科学观察实验教学“四步法”

徐海婷

[摘要]小学科学是一门以实验为基础的学科，观察实验作为其中的重要组成，在小学科学学科教学中占据着不可动摇的关键地位。从明确主题，筛选材料;分层观察，准确记录;归纳整合，构建结论;合理拓展，实践应用四个方面，简单论述了小学科学观察实验的“四步教学法”。

[关键词]小学科学;观察实验;四步教学法

[中图分类号] G623.6 [文献标识码]A [文章编号] 1007-9068（ 2020 ）27-0082-02

当前小学科学教师最津津乐道的教育话题都是“体验”“探究”“生成”，越来越重视学生亲自动手参与的探究性实验教学设计，观察实验却慢慢被大家忽视。这种不平衡的实验教学模式忽略了学生基本科学素养的塑造，并不利于学生实验能力的培养。观察实验是学生获得科学认知的基础，对学生科学认知发展有着重要的奠基作用，教师应优化创新观察实验教学设计，加强实验过程的课堂指导和思维启发，为学生进行深层次的探究式学习奠定坚实的能力基础。

一、明确主题，筛选材料

小学科学观察实验要凸显简洁性和可视性，实验装置、实验材料的选择不宜太过复杂，否则会给学生实验观察带来不必要的困扰;实验现象要直观、明显，让教室内每个学生都能清楚地观察到。这要求教师选择实验材料时，要在实验室器材合理运用的基础上，尽可能地从学生生活中开发实验资源，利用学生生活物品设计观察实验，弱化科学实验的距离感和陌生感，激发学生参与实验的积极性，简化实验观察难度和理解难度。

例如，在“证明大气压强存在”观察实验中，学校器材室中配备了“马德堡半球”实验器材，但考虑到该装置与学生生活认知相脱离，不利于学生抽象建构，教师从社区卫生所收集了一些一次性注射器，消毒后带到课堂中。演示不堵住针管口的情况下，可以轻松推进、拔出针管推柄;再演示将针管推柄完全推入后，用手堵住针管口，针管推柄便难以拔出的实验现象。有些学生观察后提出质疑，认为第二组实验并不是无法拔出，只是教师没有用力。教师顺势发放准备好的注射器，让学生亲自参与实验，增强学生实验体验。

该观察实验教学中，教师充分联系学生生活实际，利用注射器这一学生熟知的生活材料取代实验室器材开展实验，拉近了学生与观察实验的距离，使得观察实验的变量单一，更加直观可视，学生可以直接观察到针管内是否存在空气，顺利将实验现象与大气压强联系到一起，降低了实验现象和新知建构难度。

二、分层观察，准确记录

对实验主题不同的观察实验，教师要采取不同的分层观察设计方案。一般来说，耗时相对较短，一节课堂时间可以多次完成的实验，教师将分层观察设计为初次观察、再次观察、反复观察，每次观察布置不同的观察问题，层层递进的深化学生观察认知;耗时较长的实验，教师以观察日记的形式设计分层观察，要求学生定期对观察结果进行准确记录。

例如，苏教版三年级上册《关心天气》主要从气温、降雨、风向等方面研究了天气情况。要想提高学生对各类天气情况的认知理解，仅靠语言讲解是远远不够的，需要学生长期、有效的观察记录。教师完成这一单元教学后，与语文学科相链接，要求学生每次写日记、写周记的时候，在开篇先划分出一块“天气专栏”，可以结合学习的气温、降雨、风向等知识记录天气情况，也可以根据实际观察情况，用自己的语言进行记录。同时告知学生尽量不询问他人或查询网络，要通过自主观察完成天气记录。

三年级是学生刚刚开始接触小学科学这门学科，培养学生正确的科学意识和学习习惯，提高学生科学学习兴趣是学科教学的重要方向。教师立足教学内容，设置天气观察和记录的实验任务，能够让学生在长期坚持下，形成持之以恒、严谨认真的科学学习态度，多学科链接教学也能帮助学生各项能力的协同进步，促进学生全面发展。

三、归纳整合，构建结论

小学生的思维特点是以具象思维为主导，抽象思维能力较弱，虽然有实验现象、实验数据为支撑，很多学生还是难以将其与科学知识联系到一起。这时，教师加强实验思维引导，可以设置一连串的启发性问题，揭示不同的实验现象反映出的科学规律。或直接给予恰当的实验指导，为学生抽象思维展开提供立足点和生长点。也可以组织学生以小组为单位展开合作学习，发挥学生主观能动性，让学生自主总结实验结论，建构科学知识。

例如，教学《声音是怎样产生的》相关知识时，教师常使用的观察实验是敲击音叉，把发声的音叉插入水中或靠近吊着细线的乒乓球，可以观察到水面水花四溅、乒乓球快速弹开的实验现象。虽然实验现象非常明显，但还是有很多学生不能把实验现象与“声音是由振动产生的”联系到一起。教師加强构建结论的课堂指导，启发学生思考：铅笔、圆珠笔等不发声的物品插入水中或靠近乒乓球，会造成水花四溅、乒乓球弹开的现象吗？为什么发声的音叉可以呢？

这个实验课例中，面对学生构建实验结论时出现的思维障碍，教师并没有直接揭示其中的科学知识，而是联系学生熟悉的生活现象进行对比，启发学生课堂思维，使学生在两相对比下，能够清楚认识到引发实验现象的直接原因是物品产生了振动，引导学生正确认知科学概念，提高学生实验学习效果的同时，也锻炼了学生抽象思维能力和对比思维能力。

四、合理拓展，实践应用

小学科学观察实验教学不能把目光局限于课堂，还要合理拓展，延伸到学生实际生活当中。教师应从两个维度展开实验拓展：一是加强实验内容的拓展，在完成观察实验的基础上，组织学生把所学内容应用于生活问题解决，通过布置家庭实验作业、课外实践活动等形式，巩固课堂知识理解，加深实验学习印象;二是拓宽学生科学视野，培养学生用科学眼光看待生活现象、生活问题的意识，通过鼓励学生认真观察生活中与科学知识相关的各类现象、了解科技发展的热点新闻和最新动态等方式，开阔学生科学视野，丰富学生科学知识面，培养学生科学学习情感。

例如，《观察与测量》的主要教学目标是初步培养学生观察能力、表述能力以及利用工具测量简单数据的操作能力，是观察实验与实践操作并重的一个单元。教师适当拓展延伸，组织学生结合所学知识，自选一个感兴趣的生活事物，观察和测量它的某一项或多项数据。虽然学生实验材料选择和观察测量数据都不尽相同，但基本都较好地完成了观察、描述、测量、记录的活动任务。教师根据学生反馈情况，只需针对活动报告的一些细节内容，进行个别指导即可。

教师以开放性的学习课题组织学生开展课外实践活动，为学生留出了充足的活动空间，发挥了学生科学实践的自主性，可以让学生在生活应用中，进一步巩固课堂所学知识，感受科学知识就存在于生活的方方面面，有利于拓宽学生科学认知视角，培养学生科学应用意识和应用能力，提高科学学习的实效性。

小学生身心发展和认知行为有其客观规律，小学科学教师要遵循小学生能力发展的阶段性特点，加强观察实验的教学设计和实验指导，强化学生观察意识和观察能力，按部就班地教会学生科学实验的一般方法。在此基础上，再合理开展更深层次的实验教学，为学生主动动手实验提供更多机会，促进学生多元化、多维度的发展，提高学生科学课堂学习效果，发展学生综合素养。

（责编韦 淑红）