技术赋能自然观察助力提升农村小学生科学核心素养

李国东

【摘要】在农村小学科学教学中，通过技术赋能自然观察，可以调动学生自然观察的欲望、落实自然观察的内容、训练学生自然观察技能、增强自然观察效果，能让学生经历科学探究的基本过程，促进形成良好的观察能力和观察习惯，有助于农村小学生科学核心素养的提升。

【关键词】信息技术;自然观察;科学核心素养;农村小学

引言

现代社会信息技术飞速发展，农村小学科学教学中技术赋能自然观察能提高学生对大自然的认知，培养学生的自然观察习惯和能力，促进学生科学素养和核心能力的提升。

一、技术赋能自然观察在农村小学科学教学中的重要性

自然观察是指人们在自然条件下对自然界的现象进行的一种有目的、有计划的观察。自然观察智能是人类认识世界并改造世界的基本能力。小学科学是培养学生自然观察智能的重要课程载体。

在农村，空气清新、天空清朗，能为学生观察天文和气象学习提供很好的条件;在农村，教师可以非常方便地取到一些土壤材料，可随时带领学生到周围环境中观察各种地貌;在农村，田地开阔，到处都有丰富的动植物资源，能为养殖动物、种植植物提供合适的场所，为学生进行生命科学领域的观察和学习提供很好的条件。相对来说，农村小学具有城镇小学无法比拟的天然教学资源。可是，我们往往在科学教学中发现很多农村小学生虽然时时置身于如此丰富的学习资源之中，但是對身边的自然现象却熟视无睹、毫无感觉。

这是什么原因呢？原来是他们从来没有开展过真正的自然观察。苏霍姆林斯基曾指出：“观察是智慧的源泉，是知识理解和技能掌握的母亲。”自然观察是深入大自然进行科学探究的开始。在农村小学科学教学中，只有充分发挥现代信息技术的作用，通过技术赋能自然观察，才能充分利用农村自然环境的优势，使学生可以不受时空的限制，细致深入地观察自然事物，在观察中发现问题，提出有价值的探究问题。技术赋能自然观察，让农村小学生探索自然世界变得更有意义。

二、农村小学科学教学中技术赋能自然观察的有效路径

（一）利用信息技术创设情境，调动学生自然观察的欲望

为了从根本上提高小学科学自然观察的质量，在教学活动的实际过程中采取有效措施激发学生自然观察兴趣，提高积极性是非常重要的。为了实现这一目标，农村小学科学教师可以利用信息技术声音和情感的优势，合理创设情境，突出自然观察目标和任务，激发学生的兴趣，调动学生自然观察的欲望，促进开展学生有效的自然观察。

比如在教学教科版四年级下册《认识几种常见的岩石》一课的过程中，为了激发小学生参与自然观察的兴趣，科学教师积极引入信息技术，为几种常见的岩石创设生动有趣的问题情境，先播放学校附近村庄的石场上村民采掘花岗岩石的情境，然后展示外地的砂岩、大理岩图片与本地的花岗岩图片，利用多媒体呈现任务：通过观察，描述花岗岩、砂岩、大理岩有什么特征。在此基础上，引导学生探究几种常见的岩石的特征和所采用的观察方法等问题，这就充分激发了学生进行自然观察的兴趣。

（二）利用信息技术提供素材，落实自然观察的内容

学生的观察不能是“无米之炊”。只有给学生提供可观察的自然素材，学生才能进行有效的自然观察。但农村小学科学教学中受时空条件和学生探究能力的限制，学生对一些自然观察的内容无法亲眼看到，不熟悉。然而，信息技术能够突破时间、空间与地理上的边界，并生动地展现这些观察内容。

例如在教科版四年级下册《种子长出了根》一课的教学中，需要学生通过自然观察了解种子萌发的过程是先长出了根。但是，由于根一般都是长在土里，农村小学生在一般的自然环境下都是只观察到了嫩芽从土里钻出来，则误以为种子萌发的过程是先长出了芽。因此，我在了解和充分暴露了学生的前概念后，通过信息技术展播了一段利用远程监控摄像头连续十天拍录学生的种在透明塑料杯中蚕豆种子萌发的过程，为学生提供了身边的观察素材。学生借助技术赋能，进行了清晰明了的自然观察，并发现了种子的萌发总是先长出根，再长出茎和叶的，根是向下生长的，而茎是向上生长。

（三）利用信息技术启发引导，培养学生自然观察技能

1.信息技术提示观察的方法

正确的观察方法对科学观察的有效性至关重要。教师可以在学生进行观察的过程中，充分利用信息的互动性和直观性，通过图文并茂的形式进行温馨提醒：我们可以通过用眼睛看一看、用耳朵听一听、用鼻子闻一闻、用舌头尝一尝、用手摸一摸、用各种仪器工具测一测的方法来观察自然事物的特征。这样，不但激发了学生的观察兴趣，还培养了学生利用观察的方法来直接感知自然事物的能力，促进学生独立观察。

