引導(dǎo)學(xué)生觀察大拇指分成幾段,每一段的樣子,緊接著再引導(dǎo)學(xué)生觀察大拇指指甲、指紋等,通過(guò)這樣一系列從整體到局部的有序觀察,觀察逐步系統(tǒng)化。
3.強(qiáng)調(diào)思維參與,深度觀察
科學(xué)觀察能激發(fā)學(xué)生的思維,而有思維的參與,觀察才能不斷升華。在課堂教學(xué)中,教師要指導(dǎo)學(xué)生對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行觀察,然后利用分析、綜合、比較、分類、抽象、歸納等思維方法對(duì)觀察到的結(jié)果進(jìn)行處理,得出科學(xué)結(jié)論,從而內(nèi)化為科學(xué)知識(shí)。
例如,在“形狀改變了”一課的課堂教學(xué)中,教師在組織學(xué)生玩“變臉”游戲之后,為學(xué)生提供了氣球、海綿、鐵絲、橡皮筋四種物體,并提出想辦法改變它們形狀的要求。這個(gè)活動(dòng)對(duì)二年級(jí)的學(xué)生來(lái)說(shuō)非常簡(jiǎn)單,學(xué)生很快就能用多種方法改變四種物體的形狀,但此時(shí)學(xué)生的觀察注意力更多地在改變形狀和改變形狀的方法上,這時(shí)教師可以提出“這么多的方法都可以改變物體的形狀,那到底是什么在改變物體的形狀”的問(wèn)題,將學(xué)生的觀察注意力拉回到問(wèn)題的本質(zhì)上來(lái),引發(fā)學(xué)生思維的參與,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到無(wú)論使用什么方法,其本質(zhì)都是對(duì)物體施加了一個(gè)力,力可以使物體的形狀發(fā)生改變。這個(gè)過(guò)程讓學(xué)生仿佛觀察到了“無(wú)形的力”,讓學(xué)生的觀察往深處去。
觀察描述是檢驗(yàn)學(xué)生觀察是否有效的重要依據(jù),是觀察的一種外顯形式。針對(duì)課堂教學(xué)中學(xué)生的觀察描述往往停留在表面,以及在描述時(shí)常常會(huì)加入主觀臆想等情況,教師要指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)用科學(xué)的詞匯和句式來(lái)描述觀察到的科學(xué)現(xiàn)象,也要指導(dǎo)學(xué)生分清客觀事實(shí)與主觀判斷之間的區(qū)別,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
1.指導(dǎo)科學(xué)的描述方法
低年段學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)還不高,還不能很好地對(duì)觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)描述,適當(dāng)提供“腳手架”能有效提高學(xué)生描述科學(xué)現(xiàn)象的效率。教師可以指導(dǎo)學(xué)生用科學(xué)的詞匯和句式來(lái)描述,這些描述是建立在主動(dòng)理解學(xué)習(xí)內(nèi)容的基礎(chǔ)上的,當(dāng)學(xué)生用科學(xué)的語(yǔ)言來(lái)描述科學(xué)概念或現(xiàn)象時(shí),深度學(xué)習(xí)已經(jīng)發(fā)生了。[6]
例如,在“透明與不透明”一課的課堂教學(xué)中,通過(guò)對(duì)玻璃片、毛玻璃片、瓷磚片的觀察,學(xué)生能輕松判斷玻璃片是透明的材料,瓷磚片是不透明的材料,但當(dāng)教師追問(wèn)“什么是透明”時(shí),學(xué)生卻很難描述清楚,這時(shí),教師可以提供科學(xué)的句式幫助學(xué)生描述:“透過(guò)……能清楚地看見(jiàn)同學(xué)的臉,說(shuō)明……是透明的;透過(guò)……看不見(jiàn)同學(xué)的臉,說(shuō)明……是不透明的。”學(xué)生借助這樣的句式不但能非常清晰地描述透明與不透明的概念,也能很好地對(duì)“毛玻璃”的透明情況進(jìn)行判斷:“透過(guò)毛玻璃能模糊地看見(jiàn)同學(xué)的臉,說(shuō)明毛玻璃是半透明的。”同時(shí),對(duì)生活中的其他材料也能通過(guò)這個(gè)句式清晰地描述。
2.培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度
