增强学生收集和处理信息的能力

王丽

〔摘    要〕  小学科学教学是以证据为基础、依托各种信息分析和逻辑推理得出结论的认知活动，培养学生收集和处理信息的能力是实现教学提质增效的重要途径。基于此，现围绕生命科学领域，针对如何培养学生收集证据和处理信息的能力展开探讨。以必要性作为切入点，明确探究的意义所在，并立足生命科学教学目标与核心内容，从信息的收集和处理两个维度探讨切实可行的教学策略，以期强化学生发现、探索与内化科学知识的过程，促进其核心素养的发展。

〔关键词〕  小学科学；生命科学；收集和处理

〔中图分类号〕  G424                〔文献标识码〕  A         〔文章编号〕  1674-6317    （2024）  04    091-093

小学科学是一门研究自然界物质形态、结构、性质、运动规律以及物质间相互作用的学科，是学生认识自然、认识社会、认识世界的重要窗口。新课标明确了科学课程核心素养的内涵，推动小学科学由知识本位向素养立意转变，培养学生适应终身发展与社会发展的关键能力和必备品格成为教学的最终落脚点。而科学核心素养是在搜集征集与处理信息的过程中塑造起来的，培养学生收集和处理信息的能力至关重要。教师作为教学的主导者，应立足学科特性以及最近发展区组织引导性活动，为学生收集和处理信息能力的发展构建“脚手架”。

一、小学科学增强学生收集和处理信息能力的必要性

小学科学将培养学生收集和处理信息能力置于首位，是回归学科本质的必然，也是落实核心素养的必然。具体而言，第一，收集和处理信息是构建知识体系的核心。建构主义提出，学习是一个主动发现的过程，学生不应是被动接受事实性信息知识的“容器”，而是主动挖掘知识、选择有效信息的探索者。对于小学科学而言，学生的认知体系不应是游离于主体认知之外的客观存在，必须依赖于自身认知。教师让学生经历证据的收集以及关键信息的处理过程，将科学现象、科学思维、科学方法以及科学规律有机结合起来，形成网络化的知识结构，实现对认知的延伸或重塑。第二，收集和处理信息是探究实践的重要组成。义务教育阶段科学核心素养将“科学探究”改为了“探究实践”，进一步突出认知的亲历性、体验性，在对“探究实践”素养的诠释中明确了“制定计划并搜集证据，分析证据并得出结论”的关键内容。可见，收集和处理信息的能力是落实探索实践的驱动力，在科学研究中占据举足轻重的地位。

二、小学科学增强学生收集和处理生命科学信息的能力

（一）信息的收集

1.注重观察

生命科学是一个复杂开放的知识系统，包括细胞、组织、器官、个体、种群、群落、生态系统和生物圈等多层级的知识点，信息的收集需立足学生的最近发展区，减缓认知坡度。小学生的感官认知功能较为发达，以感觉器官或科学仪器为载体的观察活动是最为直接有效的收集信息的方法。小学科学中的观察包括定量观察和定性观察、短期及时性观察和长期跟踪式观察、自然条件下的观察和限定条件的观察等等，需要做到手眼心脑的配合。但是小学生的逻辑思维能力较为薄弱，观察活动容易出现缺乏次序性、系统性的问题，成为影响信息收集准确性的重要因素。因此，教师应注重观察方法的指导，提升学生的观察能力。

以“观察一棵植物”教学为例，教师引导学生学会从宏观和微观、整体和局部不同视角有序地观察，全面地收集有效信息。首先，由宏观到微观的观察，包括在自然和生活中的哪些地方见到这种植物，观察生存环境；它是什么样子的，观察植物属性特征。培养学生观察事物的空间感，扩大收集信息的维度。其次，由整体到局部的观察，包括它的高度、宽度、深度以及形状、颜色等，观察外显化的综合特征；由上到下、由左至右观察它的叶、茎、根等局部，了解植物的细微特质。培养学生观察事物的层次性，提升收集信息的全面性。

2.强化實验

小学科学是以实验为基础的实践性课程，实验是学生收集信息的重要渠道。只有让学生在身体力行的参与中主动获取信息，才能够激活其信息收集意识，提升信息收集能力。但是生命科学领域是一个内部和外部不断进行物质循环、能量流动和信息交流的系统，实验活动具有高灵敏性的特点，信息的收集既要全程跟踪，又要抓住时机，这对小学生而言不失为一项挑战。这就需要教师明确师生角色定位，在尊重学生主体地位的前提下，充分发挥自身的主导作用，支持学生自主收集实验证据。

以“测量肺活量”实验为例，教师为学生提供肺活量测试袋、吸管、回形针、统计表等实验工具，让学生以小组为单位测量组内成员的肺活量，并准确地记录下来。为了保证实验数据的准确性，教师以微课的形式展示肺活量测试袋的使用方法，借助多媒体可以任意放大、暂停、反复播放的优势，让学生准确把握实验操作的细节，明确信息收集过程中应注意的事项。同时，强调收集科学实验数据的要点，即为通过多次测量，记录多组数据，选择其中最大值作为肺活量的最终数据。在学生掌握必要理论之后，为其提供自由、自主的实验操作时间，亲历实验过程，掌握依托实验收集数据的方法，提升信息收集能力。

3.加强交流

叶圣陶先生指出：“教师之为教，不在全盘授予，而在相机诱导。”在课堂上，学生接受信息的来源主要包括课本、自我认知以及教师的引导，三方相辅相成、缺一不可。小学生的自我认知尚处于发展阶段，看待事物的视角较为狭窄、浅显。面对复杂、抽象的生命科学领域学习，容易收集的信息大多停留于表征化层面，师生之间的交流则成为推动学生的探究思维由肤浅走向深刻的驱动，通过教师的适时点拨让学生透过现象看本质，发现更为丰富的科学信息。

