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摘要 : 观察是小学生探索科学世界的重要活动 , 也是认知能力和创造能力发展的基础 。 在小学科学实验教学中加强对学生观察能力的培养 , 对于发展其科学素养具有重要意义 。本文以促进小学生科学素养发展为目的 , 采取案例分析等方法对小学科学实验教学 中培养学生观察能力的实践措施进行研究 , 并给出相关的参考建议 , 即确定教学目标 , 明确实验观察目的 ; 丰富实验活动 , 促使学生综合观察 ; 合理设计问题 , 引导学生理性 观察 ; 评价观察结果 , 巩固学生观察能力 ; 渗透观察方法 , 加强学生自主观察 。
关键词 : 小学科学 实验教学 观察能力 培养措施
在科学实验中 , 敏锐 、深刻的观察能力能够让 实验者迅速捕捉实验中的变化 , 抓住事物的重要特 征和本质 , 实现有效的科学探究 。然而 , 目前一些 小学生在科 学 实 验 中 缺 乏 观 察 能 力 或 者 不 愿 意 观 察 , 导致他们对科学探索的理解停留在表面 , 难以 深入 。 因此 , 在小学科学教学的实践中 , 教师应该 结合实验教学要求培养学生的观察能力 , 以发展学生的科学素养 。
一 、确定教学目标 , 明确实验观察目的
“有目的地观察 ”是科学观察的基础 。在小学科 学实验教学中 , 学生的观察面临着诸多问题 , 例如 观察目的不够具体 、观察目的过于表面等 。这些问 题导致学生在实验中不知道如何开始观察 , 不清楚 应该重点观察什么 , 难以准确整理观察到的信 息 。 因此 , 在教学指导中 , 教师应加强课程 内 容 分 析 , 明确教学目标 , 并以目标为指导帮助学生明确观察目的 , 以真正实现科学观察 。
例如 , 在教科版小学科学一年级上册 “观察叶 ” 的教学分析中 , 教师根据教材内容 , 以生活常识为 切入点设定多维度教学目标 , 并根据教学目标明确 学生科学观察目的 , 即观察多种多样的树叶 , 了解每一种叶在形状 、大小 、颜色等方面的特征 ; 知道植物的叶是有生命的 , 会生长和死亡 ; 能够利用各种感官感知叶的外部形态 , 并能够用简单的语言进行描述 ; 同时通过观察 、 比较各种各样的叶 , 认识植物的叶具有相同和不同之处 ; 能够与同伴进行互动交流 观 察 信 息 , 倾 听 、分 享 彼 此 有 关 植 物 的 信息 ; 通过观察能够认识植物是有生命的 , 是大自然的重要组成部分 。通过明确观察目的 , 学生在生活中找到了关注的重点 , 并带着好奇心运用各种感官感知植物 , 完成实验要求 。
综上所述 , 观察目的是学生观察科学实验时的具体关注点 。 只有明确的关注点 , 学生才知道观察中应该目光投向哪里 , 才知道什么时候应该进行特写 、近景或远景观察 。 随着观察目的 越 来 越 清 晰 ,学生也能够更好地理解实验 , 更加轻松地进行实验分析 , 实现科学探究 。
二 、丰富实验活动 , 促使学生综合观察
在科学实验中 , 我们需要用敏锐的观察力来观察每一个细节 , 但是观察能力不仅仅体现在视觉感官对信息的捕捉上 , 其他感官如耳朵 、鼻子 、双手等也可以参与观察 , 让观察更加丰富而具体 。