科學(xué)的觀察描述就是把觀察到的現(xiàn)象或特征實(shí)事求是地描述出來(lái),不加入任何主觀臆想,而低年段的學(xué)生往往還不能分清客觀事實(shí)與主觀判斷之間的區(qū)別,常常會(huì)寫(xiě)出類似于“我觀察到螞蟻很開(kāi)心”這樣加入主觀臆想的描述。因此,在課堂教學(xué)中,教師要求學(xué)生只能將觀察到的現(xiàn)象如實(shí)地描述出來(lái),當(dāng)學(xué)生的描述加入了主觀臆想時(shí)要及時(shí)指正,逐步讓學(xué)生養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
在課堂教學(xué)中可以發(fā)現(xiàn),低年級(jí)學(xué)生在觀察時(shí),常常觀察得快忘記得更快,這就要求教師指導(dǎo)學(xué)生在觀察后及時(shí)將觀察到的情況記錄下來(lái)。但是,如果教師只是提出觀察記錄的任務(wù),沒(méi)有進(jìn)行具體的指導(dǎo),學(xué)生的觀察記錄就會(huì)呈現(xiàn)出籠統(tǒng)、零散,甚至是無(wú)法記錄事物本質(zhì)特征等情況,這就要求教師針對(duì)觀察記錄的方法進(jìn)行充分指導(dǎo),讓觀察更精確。具體可以借助“氣泡圖”“詞條記錄單”和“圖文結(jié)合”等形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
1.“氣泡圖”記錄
“氣泡圖”是小學(xué)科學(xué)觀察記錄中非常重要的圖形表征的形式之一,所謂氣泡圖就是把觀察對(duì)象以文字或圖片的形式放在記錄紙中間,然后通過(guò)觀察將觀察對(duì)象的諸多特征有序地寫(xiě)在四周,它和“魚(yú)骨圖”“思維導(dǎo)圖”等圖形式記錄一樣,在科學(xué)教學(xué)中起到重要的作用。而氣泡圖簡(jiǎn)單的外觀、直指物體特征的表達(dá)形式特別適合低年段學(xué)生。因此,在教學(xué)中,教師可以指導(dǎo)學(xué)生用氣泡圖的形式來(lái)記錄觀察對(duì)象的基本特征。
2.“詞條記錄單”記錄
記錄單也是科學(xué)教學(xué)中常用的記錄方式,通常采用表格將觀察到的現(xiàn)象和特征記錄下來(lái)。低年段學(xué)生常常會(huì)出現(xiàn)觀察后“心里明白卻說(shuō)不清楚”的情況,采用“詞條記錄單”的形式可以降低學(xué)生記錄的難度。在記錄單之外,教師會(huì)提供很多的詞條,讓學(xué)生通過(guò)觀察,將符合的詞條貼到相對(duì)應(yīng)的表格中,這個(gè)過(guò)程不但降低了記錄的難度,也激發(fā)了學(xué)生記錄的興趣。例如,觀察不同土壤的特征時(shí),教師可以設(shè)計(jì)“土壤特征卡”,學(xué)生通過(guò)各種方法對(duì)不同土壤進(jìn)行觀察,然后結(jié)合“特點(diǎn)描述詞條卡”對(duì)相關(guān)的特征進(jìn)行描述。
3.“圖文結(jié)合”記錄
低年段的學(xué)生識(shí)字量還不多,基于這一點(diǎn),教師可以鼓勵(lì)學(xué)生采用“圖文結(jié)合”的形式來(lái)進(jìn)行觀察記錄,這也是培養(yǎng)學(xué)生制作“觀察筆記”的重要基礎(chǔ)。例如,在觀察黃瓜或番茄的生長(zhǎng)過(guò)程時(shí),教師可以鼓勵(lì)學(xué)生采用文字、繪畫(huà)、拍照等形式將觀察到的情況記錄下來(lái)。值得注意的是,科學(xué)觀察記錄并不需要學(xué)生對(duì)觀察對(duì)象進(jìn)行藝術(shù)加工,而是要指導(dǎo)學(xué)生將觀察到的事實(shí)準(zhǔn)確地記錄下來(lái)。
小學(xué)科學(xué)在低年段是以觀察實(shí)驗(yàn)為主,觀察是科學(xué)啟蒙教育的重要內(nèi)容之一,它不僅是科學(xué)學(xué)習(xí)的重要方法,還是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的重要手段。觀察是思維的前提和基礎(chǔ),思維是觀察的延續(xù)和升華。[7]結(jié)合低年段科學(xué)教學(xué)中的觀察目的、觀察方法、觀察描述和觀察記錄等現(xiàn)狀,教師要采取多樣的策略,使學(xué)生樂(lè)于觀察、善于觀察,從而為今后的科學(xué)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。