以“种子里孕育着新生命”教学为例，本节课的要点在于观察不同植物的种子，认识种子的外部特征和内部结构。四年级学生已经对种子建立了初步认识，了解种子能够孕育新生命的基本概念，但是对于种子的特征及其萌发规律缺乏全面的理解。教师通过设问、追问等方式，形成有效的师生互动，实现思维的可视化，启发学生挖掘更多有价值的信息。

例如，围绕种子的外部特征提问，种子在哪儿？种子长什么样子？引导学生发现区别种子和果实的依据，并从颜色、形状、大小等角度提取种子不同的特征信息。又如，围绕种子的内部结构，引导学生大胆猜测，让其将自己的想法画下来，再用放大镜进行观察。学生的自我猜测与观察所得形成信息冲突，促使学生对种子内部结构相关信息建立深刻认知，将正确的科学信息存储到脑海中。通过师生交流提升学生挖掘信息能力，保证信息收集的准确性、全面性、专业性。

（二）信息的处理

1.细致甄别

随着教育的日趋开放，教师与课堂不再是学生接受信息的唯一来源，在拓展学生认知边界的同时，也增加了信息的不确定性。对于小学科学教学而言，培养学生审视、判断、甄别所收集信息的意识与能力极为必要。因此，在教学过程中，教师要发展学生的批判性思维与严谨求实的科学观念，促使学生摆脱“拿来主义”，注重对信息准确性的验证。

以“种子发芽实验”教学为例，本节课的探究要点在于通过对比实验的方法设计种子发芽实验，研究种子发芽所需的条件，观察并记录种子发芽的全过程。教师设置绿豆芽有土壤和无土壤两个发芽实验，采取分组完成实验操作的方式，每个小组以抽签的形式选择实验类型，并通过分工合作完成实验的设计、实施、持续观察、得出结论。由于学生科学知识储备、操作能力等因素的影响，实验过程中会出现各种误差，同一类型的实验所收集的信息和得出的结论可能会存在差异。教师以此作为着力点，引导学生追本溯源，对每组信息的来源、依据进行回溯与分析，发现出现信息误差之所在，并结合所学科学知识做出正确的判断，筛选出最为准确的一组信息。在此基础上，根据实验目标，在众多信息中区分出重要信息和非重要信息，找出进一步探究科学结论的依据。

2.高效整合

收集的初始信息大多呈现出碎片化的状态，难以作为科学探究的依据。引导学生按照特定的规律将收集的信息进行加工，整合成为序列性的信息脉络，是信息收集与处理的关键环节。因此，教师应教会学生如何提炼、整理、加工信息，提升信息处理能力。

以“我们的身体”教学为例，教师围绕影响生长发育的因素这一核心问题，组织学生收集与整理信息。首先，根据科学探究目标整理信息。教师采取任务前置的方式，让学生在课前收集有关本班学生身体状况的信息。由于没有清晰的目标指引，学生收集的信息涉及诸多方面，如身高、体重、肺活量、視力、运动能力、食物摄取量、睡眠质量、心情等等。在通过课堂学习明确影响身体发育的主要因素之后，教师让学生以此为依据对收集的信息进行再整理，提炼出有价值的信息。其次，借助直观合理的载体呈现信息。教师为学生提供几种信息处理工具，如表格、维恩图、折线图等，让学生任意选择一种工具完成数据的整合，并在实践中发现不同信息处理工具的优势。例如，表格能够清晰地呈现信息分类，维恩图能够直观反映所有信息与探究目标之间以及各个信息模块之间的关系，折线图则能够反映数据走向、突出信息差异，等等，促使学生能够根据实际需求选择最为契合的信息处理方法，提升信息处理能力。

3.多维分析

信息分析是得出科学结论的核心步骤，也是学生所必需的信息处理能力。教师改变结论式的教学方式，引导学生通过经历信息的加工分析过程，发现科学结论，提升信息分析能力。以“测量肺活量”实验教学为例，将信息收集与处理融入项目探究活动，拓展学生的科学思维提升信息分析能力。首先，教师让学生收集不同年龄、不同职业、不同生活习惯人群的肺活量，并运用表格完成信息的整合。其次，教师引导学生从不同维度观察、对比、分析收集的信息，如不同年龄层次的人肺活量数值会否相同，为什么？不同职业的人群肺活量存在较大差异吗，为什么？参与运动量的大小会影响肺活量数值吗，为什么？在完成表征分析之后，进一步加深分析思维，例如，提出如下问题：通过观察你发现肺活量的大小与哪些因素有关？肺活量的大小对身体健康会有影响吗？如果肺活量没有达标应该怎样改善呢？借助问题引领学生由点及面、由浅及深分析数据，发现信息背后反映出的科学知识，总结得出一般规律，形成科学结论。

三、结语

总而言之，在以核心素养为导向的教育新阶段，小学科学需要摆脱知识本位的狭窄教学思维，关注学生关键能力与必备品格的发展需求，推动教学模式的转型。作为科学关键能力的重要维度，教师应将收集和处理信息的能力作为重要的教学内容，探索契合的教学方法，提升学生的信息收集与加工能力。

参考文献

[1]陈玉.小学科学提升学生信息分析能力的教学实践[J].上海课程教学研究，2023（3）：40-44.

[2]王林杉.科学课中学生信息收集能力现状与培养策略研究[J].文理导航（中旬），2021（11）：85-86