例如 , 在 “观察叶 ”的实验教学中 , 教师根据教材内容引导学生对叶进行细致观察 , 通过叶片的多样性探索植物的多样性, 从叶片的生命过程思考出 植物的生命过程 。在实验过程中 , 为了提升观察效 果 , 教师设计 了 如 下 活 动: (1) 多 种 感 官 观 察 叶 。 课前让学生准备各种各样的叶子 , 课堂上让学生通 过视觉 、 嗅觉 、触 觉 等 形 式 感 受 叶 子 在 大 小 、颜 色 、形状 、硬度 、厚度等方面的不同 , 通过比较不 同种植物的叶子 , 使学生认识到植物具有多样 性 , 不同种类的植物具有不同的叶子 。 引导学生观 察 , 让他们发现叶子大多是绿色 , 形状多样 , 硬度和厚 度各不相同 。此环节侧重调动学生多种感官 , 激发 他们的学习兴趣。(2) 细 致 观 察 理 解 叶 。 学 生 通 过 观察可以发现这些叶子来自同一株植物 , 种类是相 同的 , 同时他们也可以发现老叶和嫩叶的差异 。此 时教师追问 : 为什么同一株植物的叶子会有这样的 差别? 引导学生认识到植物具有生命会生长 、变化 和死亡 。此环节旨在培养学生细致观察 、认真思考 的能力 , 培养总结结论 的 意 识。(3) 手 眼 结 合 绘 制 叶画 。在这一环节中 , 教师引导学生动手画一片自 己最喜欢的叶子 , 画清楚叶片的各个部位 , 以深化对植物外部形态特征的认识 , 促进课堂知识的内化 。
在实验中 , 教师设计多元化的活动 , 引导学生 调动多重感官进行观察 、思考 , 并进行创造性的探 索 , 能够有效吸引学生的注意力 , 让他们在综合体 验中认识科学现象 、理解科学规律 , 进而潜移默化 地发展科学素养 。
三 、合理设计问题 , 引导学生理性观察
在小学科学实验教学中 , 教师可以围绕核心问 题创设新颖的探究性情境 , 吸引学生的注意力 , 调动学生的思维 , 促使学生围绕疑问进行猜想 、验 证 、交流 和 整 理 等 活 动 , 并 在 每 一 个 环 节 认 真 观 察 , 捕捉细节 , 思考答案 , 进而发展观察能力 。
例如 , 在教科版小学科学三年级上册 “空 气 有 质量吗?”的教学设计中 , 教师准备了天 平 及 配 件 、 绿豆 、气嘴 、打气筒 、气球 、气球夹 、小木块等器 材 , 指导学生进行创造性实验 。为了让学生在实验 过程中更加顺利地进行观察活动 , 教师首先提出了生活中常见的问题: “木块是否有质量?”学生 纷 纷回答 : “有。”并在教师的追问下 , 认为 用 手 掂一 掂就可以感知到木块的质量 , 或者用秤称一下也可以知道木块质量 。 在此基础上 , 教师继 续 提 问: “空气有没有质量呢? 我们又可以通过什么方法来测量呢?”在问题的驱动下 , 学生将自封袋 和 气 球 充 气 ,类比确定木块有质量的方法先可用手掂一掂 。教师趁机提问: “自封袋和气球发生了什么变化?”学 生纷纷回答 : “它们都膨胀起来了。”教师追问: “这是为什么呢?”学生回答: “因为有空气 进 去 了。”教 师继续追问 : “那么这些空气有质量吗? 说出你 的 答案 , 并通过实验进行验证。”学生通过讨论给出实验方案 : “我们可以对空气进行称重 , 比如比较 充 满气的气球和瘪 的 气 球 , 看 一 看 两 者 的 质 量 是 否 一致 , 这样就可以判断空气是不是有质量了。”教师对学生设计的实验给予了高度肯定 , 并提问: “在 实验中你需要观 察 哪 些 信 息? 如 何 保 证 实 验 的 准 确性?”在问题的引导下 , 学生反复实验 , 并认真观察充气前后天平的变化情况 , 最后得出结论 : 空气也是有质量的 。
在小学科学实验教学中 , 合理利用问题能够激发学生实践探索的热情 , 让学生经历科学探究学习的全过程 , 引领学生在探究中体验 , 在体验中探究 , 观察每一个环节中的细节 , 感悟科学探究的乐趣与意义 , 同时提升他们的观察能力 , 培养他们认真严谨的科学态度 。
