摘 要:觀察是一種有目的、有準備、有組織的知覺,學生只有通過對事物進行系統、周密和精確的觀察,才能從自然現象中獲得重要的信息,進一步發現隱藏在現象背后的規律。觀察任務驅動下的科學探究活動應充分地引導學生觀察自然,使學生在觀察活動中發現問題,在觀察實踐中尋求解決問題的策略,讓學生的科學素養不斷提升。
關鍵詞:觀察素養 探究興趣 觀察方法
觀察是一種有目的、有準備、有組織的知覺,學生只有通過對事物進行系統、周密和精確的觀察,才能從自然現象中獲得重要的信息,進一步發現隱藏在現象背后的規律,《來自大自然的信息》一課將觀察素養的提升作為智力活動的開端和源泉,在觀察年輪環節引導學生從年輪的圈數、疏密、間距、顏色、氣味、缺損等多個維度進行觀察,最終通過對觀察到的現象經過科學的分析最終獲取有用的信息。
一、創設情境,激發學生觀察興趣
興趣是激發學生在探究學習中主動觀察、積極觀察、能動觀察的前提。開課伊始以教師爬山迷路這一真實體驗導入,學生興趣高漲,并通過觀察樹冠枝葉的疏密程度、太陽的方位、苔蘚的背光生長、螞蟻洞穴的朝向等現象綜合考慮判斷出正確的方向,幫助教師找到下山的路,學生初步認識讀懂大自然信息的重要性,同時感知大自然信息的多元化,迷路時辨別方向不僅可以來自動物、植物甚至可以來自一些天文現象。整節課的設計以“迷路找方向趣味情境”貫穿始終,并以“觀察年輪實驗”為本,將觀察和分析等從大自然中獲取信息的方法潛移默化滲透給學生,通過情境的帶動及實驗環節的巧妙設計,讓興趣促進思維,引導學生自覺主動參與到探究中去。
二、豐富素材,提供多維觀察條件
在整個實驗環節尊重學生的個體差異和團隊協作,用了松樹、法桐樹、芙蓉樹、柑橘樹等多種不同樹木的樹樁,這些生活中學生不常見到的實驗素材大大拓寬了學生的觀察視角和知識面。學生通過觀察年輪圈數,獲知樹齡信息;觀察年輪疏密,獲知方向信息;觀察年輪間距,獲知環境信息及生長情況信息;觀察年輪顏色,獲知季節信息及生長情況信息;觀察年輪缺損,獲知地震、火山噴發、惡劣氣候等特殊環境等信息。在實驗記錄單的設計上給學生留有足夠充分的探究空間讓學生充分的觀察和發現。在交流環節中,讓學生進一步明確,觀察到的現象是一些感性的材料,只有將這些現象經過科學的分析才能獲取正確的信息。
學生通過自主探究、小組合作等方式認識年輪信息并自主總結出探究方法。先梳理舊知、后觀察實踐、再交流拓展,逐層遞進,環環相扣,有利于學生知識體系的構建。在交流環節中,多給學生交流展示的時間,充分相信學生的發現都是來源于觀察。
三、方法引路,讓觀察手段更有實效
培養學生科學觀察的素養,就是要引導學生用科學方法進行有效觀察。在本課學習中可以引導學生用以下幾種科學觀察的方法。
1.是從整體到局部再回到整體。
我們要引導學生把觀察對象盡收眼底,全面地根據觀察對象的整體共性特性入手,觀察發現其中的相同之處。然后理解事物整體與局部之間的相互關系,觀察事物的各部分有機聯系。最后,再回歸整體,全面把握觀察對象。本課在觀察年輪的過程中,從層次來講先宏觀的看看年輪的圈數、疏密、間距、顏色、氣味,再到局部質地、缺損、春輪和秋輪,學生的發現逐漸深入;從設計上來講各個組觀察不同樹木的年輪,然后通過小組間的交流、對比、合作最終發現年輪的一般性規律。
2.是重視細節。
達爾文說過:“我沒有突出的理解能力,也沒有過人的機智,只是在發覺那些稍縱即逝的事物并對它細心觀察的能力上,我可能在眾人之上。”因此我們要在觀察中注重細節,重點在找出不一樣。在本課中有兩段同為二十圈年輪的樹樁一段是松樹的一段是柑橘樹的,但兩段樹樁在粗細上卻有著天壤之別,松樹比柑橘的粗了將近3倍,是因為有些樹木存在假年輪,像柑橘樹的年輪就是假年輪,每年會生成3圈年輪,如果放過了這個細節學生就不會有這樣的發現了。因此在指導學生進行觀察時,不可輕意放過任何一個微小的細節。
四、提升認識,讓觀察形成常態
在年輪的拓展環節充分挖掘年輪能帶給我們的其他信息,如預測大旱、驗證地震等,這些都是學生已有認知中沒有的,擴展視野提升認識。根據對年輪規律性的研究可以預測災害,如美國西部樹木年輪每隔11年變窄一次,變窄的時候大旱,人們利用這一規律預測了1974年的大旱;根據年輪可以印證地震等真實的案例;展示英國自然歷史博物館1400年樹齡的紅杉樹年輪;充分挖掘年輪能帶給我們的信息,沖擊學生的已有思維,使學生產生探究自然、獲取信息的好奇心和愿望。讓學生通過分組探究、查閱資料等方式了解各種大自然的信息并學會利用大自然的信息解決實際問題。最后讓學生到校園中去觀察來自校園的信息,使本節課中所學知識在生活中得到有效的延展,讓良好的觀察習慣形成常態,真正讓科學回歸生活。
結語
“沒有觀察就沒有科學,科學發現誕生于仔細的觀察之中”。觀察任務驅動下的科學探究活動應充分地引導學生觀察自然,使學生在觀察活動中發現問題,在觀察實踐中尋求解決問題的策略,讓學生的科學素養不斷提升。
作者簡介
魏玉凱,男,1982年1月,山東青島人,大學本科,學士學位,一級教師,科學素養提升、教育信息化、教師培訓。