科學(xué)觀察實驗教學(xué)“四步法”

徐海婷

[摘要]小學(xué)科學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，觀察實驗作為其中的重要組成，在小學(xué)科學(xué)學(xué)科教學(xué)中占據(jù)著不可動搖的關(guān)鍵地位。從明確主題，篩選材料;分層觀察，準確記錄;歸納整合，構(gòu)建結(jié)論;合理拓展，實踐應(yīng)用四個方面，簡單論述了小學(xué)科學(xué)觀察實驗的“四步教學(xué)法”。

[關(guān)鍵詞]小學(xué)科學(xué);觀察實驗;四步教學(xué)法

[中圖分類號] G623.6 [文獻標識碼]A [文章編號] 1007-9068（ 2020 ）27-0082-02

當前小學(xué)科學(xué)教師最津津樂道的教育話題都是“體驗”“探究”“生成”，越來越重視學(xué)生親自動手參與的探究性實驗教學(xué)設(shè)計，觀察實驗卻慢慢被大家忽視。這種不平衡的實驗教學(xué)模式忽略了學(xué)生基本科學(xué)素養(yǎng)的塑造，并不利于學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。觀察實驗是學(xué)生獲得科學(xué)認知的基礎(chǔ)，對學(xué)生科學(xué)認知發(fā)展有著重要的奠基作用，教師應(yīng)優(yōu)化創(chuàng)新觀察實驗教學(xué)設(shè)計，加強實驗過程的課堂指導(dǎo)和思維啟發(fā)，為學(xué)生進行深層次的探究式學(xué)習(xí)奠定堅實的能力基礎(chǔ)。

一、明確主題，篩選材料

小學(xué)科學(xué)觀察實驗要凸顯簡潔性和可視性，實驗裝置、實驗材料的選擇不宜太過復(fù)雜，否則會給學(xué)生實驗觀察帶來不必要的困擾;實驗現(xiàn)象要直觀、明顯，讓教室內(nèi)每個學(xué)生都能清楚地觀察到。這要求教師選擇實驗材料時，要在實驗室器材合理運用的基礎(chǔ)上，盡可能地從學(xué)生生活中開發(fā)實驗資源，利用學(xué)生生活物品設(shè)計觀察實驗，弱化科學(xué)實驗的距離感和陌生感，激發(fā)學(xué)生參與實驗的積極性，簡化實驗觀察難度和理解難度。

例如，在“證明大氣壓強存在”觀察實驗中，學(xué)校器材室中配備了“馬德堡半球”實驗器材，但考慮到該裝置與學(xué)生生活認知相脫離，不利于學(xué)生抽象建構(gòu)，教師從社區(qū)衛(wèi)生所收集了一些一次性注射器，消毒后帶到課堂中。演示不堵住針管口的情況下，可以輕松推進、拔出針管推柄;再演示將針管推柄完全推入后，用手堵住針管口，針管推柄便難以拔出的實驗現(xiàn)象。有些學(xué)生觀察后提出質(zhì)疑，認為第二組實驗并不是無法拔出，只是教師沒有用力。教師順勢發(fā)放準備好的注射器，讓學(xué)生親自參與實驗，增強學(xué)生實驗體驗。

該觀察實驗教學(xué)中，教師充分聯(lián)系學(xué)生生活實際，利用注射器這一學(xué)生熟知的生活材料取代實驗室器材開展實驗，拉近了學(xué)生與觀察實驗的距離，使得觀察實驗的變量單一，更加直觀可視，學(xué)生可以直接觀察到針管內(nèi)是否存在空氣，順利將實驗現(xiàn)象與大氣壓強聯(lián)系到一起，降低了實驗現(xiàn)象和新知建構(gòu)難度。

二、分層觀察，準確記錄

對實驗主題不同的觀察實驗，教師要采取不同的分層觀察設(shè)計方案。一般來說，耗時相對較短，一節(jié)課堂時間可以多次完成的實驗，教師將分層觀察設(shè)計為初次觀察、再次觀察、反復(fù)觀察，每次觀察布置不同的觀察問題，層層遞進的深化學(xué)生觀察認知;耗時較長的實驗，教師以觀察日記的形式設(shè)計分層觀察，要求學(xué)生定期對觀察結(jié)果進行準確記錄。

例如，蘇教版三年級上冊《關(guān)心天氣》主要從氣溫、降雨、風(fēng)向等方面研究了天氣情況。要想提高學(xué)生對各類天氣情況的認知理解，僅靠語言講解是遠遠不夠的，需要學(xué)生長期、有效的觀察記錄。教師完成這一單元教學(xué)后，與語文學(xué)科相鏈接，要求學(xué)生每次寫日記、寫周記的時候，在開篇先劃分出一塊“天氣專欄”，可以結(jié)合學(xué)習(xí)的氣溫、降雨、風(fēng)向等知識記錄天氣情況，也可以根據(jù)實際觀察情況，用自己的語言進行記錄。同時告知學(xué)生盡量不詢問他人或查詢網(wǎng)絡(luò)，要通過自主觀察完成天氣記錄。

三年級是學(xué)生剛剛開始接觸小學(xué)科學(xué)這門學(xué)科，培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)意識和學(xué)習(xí)習(xí)慣，提高學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)興趣是學(xué)科教學(xué)的重要方向。教師立足教學(xué)內(nèi)容，設(shè)置天氣觀察和記錄的實驗任務(wù)，能夠讓學(xué)生在長期堅持下，形成持之以恒、嚴謹認真的科學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度，多學(xué)科鏈接教學(xué)也能幫助學(xué)生各項能力的協(xié)同進步，促進學(xué)生全面發(fā)展。

