淺談小學科學課中學生實驗觀察能力的培養

李 陽

李陽/東北師大附中凈月實驗學校小學部教師（吉林長春130117）。

觀察是最基本的科學研究方法之一，實驗觀察則是科學發現的基礎，觀察為科學發現捕捉信息、積累認識，為推理和判斷奠定基礎。觀察與實驗總是有著不解之緣，觀察是為了獲取科學事實，而實驗則是科學認識的檢查程序，一方面實驗將預言付諸實踐，另一方面它關系我們對假說真理性的判斷。19世紀俄國科學家門捷列夫、英國科學家法拉第和俄羅斯科學家巴甫洛夫等人都曾留下至理名言警示后人科學觀察的重要性。

一、小學科學課程標準中對于實驗觀察的內容標準

根據《科學（3-6年級）課程標準（實驗稿）》要求，科學探究是科學學習的中心環節，科學探究的過程一般包括提出問題、合理的猜想與推測、制定計劃、觀察、實驗、制作、搜集證據、進行解釋、表達與交流等活動。科學觀察是科學研究的基礎，觀察不僅為學生提出有價值的問題提供大量豐富的感性素材，實驗觀察還是培養學生探究能力的重要環節。課標中的關于觀察和實驗的具體內容標準是教師評價學生實驗觀察能力發展的重要依據，也是教學指導學生進行實驗觀察的指導依據。

二、小學科學課中實驗觀察的分類

1.自然實驗觀察。自然觀察是指對自然界的現象不作任何改變而進行的觀察。例如教科版小學科學三年級上冊《植物》單元第二課《校園中的樹木》一課中，其中的“觀察記錄一棵樹”的活動就屬于自然觀察。學生對校園中的大樹進行科學的觀察，沒有任何改變的條件，僅是在自然的條件下對大樹的生活環境、高度、樹冠的形狀、樹干和枝葉等各個部分進行觀察。自然觀察是學生學習科學課以來最先接觸到的科學觀察活動，也是這個階段學生最為感興趣的一種觀察方式，符合學生的認知水平。教師帶領學生進行自然觀察時，上課的地點不應該局限在教室，最好帶學生走到戶外，進行實地觀察，培養學生使用簡單的圖畫和詞語來記錄觀察發現，回到教室再進行觀察報告的整理。科學課程中學生進行科學觀察起始于大量的自然觀察，在這一階段，教學策略上應該注重學生觀察興趣及觀察習慣的培養，逐漸滲透觀察的方法，訓練學生自覺地使用多種感官進行全面的觀察，初步學會使用工具輔助觀察，為下一階段的實驗觀察做準備。

2.定性實驗觀察和定量實驗觀察。實驗觀察根據實驗觀察結果是否提供數量特征，可以把實驗觀察分別定性實驗觀察和定量實驗觀察兩大類。一般來說，定量實驗觀察需要借助一定的工具來進行。在小學階段涉及的實驗觀察主要是定性實驗觀察和相對簡單的定量實驗觀察。

三、小學科學課中常用的實驗觀察方法

在小學科學實驗觀察中，常用的觀察方法有順序觀察法、重點觀察法、整體觀察法和比較觀察法等。針對不同的實驗特點和要求，教師靈活選擇適當的觀察方法指導學生進行實驗觀察。

實驗觀察的順序既包括觀察對象發展變化的“序”，又包括觀察者心理的“序”，即先觀察什么，再觀察什么的次序。只有有序的觀察才可以達到觀察的目的。基本的觀察順序有以下幾種：從整體到局部、從局部到整體、由遠及近、由近及遠等等。在發展學生觀察能力時，學生將學習如何通過各種感覺來進行觀察，教師應提供豐富的刺激來鼓勵學生進行觀察。

重點觀察法，即抓住事物的本質、核心、關鍵的部分或現象進行觀察。例如，教科版小學科學三年級下冊《植物的生長變化》單元第五課《莖越長越高》研究植物莖的作用的實驗中，切開芹菜莖后，先組織學生觀察莖的截面，記錄下特征，教師采取重點觀察法引導學生關注芹菜的莖放入染色的水中一段時間后，莖的橫截面的變化。植物莖的作用是支撐植物及運輸水分和營養，教師在指導學生實驗觀察時，要重點引導學生收集指向莖的作用的相關證據。

