浅谈小学科学课中学生实验观察能力的培养

2014-08-15李阳

长春教育学院学报 2014年19期

李阳

李阳/东北师大附中净月实验学校小学部教师（吉林长春130117）。

观察是最基本的科学研究方法之一，实验观察则是科学发现的基础，观察为科学发现捕捉信息、积累认识，为推理和判断奠定基础。观察与实验总是有着不解之缘，观察是为了获取科学事实，而实验则是科学认识的检查程序，一方面实验将预言付诸实践，另一方面它关系我们对假说真理性的判断。19世纪俄国科学家门捷列夫、英国科学家法拉第和俄罗斯科学家巴甫洛夫等人都曾留下至理名言警示后人科学观察的重要性。

一、小学科学课程标准中对于实验观察的内容标准

根据《科学（3-6年级）课程标准（实验稿）》要求，科学探究是科学学习的中心环节，科学探究的过程一般包括提出问题、合理的猜想与推测、制定计划、观察、实验、制作、搜集证据、进行解释、表达与交流等活动。科学观察是科学研究的基础，观察不仅为学生提出有价值的问题提供大量丰富的感性素材，实验观察还是培养学生探究能力的重要环节。课标中的关于观察和实验的具体内容标准是教师评价学生实验观察能力发展的重要依据，也是教学指导学生进行实验观察的指导依据。

二、小学科学课中实验观察的分类

1.自然实验观察。自然观察是指对自然界的现象不作任何改变而进行的观察。例如教科版小学科学三年级上册《植物》单元第二课《校园中的树木》一课中，其中的“观察记录一棵树”的活动就属于自然观察。学生对校园中的大树进行科学的观察，没有任何改变的条件，仅是在自然的条件下对大树的生活环境、高度、树冠的形状、树干和枝叶等各个部分进行观察。自然观察是学生学习科学课以来最先接触到的科学观察活动，也是这个阶段学生最为感兴趣的一种观察方式，符合学生的认知水平。教师带领学生进行自然观察时，上课的地点不应该局限在教室，最好带学生走到户外，进行实地观察，培养学生使用简单的图画和词语来记录观察发现，回到教室再进行观察报告的整理。科学课程中学生进行科学观察起始于大量的自然观察，在这一阶段，教学策略上应该注重学生观察兴趣及观察习惯的培养，逐渐渗透观察的方法，训练学生自觉地使用多种感官进行全面的观察，初步学会使用工具辅助观察，为下一阶段的实验观察做准备。

2.定性实验观察和定量实验观察。实验观察根据实验观察结果是否提供数量特征，可以把实验观察分别定性实验观察和定量实验观察两大类。一般来说，定量实验观察需要借助一定的工具来进行。在小学阶段涉及的实验观察主要是定性实验观察和相对简单的定量实验观察。

三、小学科学课中常用的实验观察方法

在小学科学实验观察中，常用的观察方法有顺序观察法、重点观察法、整体观察法和比较观察法等。针对不同的实验特点和要求，教师灵活选择适当的观察方法指导学生进行实验观察。

实验观察的顺序既包括观察对象发展变化的“序”，又包括观察者心理的“序”，即先观察什么，再观察什么的次序。只有有序的观察才可以达到观察的目的。基本的观察顺序有以下几种：从整体到局部、从局部到整体、由远及近、由近及远等等。在发展学生观察能力时，学生将学习如何通过各种感觉来进行观察，教师应提供丰富的刺激来鼓励学生进行观察。

重点观察法，即抓住事物的本质、核心、关键的部分或现象进行观察。例如，教科版小学科学三年级下册《植物的生长变化》单元第五课《茎越长越高》研究植物茎的作用的实验中，切开芹菜茎后，先组织学生观察茎的截面，记录下特征，教师采取重点观察法引导学生关注芹菜的茎放入染色的水中一段时间后，茎的横截面的变化。植物茎的作用是支撑植物及运输水分和营养，教师在指导学生实验观察时，要重点引导学生收集指向茎的作用的相关证据。

整体观察法一般是先由整体到部分，再由部分到整体，先对整体有一个初步的认识后，再对部分进行细致的观察，从而对整体有一个正确的认识。例如在三年级上册《蜗牛》一课中，学生在饲养白玉蜗牛时，对蜗牛的外形、运动方式、如何进食和排泄、喜欢吃什么食物、遇到危险有什么反应等问题的认识和理解就来源于对蜗牛全面整体的观察。学生通过全面观察产生了更多的问题：怎样才能观察到蜗牛的两万多颗“牙齿”、蜗牛的血液什么样的、蜗牛怎样繁殖后代、家养的蜗牛会冬眠吗等等一系列的问题。

小学阶段的比较观察法一般应用于对比实验的观察中。所谓的对比实验就是针对影响实验结果的其中一个因素进行研究而设计的一组实验。对照组和实验组中，只有研究的那个因素是不同的，而其他的所有实验条件都相同。指导学生进行比较观察时，应侧重培养学生思维的缜密性，在比较观察的基础上，理解实验条件的不同会影响实验结果。

教师在运用这些观察方法指导学生进行实验观察时，需要注意引导学生“异中求同”和“同中求异”，抓住观察事物的本质特征，从中归纳出影响实验的本质原因。

四、小学阶段学生实验观察的特点及现状

1.学生的观察记录受年龄、识字量和词汇丰富度等因素的影响。在实验中，那些有颜色变化的、有气泡冒出的、伴随声音产生的实验现象比较容易吸引学生的注意力，而细微的实验现象较不易被学生观察描述出来。四年级的学生观察实验现象时留意到的现象来不及记录在表格中，受到识字量和词汇积累的影响，学生难以细致准确地表达他们的观察结果，单用语言描述比用文字记录描述的现象更全面。

2.学生难以通过一种记录方式完全表达出自己的实验观察。《把种子散播到远处》这节课是教科版小学科学教材四年级下册《新的生命》单元第四节课，这个单元属于生命科学领域。本课是在观察了植物花、果实、种子的基础上，对植物果实和种子特征进一步探究，使学生认识到植物种子的特点和构造决定了其传播种子的方式，扩大后代繁殖的领域。本课教师提供三种植物的种子，分别是苍耳、蒲公英和槭树的种子，让学生通过观察它们的结构特点来判断它们的传播方式。学生观察完三种植物种子后，先画出它们的样子，再用简单的词语来描述出它们的特点，最后根据观察实验，寻找支持它们推测的证据。本节课，共下发实验观察记录单48份，收回42份。从收上来的记录单来分析，学生基本能画出种子的外形特点，对蒲公英和苍耳种子的观察和描述最好，学生基本能观察到苍耳种子上面有许多刺，通过教师的追问，学生也能描述出苍耳的刺还有倒钩，但是在学生用画图的方式画苍耳种子时，这种倒钩的刺却被学生忽略了。有的学生善于画图来展示自己的观察，有的学生善于用文字记录自己的观察，还有的学生善于用语言描述自己的观察，在实验观察时，教师不要限制学生的观察记录方式，鼓励学生用自己擅长的方式、全面地记录自己的实验观察。