三、歸納整合，構(gòu)建結(jié)論

小學(xué)生的思維特點是以具象思維為主導(dǎo)，抽象思維能力較弱，雖然有實驗現(xiàn)象、實驗數(shù)據(jù)為支撐，很多學(xué)生還是難以將其與科學(xué)知識聯(lián)系到一起。這時，教師加強實驗思維引導(dǎo)，可以設(shè)置一連串的啟發(fā)性問題，揭示不同的實驗現(xiàn)象反映出的科學(xué)規(guī)律?；蛑苯咏o予恰當?shù)膶嶒炛笇?dǎo)，為學(xué)生抽象思維展開提供立足點和生長點。也可以組織學(xué)生以小組為單位展開合作學(xué)習(xí)，發(fā)揮學(xué)生主觀能動性，讓學(xué)生自主總結(jié)實驗結(jié)論，建構(gòu)科學(xué)知識。

例如，教學(xué)《聲音是怎樣產(chǎn)生的》相關(guān)知識時，教師常使用的觀察實驗是敲擊音叉，把發(fā)聲的音叉插入水中或靠近吊著細線的乒乓球，可以觀察到水面水花四濺、乒乓球快速彈開的實驗現(xiàn)象。雖然實驗現(xiàn)象非常明顯，但還是有很多學(xué)生不能把實驗現(xiàn)象與“聲音是由振動產(chǎn)生的”聯(lián)系到一起。教師加強構(gòu)建結(jié)論的課堂指導(dǎo)，啟發(fā)學(xué)生思考：鉛筆、圓珠筆等不發(fā)聲的物品插入水中或靠近乒乓球，會造成水花四濺、乒乓球彈開的現(xiàn)象嗎？為什么發(fā)聲的音叉可以呢？

這個實驗課例中，面對學(xué)生構(gòu)建實驗結(jié)論時出現(xiàn)的思維障礙，教師并沒有直接揭示其中的科學(xué)知識，而是聯(lián)系學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象進行對比，啟發(fā)學(xué)生課堂思維，使學(xué)生在兩相對比下，能夠清楚認識到引發(fā)實驗現(xiàn)象的直接原因是物品產(chǎn)生了振動，引導(dǎo)學(xué)生正確認知科學(xué)概念，提高學(xué)生實驗學(xué)習(xí)效果的同時，也鍛煉了學(xué)生抽象思維能力和對比思維能力。

四、合理拓展，實踐應(yīng)用

小學(xué)科學(xué)觀察實驗教學(xué)不能把目光局限于課堂，還要合理拓展，延伸到學(xué)生實際生活當中。教師應(yīng)從兩個維度展開實驗拓展：一是加強實驗內(nèi)容的拓展，在完成觀察實驗的基礎(chǔ)上，組織學(xué)生把所學(xué)內(nèi)容應(yīng)用于生活問題解決，通過布置家庭實驗作業(yè)、課外實踐活動等形式，鞏固課堂知識理解，加深實驗學(xué)習(xí)印象;二是拓寬學(xué)生科學(xué)視野，培養(yǎng)學(xué)生用科學(xué)眼光看待生活現(xiàn)象、生活問題的意識，通過鼓勵學(xué)生認真觀察生活中與科學(xué)知識相關(guān)的各類現(xiàn)象、了解科技發(fā)展的熱點新聞和最新動態(tài)等方式，開闊學(xué)生科學(xué)視野，豐富學(xué)生科學(xué)知識面，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)情感。

例如，《觀察與測量》的主要教學(xué)目標是初步培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、表述能力以及利用工具測量簡單數(shù)據(jù)的操作能力，是觀察實驗與實踐操作并重的一個單元。教師適當拓展延伸，組織學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識，自選一個感興趣的生活事物，觀察和測量它的某一項或多項數(shù)據(jù)。雖然學(xué)生實驗材料選擇和觀察測量數(shù)據(jù)都不盡相同，但基本都較好地完成了觀察、描述、測量、記錄的活動任務(wù)。教師根據(jù)學(xué)生反饋情況，只需針對活動報告的一些細節(jié)內(nèi)容，進行個別指導(dǎo)即可。

教師以開放性的學(xué)習(xí)課題組織學(xué)生開展課外實踐活動，為學(xué)生留出了充足的活動空間，發(fā)揮了學(xué)生科學(xué)實踐的自主性，可以讓學(xué)生在生活應(yīng)用中，進一步鞏固課堂所學(xué)知識，感受科學(xué)知識就存在于生活的方方面面，有利于拓寬學(xué)生科學(xué)認知視角，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)應(yīng)用意識和應(yīng)用能力，提高科學(xué)學(xué)習(xí)的實效性。

小學(xué)生身心發(fā)展和認知行為有其客觀規(guī)律，小學(xué)科學(xué)教師要遵循小學(xué)生能力發(fā)展的階段性特點，加強觀察實驗的教學(xué)設(shè)計和實驗指導(dǎo)，強化學(xué)生觀察意識和觀察能力，按部就班地教會學(xué)生科學(xué)實驗的一般方法。在此基礎(chǔ)上，再合理開展更深層次的實驗教學(xué)，為學(xué)生主動動手實驗提供更多機會，促進學(xué)生多元化、多維度的發(fā)展，提高學(xué)生科學(xué)課堂學(xué)習(xí)效果，發(fā)展學(xué)生綜合素養(yǎng)。

（責編韋 淑紅）