四 、评价观察结果 , 巩固学生观察能力
对观察结果进行有效评价一方面能够检验学生学习目标的完成情况 , 以及学生观察能力的发展情况 ; 另一方面也能够让学生发现自己在观察实验中存在的问题 , 激励他们主动改进 , 在科学实验中实现更加科学有效的观察 。
例如 , 在 “解 剖 并 观 察 蚕 豆 种 子 结 构 ”的 实 验中 , 教师明确了实验内容与要求 , 即解剖并观察蚕豆种子的内部结构 , 并观察比较干燥的蚕豆种子和浸泡后蚕豆种子的外部形态 , 观察浸泡后蚕豆种子食物内部结构 。在实验过程中 , 学生选择了相应的器材 , 包括 : 干燥的蚕豆种子 1粒 、浸泡一昼夜的 蚕豆种子 1粒 、镊 子 1个 、放 大 镜 1个 、 培 养 皿 1个等 , 然后在教师的指导下进行实验 , 并根据观 察结果填写 “我的观察 ”实验记录单 , 重点描述干燥 的种子 、浸泡过的种子状态 , 并画出种子的内部 结构 。最后 , 学生提交实验记录单 , 教师对观察结 果进行评价 。评价内容包括 : 比较干燥的蚕豆种子 和浸泡后蚕豆种子的外部形态 , 观察两者外观上的 区别和使用捏的方式比较两者的软硬度 ; 泡后蚕豆 种子的内部形态 , 用镊子轻轻撕开浸泡后蚕豆的种 皮 , 使用放大镜观察蚕豆种子的内部结构 , 画出蚕 豆种子内部结构 , 并标出胚根 、胚芽和子叶 ; 记录 整洁程度 , 是否准确 、清晰地运用文字 、 图画展现 了蚕豆种子结构 。通过对观察结果的评价 , 学生能 够更加清晰地认识自己的观察结果 , 并对于蚕豆种 子结构形成了系统的认识 , 对如何继续观察也形成了一定的认识 。
在科学实验中针对观察结果进行有效评价培养 了学生善于观察的良好习惯 , 提高了动手能力 , 同 时激发了学生学习科学的兴趣 , 为其在生活中自主 展开实验 、观察记录 、探究科学规律等奠定了良好的基础 。
五 、渗透观察方法 , 加强学生自主观察
科学观察需要科学的方法。在小学科学实验教学中 , 教师不仅要为学生安排观察任务 , 让他们明确观察的目的 , 还应适当地渗透讲解观察方法 , 以达到 “授之以渔 ”的效果 , 为学生自主展开科学探究奠定基础 。例如 , 在 “比较相同距离内运动的快慢 ”的实验指导中 , 教师为学生提供材料 , 指导他们搭建两条同样长的轨道 , 要求 : 一端高 , 一端低 ; 学生在高的一端同时释放两个小球 , 注意不要推小球 , 最后观察哪个小球先到终点(到终点的用时少) , 并记录下来 ; 重复三次实验 , 保证实验结果的科学性 。在这一过程中教师不仅辅助学生完成实验探索 , 还渗透了动态观察的方法 , 让学生从两个小球所用的时间来感知事物发展变化 , 进而比较相同距离内运动的快慢 。这一观察过程也是动态观察 , 即主要从时间的维度观察事物的成长过程 , 可以让学生更好地理解并掌握动态观察的方法 , 并在自主实验中形成科学的思路 。
除了动态观察 , 在科学实验中观察方法还有很多 , 如静态观察 、 比较观察等 。教师在日常教学中应注意渗透 、讲解这些观察方法 , 让学生的观察更加科学有效 , 也为他们自主学习奠定坚实基础 。
观察能力是小学生有效开展科学实验的前提和 基础 。小学科学教师应继续展开教研工作 , 积极探 索能够提升学生观察能力 、科学素养的有效 措 施 , 进而达到提升课程教学质量的目标 。
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