指導學生理性觀察的思考與實踐

陳俠

觀察是生物學最重要、最常用的學習方式和學習途徑之一。隨著教學改革的推進，教師比較注重為學生提供豐富的觀察材料，幫助學生獲得感性認識，培養學生的觀察能力，教給學生觀察方法。但是在課堂觀察中發現，對于相同的觀察材料，學生獲得的學習效果差異顯著，表現在觀察興趣、觀察態度、對觀察結果的描述、觀察過程中的質疑情況以及由此反應的思維程度等方面。產生這些差異的原因究竟何在？筆者通過課堂調研，聚焦了中學生物教師指導學生課堂觀察存在的主要問題，闡述了促進學生深度學習的理性觀察的內涵，探索了指導學生理性觀察的方法策略，為教師指導學生觀察方法的改進和觀察技能的提升提供了改進思路。

1 教師指導學生課堂觀察存在的主要問題

在教學實踐中發現，教師指導學生觀察生物器官時存在的主要問題表現為：① 忽視觀察態度的滲透和養成教育。某些生物是體現生物學典型現象或特征的代表生物，某些器官是執行生物體重要生命活動的結構基礎，通過觀察獲得知識、觀察方法和技能、形成重要的生物學觀點是學習生物學的必要環節。而部分學生對生物或器官存在固有的抵觸心理的現象比較常見，女生表現尤為突出，這為觀察帶來了很大的情緒障礙。一部分學生遠離觀察材料，自始至終都沒有實踐操作，既浪費了寶貴的課堂時間和昂貴的實驗材料，又錯失了觀察和學習的機會；而教師只是簡單提醒，缺少相應的教學策略。② 過于注重操作過程和觀察結果的呈現，弱化觀察方法的提煉和強化，導致學生雖然“看”了多次，但在面對新的觀察對象時，仍然不知該怎樣“看”。③ 過于放大細節的觀察而忽視整體認識，導致觀察思路不夠清晰，學生對前后觀察對象之間的邏輯關系認識模糊，支離破碎地認識觀察對象，缺少邏輯思維；④ 過于注重事實的確認，忽視觀察結論的概括總結，這在一定程度上偏離了觀察的根本目標。⑤ 對觀察順序的理解比較淺顯，過于強調空間上的觀察順序，忽視觀察過程中最本質的思維程序的邏輯化。以上這些問題反映了教師對觀察法理解的淺表以及指導方向的偏差。因此有必要進一步深入地研究觀察法的內涵，深化對觀察法的理解，改進觀察方案的設計和實施，提升教師對學生觀察方法的指導力。

2 對理性觀察的思考

觀察的目的不僅僅局限于“看到了”，還是“沒看到”，觀察也不僅僅是看，聽、摸、嗅等感覺器官的參與，更重要的是觀察前問題意識的產生、觀察中基于問題求證的思考與探究以及觀察后對觀察結果的分析與概括。這一系列理性化的思考是指導外在觀察行為的邏輯主線，是實現“觀察服務于學習、服務于概念構建”目的的保障。思考視角的不同決定了觀察結果的不同以及學習效果的差異。

2.1 觀察順序的理性思考

常說觀察要按一定的順序進行，如由宏觀到微觀、由表及里、由上到下等。這里需要強調的是，生物學科屬于科學范疇，觀察順序不僅僅指空間上的順序，更主要的是指思維的邏輯順序，這種邏輯順序要盡量符合“觀察現象、提出問題、做出假設、觀察探究、記錄結果、得出合理觀察結論”的自主探究過程，這樣的順序才更符合科學的本質和特點。

2.2 觀察層次的理性思考

觀察生物體器官的主要目的是了解器官的組成結構，體會生物體結構與功能的適應性，訓練觀察技能，發現問題，并通過觀察尋找解決問題的方法。這是生物學教學的重要內容和核心目標。生物體結構與功能的適應體現在不同層次的生命系統。就器官水平而言，可從以下層次開展觀察活動：① 從個體層次上觀察器官與個體生命的宏觀適應特征，包括數量、形態、大小、空間位置等，目的是系統地認識局部與整體的統一關系；② 從器官層次上觀察器官的組成結構，分析器官結構與其功能的適應關系，目的是宏觀理解器官結構與功能的統一；③ 從組織或細胞層次觀察器官的主要組織構成及細胞的結構特點，目的是深入理解器官功能的微觀適應特征，揭示器官結構與功能適應的根本原因。

