江苏省宿迁市宿豫区文昌小学 蔡翔云
“观察”是科学研究的一种重要方式。俄国著名生物学家巴甫洛夫说:“科学研究要观察、观察、再观察。”观察,不是一种“简单地看”,而是在一定的目的指引下,应用一定的方法,对观察对象进行深度感知的过程。观察是一种积极、主动地获取外部信息的过程。在小学科学教学中,教师要引导学生观察,让学生在观察中掌握科学研究的方法、工具。借助于观察,学生能积极地发现问题、分析问题并解决问题。课堂观察,是提升学生科学学习力、发展学生的科学核心素养的有效路径。
小学科学研究中的观察,应当是一种积极主动的观察。当下,很多学生在科学学习过程中,往往是被动的观察,教师要求观察什么就观察什么;往往是肤浅的观察,即观察停留在事物的表面、表层,不能积极主动地通过观察,思考现象背后的成因、现象背后的本质;往往是断片式的观察,即对观察对象的观察往往不能持之以恒,满足于一时半会的所看所得,等等。真正的科学观察,应当是一种主动的、深度的、连续性的观察,这样的观察,才能真正提升学生的科学学习力。为此,教师在科学教学中要引导学生制定科学的观察计划,做好观察上的准备,从而唤醒、激活学生的科学学习经验。在科学观察中,视角不同、目的不同,观察的内容和方式就会不同。观察准备首先就是要弄清楚“观察什么”,这是“观察点”的选取性问题。
例如,教学教科版五年级下册“种子发芽实验”这一部分内容,就实验操作而言是比较简单的,关键是要引导学生学会观察,并进行有效的学习准备。在准备的过程中,学生需要猜想“种子发芽与哪些因素有关?”在此基础上,引导学生思考“用怎样的实验方式”来进行实验。有了实验的猜想,就要根据猜想作实验准备,尤其是要制定出“种子发芽观察记录表格”。从某种意义上说,观察记录表格就是学生进行深入的科学学习观察的准备、前奏,其科学性、合理性从某种意义上说,决定着学生的科学观察的效度。在科学教学中,让学生进行深入研讨:观察的聚焦点在哪里?应该怎样观察?观察的过程中要注意什么?等等。通过“观察记录表”的设计,能有效地引导学生进行科学学习观察,从而让学生能认识到种子发芽的条件。
科学观察“不应打无准备之战”,而应当充分地准备。只有充分地备课,科学观察才能富有深度、效度。在科学观察准备的过程中,教师不仅要把握科学的学科知识,把握学生的科学学习的重点、难点等,教师还要了解学生的具体学情。只有这样,才能通过科学观察认识、了解到事物的现象本质。在观察准备的过程中,教师还可以让学生准备摄像机等,以便对观察现象作出深度分析。
如果说,课堂观察准备主要包括“观察点”的设置、“观察方法”的研讨等,那么,观察活动就是要求教师在科学教学过程中实实在在地引导学生进行观察。观察活动能激活学生科学学习经验。作为教师,要引导学生真实观察,从而让学生通过观察去捕捉现象、思考现象、探究现象等。实施“观察活动”,关键是要调动学生多种感官,不仅引导学生“看”,更引导学生“听”“闻”“触”等。通过多感官协同活动,让学生进行全方位、立体性、多角度的综合性观察。教师还要引导学生拓宽观察空间,延展观察时间,从而让观察真正成为学生的一种科学学习、研究活动。观察不仅仅要注重全面,更要细微、细致、深刻,在学生观察过程中,要引导学生从某一个角度展开。
