用有效的觀察和實驗檢驗設想

朱鳳

我們發現喜歡科學課的學生很多，究其原因大多是因為喜歡觀察和實驗。的確，科學課的新奇在于能跟自然界的事物和現象面對面，能一邊聯系現象，一邊用觀察或實驗說明一些不可思議的原因。

盡管學生喜歡，但這探究過程中的觀察和實驗是不是真的改變了學生的看法和觀點？如果沒有改變的話，真正可以解決問題的觀察和實驗又會是怎樣的呢？

這里，想以創設學生新的看法和觀點的自然觀為基礎，對發揮學生的主體性、得到滿足的真實體驗、對觀察與實驗的應有狀態和提高方法等加以說明。

一、觀察和實驗得出“確證”和“反證”檢驗設想

為什么要進行觀察和實驗？沒有目的的觀察和實驗再快樂也只不過是游戲而已。真正的觀察和實驗應該是解決問題過程中的一個重要部分，是把“設想”加以證實的一個部分。

如上海科教版四年級第一學期《水的旅行》一課，課一開始就可以讓學生討論“江河湖海里的水為什么不會溢出來呢？”，有的學生對這個問題一無所知，也有一部分學生能一知半解，通過小組討論大組交流，學生大致會得出的結論是“江河湖海里的水，在太陽的照射下，變成水蒸氣，水蒸氣在高空變成云，云到了一定的程度會變成雨，雨水到了山上、大地，然后又匯集到小河、大海，這是水的旅行。”這個結論可以說是學生的“猜測”，或是以往在課外書上看到的結論，但是沒有人真正地跟著水“旅行”過。這時要讓學生獲得感性的認識，就要設計相應的模擬實驗，讓學生親手實驗、親眼觀察到“水的旅行”。可以提供給學生一些實驗器材，讓學生設計實驗驗證設想。比如，提供可以模擬太陽的酒精燈、模擬冷空氣的冰塊等等，學生就可以通過模擬實驗非常直觀地觀察到“水的旅行”。

在弄清了現象是像自己設想的那樣時，把其產生的主要原因可以稱之為 “確證”。但一旦學生的設想出現不同的結果時（沒有得到確證時），我們又該怎樣支援好呢？

我覺得，與設想不同的結果也要證明“自己設想的主要原因原來與現象是沒有關系的”，這與“確證”其實同樣是有價值的，可以稱之為“反證”。對于學生來說，這當然不應該是觀察和實驗的結束，而應該認真思考這種現象產生的原因，最終得出客觀的某種結論。而在以往的教學中，遇到這種情況，教師往往會束手無策，嘎然而止，裝聾作啞，不去管學生的疑問，按原來的思路繼續上下去。學生也往往會因此而中斷思考、失去探究的積極性。而且，遇到與設想不同的原因有時不止是一個原因，此時，教師應讓得到“確證”的學生把他們的設想和結果等作為信息拿過來，和學生一起回顧過去的設想，引導他們得出視野更廣闊的“確證”。

二、觀察和實驗中充分利用觀察、實驗卡片

檢驗自己設想的場合，雖然要有觀察和實驗，但也有遇見事物現象和那時產生了疑問，或設想等模糊不清的情況。另外，隨著觀察和實驗的推進，最初也會出現忘記明確提出的設想、失去了觀察和實驗目的的現象。

為了防止這樣的事情發生，有必要事先用文字或圖片來表現出觀察的事情、思考到的問題、已有的疑問等。對觀察和實驗的準備和結果做好記錄，這對促進學生邏輯思維上也相當有效。

不僅如此，對教師來說，要了解每個學生的設想和思考過程、解決途徑，并給予適當的幫助，資料是不可缺少的部分。

為抓住觀察、實驗卡片上要記錄的要點，一定程度的練習很有必要。另外，還應該通過筆記本和卡片的共同利用使效果更加顯著。

卡片記述的項目雖然可以根據單元的不同有所區別，但一般情況下，應該包括以下幾點：

①自己的問題

從遇見事物現象、產生疑問開始，用適當的文字表現出自己要探索的問題。

②設想

最大限度地有效利用自己的經驗、已有的看法和觀點，對現象的主要原因和解決問題的方法明確提出設想。或者也可反映出“結果如果這樣的話，設想當然正確”。這時，“為什么有那樣的設想”的根據不可缺少。

③觀察和實驗的方法

為了驗證自己提出的設想，要具體地記述用怎樣的方法最得當，這也使教師指導最有效的地方。

④準備材料和教具

為使自己的觀察和實驗更準確，應該挑選必要的材料和教具。這也需要有效的幫助。

⑤記錄結果

通過觀察和實驗，把得到的資料進行整理，以便于理解，正確地作記錄。

⑥分析結果及得出結論

結果的分析即信息處理。應該把最初明確提出的自己的設想和結果作比較，記述結論。另外，新產生的問題也要及時記錄整理。三、提供觀察和實驗付諸實踐的場合

1.學生的“問題”很重要

學生雖然碰見了同樣的事物現象，但每個人想的內容和產生的疑問并不一樣。當然，最初的種種復雜多樣的疑問，在班級中的信息交流期間不妥當的就會被淘汰。有相似看法和有疑問的學生雖然作為相同的小組，但在這樣的情況下，每個人探索的過程和結論仍然有所不同。

這樣的差別，有的學生完全相信，有的在明確提出設想的根據時出現“問題”的部分。

觀察和實驗是學生研究自己“問題”的途徑，所以教師應該朝這個方向積極提供幫助。如果事先弄清學生有什么樣的“問題”、這“問題”的根據是什么，那么就會失去好不容易抓到的學生思想表達的部分。也就是說，最大限度地發現學生自己的“問題”，能具體地指導學生的觀察和實驗非常重要。至少也能避免只看教師演示實驗，不讓學生自己去實驗，只機械地分成小組，按指示做實驗而沒有結果的狀況。

2.應該讓教材、教具、時間、信息豐富多彩

如前所述，有些學生的問題和設想會不一樣，那么實驗的方法和使用的教材、教具當然也會有區別。因此，如果不多準備多個種類，也難滿足學生的要求。

對學生來說，豐富多彩的并不僅限于教材和教具，他們應該邊實驗邊思考，邊思考邊實驗。而且實驗技能和進行速度也應該因人而異。因此，確保學生的“時間”也很重要。

遇見的事物現象、觀察和實驗的結果對學生來說都是信息，解決問題的過程就是信息的處理。此外，同學的討論和教師的提示也是重要的信息。觀察和實驗雖然是每個人探究問題的大前提，但很有必要在班級內的信息交流活動活動前就確立一個牢固的規范體系。