摘 要:观察是一种有目的、有准备、有组织的知觉,学生只有通过对事物进行系统、周密和精确的观察,才能从自然现象中获得重要的信息,进一步发现隐藏在现象背后的规律。观察任务驱动下的科学探究活动应充分地引导学生观察自然,使学生在观察活动中发现问题,在观察实践中寻求解决问题的策略,让学生的科学素养不断提升。
关键词:观察素养 探究兴趣 观察方法
观察是一种有目的、有准备、有组织的知觉,学生只有通过对事物进行系统、周密和精确的观察,才能从自然现象中获得重要的信息,进一步发现隐藏在现象背后的规律,《来自大自然的信息》一课将观察素养的提升作为智力活动的开端和源泉,在观察年轮环节引导学生从年轮的圈数、疏密、间距、颜色、气味、缺损等多个维度进行观察,最终通过对观察到的现象经过科学的分析最终获取有用的信息。
一、创设情境,激发学生观察兴趣
兴趣是激发学生在探究学习中主动观察、积极观察、能动观察的前提。开课伊始以教师爬山迷路这一真实体验导入,学生兴趣高涨,并通过观察树冠枝叶的疏密程度、太阳的方位、苔藓的背光生长、蚂蚁洞穴的朝向等现象综合考虑判断出正确的方向,帮助教师找到下山的路,学生初步认识读懂大自然信息的重要性,同时感知大自然信息的多元化,迷路时辨别方向不仅可以来自动物、植物甚至可以来自一些天文现象。整节课的设计以“迷路找方向趣味情境”贯穿始终,并以“观察年轮实验”为本,将观察和分析等从大自然中获取信息的方法潜移默化渗透给学生,通过情境的带动及实验环节的巧妙设计,让兴趣促进思维,引导学生自觉主动参与到探究中去。
二、丰富素材,提供多维观察条件
在整个实验环节尊重学生的个体差异和团队协作,用了松树、法桐树、芙蓉树、柑橘树等多种不同树木的树桩,这些生活中学生不常见到的实验素材大大拓宽了学生的观察视角和知识面。学生通过观察年轮圈数,获知树龄信息;观察年轮疏密,获知方向信息;观察年轮间距,获知环境信息及生长情况信息;观察年轮颜色,获知季节信息及生长情况信息;观察年轮缺损,获知地震、火山喷发、恶劣气候等特殊环境等信息。在实验记录单的设计上给学生留有足够充分的探究空间让学生充分的观察和发现。在交流环节中,让学生进一步明确,观察到的现象是一些感性的材料,只有将这些现象经过科学的分析才能获取正确的信息。
学生通过自主探究、小组合作等方式认识年轮信息并自主总结出探究方法。先梳理旧知、后观察实践、再交流拓展,逐层递进,环环相扣,有利于学生知识体系的构建。在交流环节中,多给学生交流展示的时间,充分相信学生的发现都是来源于观察。
三、方法引路,让观察手段更有实效
培养学生科学观察的素养,就是要引导学生用科学方法进行有效观察。在本课学习中可以引导学生用以下几种科学观察的方法。
1.是从整体到局部再回到整体。
我们要引导学生把观察对象尽收眼底,全面地根据观察对象的整体共性特性入手,观察发现其中的相同之处。然后理解事物整体与局部之间的相互关系,观察事物的各部分有机联系。最后,再回归整体,全面把握观察对象。本课在观察年轮的过程中,从层次来讲先宏观的看看年轮的圈数、疏密、间距、颜色、气味,再到局部质地、缺损、春轮和秋轮,学生的发现逐渐深入;从设计上来讲各个组观察不同树木的年轮,然后通过小组间的交流、对比、合作最终发现年轮的一般性规律。
2.是重视细节。
达尔文说过:“我没有突出的理解能力,也没有过人的机智,只是在发觉那些稍纵即逝的事物并对它细心观察的能力上,我可能在众人之上。”因此我们要在观察中注重细节,重点在找出不一样。在本课中有两段同为二十圈年轮的树桩一段是松树的一段是柑橘树的,但两段树桩在粗细上却有着天壤之别,松树比柑橘的粗了将近3倍,是因为有些树木存在假年轮,像柑橘树的年轮就是假年轮,每年会生成3圈年轮,如果放過了这个细节学生就不会有这样的发现了。因此在指导学生进行观察时,不可轻意放过任何一个微小的细节。
四、提升认识,让观察形成常态
在年轮的拓展环节充分挖掘年轮能带给我们的其他信息,如预测大旱、验证地震等,这些都是学生已有认知中没有的,扩展视野提升认识。根据对年轮规律性的研究可以预测灾害,如美国西部树木年轮每隔11年变窄一次,变窄的时候大旱,人们利用这一规律预测了1974年的大旱;根据年轮可以印证地震等真实的案例;展示英国自然历史博物馆1400年树龄的红杉树年轮;充分挖掘年轮能带给我们的信息,冲击学生的已有思维,使学生产生探究自然、获取信息的好奇心和愿望。让学生通过分组探究、查阅资料等方式了解各种大自然的信息并学会利用大自然的信息解决实际问题。最后让学生到校园中去观察来自校园的信息,使本节课中所学知识在生活中得到有效的延展,让良好的观察习惯形成常态,真正让科学回归生活。
结语
“没有观察就没有科学,科学发现诞生于仔细的观察之中”。观察任务驱动下的科学探究活动应充分地引导学生观察自然,使学生在观察活动中发现问题,在观察实践中寻求解决问题的策略,让学生的科学素养不断提升。
作者简介
魏玉凯,男,1982年1月,山东青岛人,大学本科,学士学位,一级教师,科学素养提升、教育信息化、教师培训。