例如在教科版一年级下册《观察一瓶水》的教学过程中，我先利用信息技术让学生对学校附近农村的小溪水、池塘水、河水进行初步的观察，然后给每个观察小组分一瓶水，并利用信息技术提示学生观察一瓶水的方法：用眼睛看、用鼻子闻、用手摸。接着，我通过微课让学生懂得不能用口尝的方法进行一瓶水的观察，使学生掌握了扇闻的操作办法。最后，在技术赋能自然观察的情况下，学生们描述出了水的具体特征和相应的观察方法。孩子们在技术赋能自然观察中认识到了水的颜色、形状、气味、流动性和是否透明等一些具体特征。

2.信息技术调整观察的顺序

观察的顺序对于培养农村小学生核心科学素养非常重要。有序观察可以全面细致，有效把握观察的重点，从而把握事物的本质属性。观察能力强的学生进行自然观察是有一定的顺序的，有按时间顺序进行观察的，有按方位顺序进行观察的。他们按方位顺序进行观察时，还可以从左到右，从上到下，从外到内，从整体到局部再到整体，有组织、有条理、有秩序地观察。利用信息技术可以调整和突出自然观察的顺序，组织和引导学生开展有序观察。

例如在教学教科版一年级下册《观察鱼》一课时，我利用信息技术展示了农村小学生很多家庭的池塘里会有的鲫鱼，引导学生观察描述鲫鱼。通过从外部整体观察，学生们发现鲫鱼的身体形状为纺锤形，两头尖，中间粗。然后，我又用信息技术展示了一幅鲫鱼的骨骼图片，学生们从内部的观察感受到鱼骨对鱼类支持躯体、保护内脏器官的重要作用。

为了更好地达成学生观察并记录下鱼的外形特征这一目标，我利用信息技术突出观察的顺序，引导学生从鲫鱼的头部开始观察，然后观察背部和躯干，最后观察尾巴。经过观察和播放微课展示通过画画记录鱼的外部形态特征，同学们进一步了解鲫鱼能适应水生环境的身体特点，并能按顺序用简图把鲫鱼的身体特征真实地描述出来。

通过有序的观察，学生不仅掌握了自然观察的方法，而且深入了解了水生动物跟陆生动物的分类依据，唤起了学生探究动物世界多样性和动物适应环境特点的求知欲。

3.信息技术展现对比观察

自然界的事物丰富多样、五彩纷呈。把那些具有相似或不同特征的事物，或者是显示不同特征的同一事物联系起来进行观察，通过比较，我们就可以很容易地找到它们的差异，把握住事物的本质。因此，我们可以利用信息技术将不同的观察对象聚集在一起，借助放大和缩小等功能进行比较观察，便于发现它们的本质特性。

如在教学教科版四年级下册《凤仙花开花了》一课的活动中，教师引导学生用解剖的方法，由外到内有序地观察了凤仙花的结构，知道了花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊等组成部分。然后，教师利用信息技术把收集到的更多植物的花展示出来：南瓜花、百合花、桃花等，让学生对照凤仙花进行比较观察、讨论、交流。通过观察和比较，学生发现了这些植物的花之间的不同，丰富了他们对花的多样性的认知：南瓜花的花朵中只有雄蕊或雌蕊，是单性花;百合花没有花萼;桃花跟凤仙花一样具有花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊。在此基础上，教师再利用信息技术帮助学生进一步观察、比较、分类及抽象概括，认识到植物的花多种多样，可以分为完全花和不完全花。完全花一般由花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊等部分组成。由此，学生建构了生物多样性与共同性相统一的认识。

4.利用信息技术突出关键点，增强自然观察效果

学生进行自然观察时，明显的部分容易发现，但细节往往被忽略。俗话说：细节决定成败。关注细节可以使自然观察更加深入、细致、全面，达到更好的效果。利用信息技术可以放大那些细节，突出观察的关键点，不仅可以吸引学生的注意力，还可以引导学生在自然观察中抓住要领把握事物的本质特征。

例如，在教学教科版一年级下册《观察鱼》一课时，学生们在进行自然观察：“鱼没有腿，靠什么运动呢”，大多数学生能发现鱼鳍在动，但极少人发现鱼是通过尾巴和躯干的摆动，以及鱼鳍的协调在水中运动的。同样在这一课的对“鱼是怎样呼吸的呢”自然观察活动中，竟没有人观察到鱼在呼吸时鳃盖在不停地动这个细节。一般来说，这些关键的细节对于完全没有基础的一年级农村小学生也的确是比较难发现的。所以，我利用信息技术，在播放鱼的运动和呼吸时，专门放大突出了鱼尾的摆动和鱼的头部中鳃的动作。又如在教学教科版四年级下册《种子的传播》时，对学生难以观察的苍耳种子的小刺、一颗蒲公英种子的结构等这些细节，我也专门利用信息技术进行放大突出。如此通过技术赋能的自然观察，学生很明显就观察到了自然生物的现象和特点，进一步帮助学生建构了生物体结构与功能相统一的概念。

结束语

小学科学课程以培养学生科学素养为宗旨。我们相信在农村小学的科学教学中，通过技术赋能自然观察，能让学生经历科学探究的基本过程，促进良好的观察能力和观察习惯的形成，在自然观察活动中发展科学探究能力、学习思维能力、实践和创新能力，有助于农村小学生的科学核心素养的提升。

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（责任编辑：邓俊文）