整體觀察法一般是先由整體到部分，再由部分到整體，先對整體有一個初步的認識后，再對部分進行細致的觀察，從而對整體有一個正確的認識。例如在三年級上冊《蝸牛》一課中，學生在飼養白玉蝸牛時，對蝸牛的外形、運動方式、如何進食和排泄、喜歡吃什么食物、遇到危險有什么反應等問題的認識和理解就來源于對蝸牛全面整體的觀察。學生通過全面觀察產生了更多的問題：怎樣才能觀察到蝸牛的兩萬多顆“牙齒”、蝸牛的血液什么樣的、蝸牛怎樣繁殖后代、家養的蝸牛會冬眠嗎等等一系列的問題。

小學階段的比較觀察法一般應用于對比實驗的觀察中。所謂的對比實驗就是針對影響實驗結果的其中一個因素進行研究而設計的一組實驗。對照組和實驗組中，只有研究的那個因素是不同的，而其他的所有實驗條件都相同。指導學生進行比較觀察時，應側重培養學生思維的縝密性，在比較觀察的基礎上，理解實驗條件的不同會影響實驗結果。

教師在運用這些觀察方法指導學生進行實驗觀察時，需要注意引導學生“異中求同”和“同中求異”，抓住觀察事物的本質特征，從中歸納出影響實驗的本質原因。

四、小學階段學生實驗觀察的特點及現狀

1.學生的觀察記錄受年齡、識字量和詞匯豐富度等因素的影響。在實驗中，那些有顏色變化的、有氣泡冒出的、伴隨聲音產生的實驗現象比較容易吸引學生的注意力，而細微的實驗現象較不易被學生觀察描述出來。四年級的學生觀察實驗現象時留意到的現象來不及記錄在表格中，受到識字量和詞匯積累的影響，學生難以細致準確地表達他們的觀察結果，單用語言描述比用文字記錄描述的現象更全面。

2.學生難以通過一種記錄方式完全表達出自己的實驗觀察。《把種子散播到遠處》這節課是教科版小學科學教材四年級下冊《新的生命》單元第四節課，這個單元屬于生命科學領域。本課是在觀察了植物花、果實、種子的基礎上，對植物果實和種子特征進一步探究，使學生認識到植物種子的特點和構造決定了其傳播種子的方式，擴大后代繁殖的領域。本課教師提供三種植物的種子，分別是蒼耳、蒲公英和槭樹的種子，讓學生通過觀察它們的結構特點來判斷它們的傳播方式。學生觀察完三種植物種子后，先畫出它們的樣子，再用簡單的詞語來描述出它們的特點，最后根據觀察實驗，尋找支持它們推測的證據。本節課，共下發實驗觀察記錄單48份，收回42份。從收上來的記錄單來分析，學生基本能畫出種子的外形特點，對蒲公英和蒼耳種子的觀察和描述最好，學生基本能觀察到蒼耳種子上面有許多刺，通過教師的追問，學生也能描述出蒼耳的刺還有倒鉤，但是在學生用畫圖的方式畫蒼耳種子時，這種倒鉤的刺卻被學生忽略了。有的學生善于畫圖來展示自己的觀察，有的學生善于用文字記錄自己的觀察，還有的學生善于用語言描述自己的觀察，在實驗觀察時，教師不要限制學生的觀察記錄方式，鼓勵學生用自己擅長的方式、全面地記錄自己的實驗觀察。

五、培養小學生科學實驗觀察能力的幾點建議

學生實驗觀察能力的養成和提高是一個復雜、漫長和難以量化評價的過程。通過教學實踐的積累，筆者提出培養小學生科學實驗觀察能力的幾點建議。

1.實驗前，使學生明確實驗目的、實驗方法和注意事項，以及實驗時應重點觀察的實驗現象。

2.實驗中，培養學生實事求是地客觀記錄實驗的習慣。

3.實驗后，指導學生整理分析實驗數據，敏銳分析實驗數據的意義。

4.適度開放的實驗環境、設計合理的實驗記錄單和有結構的材料有助于學生進行實驗觀察和實驗觀察能力的養成。

5.教師掌控課堂的能力、追問的技巧和教學設計的能力會影響學生實驗觀察時思考的深度和觀察的敏銳性。

影響學生實驗觀察能力的因素是復雜的，學生實驗觀察能力評價方面的內容還有待深入研究。