技術賦能自然觀察助力提升農村小學生科學核心素養

李國東

【摘要】在農村小學科學教學中，通過技術賦能自然觀察，可以調動學生自然觀察的欲望、落實自然觀察的內容、訓練學生自然觀察技能、增強自然觀察效果，能讓學生經歷科學探究的基本過程，促進形成良好的觀察能力和觀察習慣，有助于農村小學生科學核心素養的提升。

【關鍵詞】信息技術;自然觀察;科學核心素養;農村小學

引言

現代社會信息技術飛速發展，農村小學科學教學中技術賦能自然觀察能提高學生對大自然的認知，培養學生的自然觀察習慣和能力，促進學生科學素養和核心能力的提升。

一、技術賦能自然觀察在農村小學科學教學中的重要性

自然觀察是指人們在自然條件下對自然界的現象進行的一種有目的、有計劃的觀察。自然觀察智能是人類認識世界并改造世界的基本能力。小學科學是培養學生自然觀察智能的重要課程載體。

在農村，空氣清新、天空清朗，能為學生觀察天文和氣象學習提供很好的條件;在農村，教師可以非常方便地取到一些土壤材料，可隨時帶領學生到周圍環境中觀察各種地貌;在農村，田地開闊，到處都有豐富的動植物資源，能為養殖動物、種植植物提供合適的場所，為學生進行生命科學領域的觀察和學習提供很好的條件。相對來說，農村小學具有城鎮小學無法比擬的天然教學資源。可是，我們往往在科學教學中發現很多農村小學生雖然時時置身于如此豐富的學習資源之中，但是對身邊的自然現象卻熟視無睹、毫無感覺。

這是什么原因呢？原來是他們從來沒有開展過真正的自然觀察。蘇霍姆林斯基曾指出：“觀察是智慧的源泉，是知識理解和技能掌握的母親。”自然觀察是深入大自然進行科學探究的開始。在農村小學科學教學中，只有充分發揮現代信息技術的作用，通過技術賦能自然觀察，才能充分利用農村自然環境的優勢，使學生可以不受時空的限制，細致深入地觀察自然事物，在觀察中發現問題，提出有價值的探究問題。技術賦能自然觀察，讓農村小學生探索自然世界變得更有意義。

二、農村小學科學教學中技術賦能自然觀察的有效路徑

（一）利用信息技術創設情境，調動學生自然觀察的欲望

為了從根本上提高小學科學自然觀察的質量，在教學活動的實際過程中采取有效措施激發學生自然觀察興趣，提高積極性是非常重要的。為了實現這一目標，農村小學科學教師可以利用信息技術聲音和情感的優勢，合理創設情境，突出自然觀察目標和任務，激發學生的興趣，調動學生自然觀察的欲望，促進開展學生有效的自然觀察。

比如在教學教科版四年級下冊《認識幾種常見的巖石》一課的過程中，為了激發小學生參與自然觀察的興趣，科學教師積極引入信息技術，為幾種常見的巖石創設生動有趣的問題情境，先播放學校附近村莊的石場上村民采掘花崗巖石的情境，然后展示外地的砂巖、大理巖圖片與本地的花崗巖圖片，利用多媒體呈現任務：通過觀察，描述花崗巖、砂巖、大理巖有什么特征。在此基礎上，引導學生探究幾種常見的巖石的特征和所采用的觀察方法等問題，這就充分激發了學生進行自然觀察的興趣。

（二）利用信息技術提供素材，落實自然觀察的內容

學生的觀察不能是“無米之炊”。只有給學生提供可觀察的自然素材，學生才能進行有效的自然觀察。但農村小學科學教學中受時空條件和學生探究能力的限制，學生對一些自然觀察的內容無法親眼看到，不熟悉。然而，信息技術能夠突破時間、空間與地理上的邊界，并生動地展現這些觀察內容。

例如在教科版四年級下冊《種子長出了根》一課的教學中，需要學生通過自然觀察了解種子萌發的過程是先長出了根。但是，由于根一般都是長在土里，農村小學生在一般的自然環境下都是只觀察到了嫩芽從土里鉆出來，則誤以為種子萌發的過程是先長出了芽。因此，我在了解和充分暴露了學生的前概念后，通過信息技術展播了一段利用遠程監控攝像頭連續十天拍錄學生的種在透明塑料杯中蠶豆種子萌發的過程，為學生提供了身邊的觀察素材。學生借助技術賦能，進行了清晰明了的自然觀察，并發現了種子的萌發總是先長出根，再長出莖和葉的，根是向下生長的，而莖是向上生長。

（三）利用信息技術啟發引導，培養學生自然觀察技能

1.信息技術提示觀察的方法

正確的觀察方法對科學觀察的有效性至關重要。教師可以在學生進行觀察的過程中，充分利用信息的互動性和直觀性，通過圖文并茂的形式進行溫馨提醒：我們可以通過用眼睛看一看、用耳朵聽一聽、用鼻子聞一聞、用舌頭嘗一嘗、用手摸一摸、用各種儀器工具測一測的方法來觀察自然事物的特征。這樣，不但激發了學生的觀察興趣，還培養了學生利用觀察的方法來直接感知自然事物的能力，促進學生獨立觀察。