例如,教学“水”这一单元相关知识之前,笔者首先引导学生进行直观观察,让学生感知到“水是一种无色、无味的”液体,在此基础上,引导学生进行比较观察,从而让学生更深刻地认识到水的物理性质。如将“水”“白醋”“白酒”“白糖水”“盐水”“食用油”“牛奶”等液体放置在一起,让学生从中找出“水”。一开始,学生调动自己的视觉感官,从中筛除了有色的“牛奶”(白色)、“食用油”(黄色)。接着,学生利用自己的嗅觉,用鼻子闻出了刺激的味道,从而筛除了“白醋”“白酒”。最后,学生调动自己的味觉,用自己的舌头尝出了两种液体“糖水”(甜的)、“盐水”(咸的),从而最终找出了液体水。这个过程,让学生认识到,感知一种物体,不仅是用眼睛看,更要调动自己的多种感官。在这个过程中,教师要适度介入,引导学生正确地进行感知观察,尤其是学生在调动嗅觉器官和味觉器官时,要引导学生对自身的安全负责。如在闻一个物体的味道时,可以用手轻轻地扇动;在尝一个观察对象时,更要警惕其有没有毒性,等等。这样的观察教学,不仅指向通过观察掌握对象的某种属性,更为重要的是引导学生学会观察、善于观察、乐于观察。
值得注意的是,观察是一种感性的活动,这种感性的活动有可能获得对观察对象的本质认识,但也有可能获得对观察对象的感性认识。有时候,这种感性认识还是片面的、不完整的。因此,在观察活动中,还要调动自己的科学思维、想象,对观察对象、观察现象和观察过程进行审视、反思和批判。只有这样,才能有效地培养学生的观察力,才能对观察对象、观察过程作出一种科学、合理的判断,为学生的后续科学学习奠定坚实基础。
观察不仅仅要进行准备,观察还要进行反思。通过反思,改进学生的科学学习观察行为,养成学生的科学学习观察习惯,提升学生的科学学习观察品质。在科学学习中,教师要引导学生观察,让学生反思“自己的观察是否是有序的?”“自己的观察是否是全面的?”“自己的观察是否是细致的?”等。通过观察反思,促进学生的观察改进,帮助学生积累、发展和提升自我的科学观察经验。如让学生在观察时能够做到主次分明、层次清晰;让学生在观察后能有效地进行比较、鉴别;让学生通过观察能进行分析和归纳,等等。
不仅如此,在科学教学中,教师还要引导学生进行观察判断。科学的观察活动尽管是一种客观性的活动,但也绝不是那种纯粹的价值中立、价值无涉的活动,而是需要学生基于一定的理论进行分析。尤其是个体的观察往往带有主观性。为此,还要将学生的观察过程和结果等进行比较,进而引导学生形成一种“共识”。观察改进,有助于优化学生的科学学习观察生态。在科学教学中,教师可以引入手机、摄像机等,将观察对象、观察过程等拍摄记录下来。这样的拍摄,有助于还原学生的科学观察现场。同时,有助于学生后续对观察对象进行“再观察”“再审视”等。
例如,教学教科版六年级上册“微小世界”这一部分内容时,要求学生能用显微镜观察蝴蝶的翅膀、蟋蟀的耳朵、晶体、洋葱表皮、水中的微生物,等等。不仅要引导学生学会使用显微镜,更要引导学生进一步学习观察,掌握观察的方法。比如观察对象不动,人眼和观察对象之间的距离也不变,然后来回移动放大镜,对物体进行观察;比如放大镜不动,来回移动观察对象。在观察的过程中,教师要引导学生不断地调整观察方法、观察工具,让观察更清晰、更完整等。在观察过程中,要让学生明晰观察要领,通过明细观察要求,对观察不断改进,从而让学生达到观察的最佳效果。在观察过程中,教师还要引导学生对观察过程和结果等进行小结,让观察更具有结构性、系统性、层次性。
科学观察是学生科学学习的一种方法,是一种专业的学习研究活动。在课堂学习观察中,教师要引导学生直面观察对象本身,开放性搜集、解读相关信息,应用一定的观察方法,展开深入而持久的观察。要引导学生学会进行观察记录、观察分析,并通过观察能发现和解决问题。科学性的观察,能让学生的科学学习从束缚走向解放。