例如在教科版一年級下冊《觀察一瓶水》的教學過程中，我先利用信息技術讓學生對學校附近農村的小溪水、池塘水、河水進行初步的觀察，然后給每個觀察小組分一瓶水，并利用信息技術提示學生觀察一瓶水的方法：用眼睛看、用鼻子聞、用手摸。接著，我通過微課讓學生懂得不能用口嘗的方法進行一瓶水的觀察，使學生掌握了扇聞的操作辦法。最后，在技術賦能自然觀察的情況下，學生們描述出了水的具體特征和相應的觀察方法。孩子們在技術賦能自然觀察中認識到了水的顏色、形狀、氣味、流動性和是否透明等一些具體特征。

2.信息技術調整觀察的順序

觀察的順序對于培養農村小學生核心科學素養非常重要。有序觀察可以全面細致，有效把握觀察的重點，從而把握事物的本質屬性。觀察能力強的學生進行自然觀察是有一定的順序的，有按時間順序進行觀察的，有按方位順序進行觀察的。他們按方位順序進行觀察時，還可以從左到右，從上到下，從外到內，從整體到局部再到整體，有組織、有條理、有秩序地觀察。利用信息技術可以調整和突出自然觀察的順序，組織和引導學生開展有序觀察。

例如在教學教科版一年級下冊《觀察魚》一課時，我利用信息技術展示了農村小學生很多家庭的池塘里會有的鯽魚，引導學生觀察描述鯽魚。通過從外部整體觀察，學生們發現鯽魚的身體形狀為紡錘形，兩頭尖，中間粗。然后，我又用信息技術展示了一幅鯽魚的骨骼圖片，學生們從內部的觀察感受到魚骨對魚類支持軀體、保護內臟器官的重要作用。

為了更好地達成學生觀察并記錄下魚的外形特征這一目標，我利用信息技術突出觀察的順序，引導學生從鯽魚的頭部開始觀察，然后觀察背部和軀干，最后觀察尾巴。經過觀察和播放微課展示通過畫畫記錄魚的外部形態特征，同學們進一步了解鯽魚能適應水生環境的身體特點，并能按順序用簡圖把鯽魚的身體特征真實地描述出來。

通過有序的觀察，學生不僅掌握了自然觀察的方法，而且深入了解了水生動物跟陸生動物的分類依據，喚起了學生探究動物世界多樣性和動物適應環境特點的求知欲。

3.信息技術展現對比觀察

自然界的事物豐富多樣、五彩紛呈。把那些具有相似或不同特征的事物，或者是顯示不同特征的同一事物聯系起來進行觀察，通過比較，我們就可以很容易地找到它們的差異，把握住事物的本質。因此，我們可以利用信息技術將不同的觀察對象聚集在一起，借助放大和縮小等功能進行比較觀察，便于發現它們的本質特性。

如在教學教科版四年級下冊《鳳仙花開花了》一課的活動中，教師引導學生用解剖的方法，由外到內有序地觀察了鳳仙花的結構，知道了花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊等組成部分。然后，教師利用信息技術把收集到的更多植物的花展示出來：南瓜花、百合花、桃花等，讓學生對照鳳仙花進行比較觀察、討論、交流。通過觀察和比較，學生發現了這些植物的花之間的不同，豐富了他們對花的多樣性的認知：南瓜花的花朵中只有雄蕊或雌蕊，是單性花;百合花沒有花萼;桃花跟鳳仙花一樣具有花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊。在此基礎上，教師再利用信息技術幫助學生進一步觀察、比較、分類及抽象概括，認識到植物的花多種多樣，可以分為完全花和不完全花。完全花一般由花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊等部分組成。由此，學生建構了生物多樣性與共同性相統一的認識。

4.利用信息技術突出關鍵點，增強自然觀察效果

學生進行自然觀察時，明顯的部分容易發現，但細節往往被忽略。俗話說：細節決定成敗。關注細節可以使自然觀察更加深入、細致、全面，達到更好的效果。利用信息技術可以放大那些細節，突出觀察的關鍵點，不僅可以吸引學生的注意力，還可以引導學生在自然觀察中抓住要領把握事物的本質特征。

例如，在教學教科版一年級下冊《觀察魚》一課時，學生們在進行自然觀察：“魚沒有腿，靠什么運動呢”，大多數學生能發現魚鰭在動，但極少人發現魚是通過尾巴和軀干的擺動，以及魚鰭的協調在水中運動的。同樣在這一課的對“魚是怎樣呼吸的呢”自然觀察活動中，竟沒有人觀察到魚在呼吸時鰓蓋在不停地動這個細節。一般來說，這些關鍵的細節對于完全沒有基礎的一年級農村小學生也的確是比較難發現的。所以，我利用信息技術，在播放魚的運動和呼吸時，專門放大突出了魚尾的擺動和魚的頭部中鰓的動作。又如在教學教科版四年級下冊《種子的傳播》時，對學生難以觀察的蒼耳種子的小刺、一顆蒲公英種子的結構等這些細節，我也專門利用信息技術進行放大突出。如此通過技術賦能的自然觀察，學生很明顯就觀察到了自然生物的現象和特點，進一步幫助學生建構了生物體結構與功能相統一的概念。

結束語

小學科學課程以培養學生科學素養為宗旨。我們相信在農村小學的科學教學中，通過技術賦能自然觀察，能讓學生經歷科學探究的基本過程，促進良好的觀察能力和觀察習慣的形成，在自然觀察活動中發展科學探究能力、學習思維能力、實踐和創新能力，有助于農村小學生的科學核心素養的提升。

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（責任編輯：鄧俊文）