2.3 突破觀察難點的理性思考

反思教學實踐，不難發現，觀察生物體的結構客觀上存在以下障礙條件：① 實物與教材模式圖差異顯著，干擾觀察；② 受客觀條件限制，一些重要結構及其工作原理在實物上很難即時觀察到，影響事實的確認；③學生的觀察活動容易受好奇心驅動，難免盲目而淺表，具體而零散；④ 微觀結構的觀察是困難而枯燥的，挑戰學生的毅力和觀察欲望。因此，要取得理想的觀察效果，教師需要對以上問題進行研究和解決。

通過實踐探索發現，采取以下指導策略，可以提升觀察效果：① 教師指導學生以器官的主要功能為切入點，結合自己的生活經驗，對器官的宏觀結構組成提出探索性的假設，然后通過實物觀察進行求證。這樣既符合初中學生的認知規律，也是激發學生觀察興趣、保持觀察激情的重要心理條件。② 教師指導學生利用好自己的身體模型確認器官的空間位置、形態大小等，感知器官與自身生命的關系。③ 對微觀結構的觀察，首先引導學生預測與宏觀功能相適應的細胞種類及結構特點，再通過顯微觀察進行確認，做好觀察記錄（如畫圖、語言注釋、列表比較等）。這是突破觀察難點的有效策略，也是理解結構與功能相統一的有力支撐。④ 對于難以在課堂上觀察到的內容，教師通過平時生活中有目的、有計劃地收集補充材料，以補充課堂觀察。例如制作不同季節多種植物花的浸制標本，拍攝開花結果過程中子房變化的系列照片，錄制昆蟲的交配過程視頻等。⑤ 用板圖、學生貼圖等形式梳理觀察獲得的現象和事實，并對觀察結果進行歸納總結以促進相關概念的形成，這是觀察的根本目的，是升華觀察效果的必要環節（教學實踐中卻是被忽略或弱化的環節）。⑥ 另外，還需要強調模式圖與實物之間的差異，對模式圖和示意圖做必要的解釋和說明，避免誤導學生形成錯誤概念。

3 理性觀察案例——觀察哺乳動腎臟的結構

（1） 環節一：創設觀察情境，激發觀察動機。

教師通過創設情境，激發學生的觀察興趣和動機。學生收集與腎臟功能相關的資源信息，簡介嚴重影響健康的常見腎病，引發其對腎功能的思考：腎臟是形成尿液的器官，排尿是排出人體內代謝廢物、維持細胞正常生活環境的主要途徑。腎臟是怎樣產生尿液的？生活中怎樣保護好自己的腎臟？學生期望通過觀察了解腎臟的結構，找到問題的答案，以將學生的思維引向本節課的核心內容。

進行觀察態度教育。教師從學習和研究、學校經費投入、實驗教師辛苦付出等方面進行觀察態度的教育，使學生能夠積極主動地投入觀察和學習，消除了無關因素對觀察效果的影響。

（2） 教師觀察腎臟的形態結構，提出探究的問題。

確認空間位置：出示動物的新鮮腎臟，刺激學生的視覺，讓學生描述并展示自己腎臟的位置。借助模型或掛圖，確認器官在體內的實際空間位置。目的是理清前后觀察對象及思維的邏輯關系。

辨認連接結構：教師借助模型或掛圖，引導學生識別連接腎臟的各種管道（輸尿管、動脈靜脈血管等），為學生宏觀推測腎臟功能的機理提供依據。

感知物理性質：學生觀察新鮮腎臟的顏色，借助實驗儀器，觸摸腎臟的質地，推測主要組織構成，為提出探究問題提供感性認識。

觀察內部結構，提出探究問題：首先，學生進行整體觀察描述，辨認并命名相關結構：中間的白色空腔（內部物質刺鼻，為尿液）是匯集尿液的腎盂；腎盂中的尿液應來自腎臟周圍的實體部分（稱為腎實質），腎實質柔軟有彈性，呈紅色，應該有豐富血管。然后歸納總結：輸尿管的尿液來自腎盂、腎盂中的尿液來自腎實質。最后通過分析推理，提出探究問題：與腎臟連接的有動脈血管、靜脈血管和輸尿管，尿液和血液有何關系？尿液由腎實質產生，腎實質的結構如何？尿液怎樣形成？學生在觀察中推理，在推理中質疑，驅動更深入的微觀觀察。

（3） 環節三：微觀觀察腎單位的組成及結構。

對腎單位結構的認識是理解腎臟形成尿液的過程和機理的前提條件。然而觀察腎單位又是教學的難點。為了突破這一難點，教師可以采取下面的觀察思路及線索：① 借助掛圖，理清腎臟、腎實質、腎單位之間的邏輯關系，明確腎單位的空間分布；② 通過數碼顯微鏡或目鏡鏡頭演示顯微視野下的腎單位物象，指導學生顯微觀察；③ 嘗試畫簡圖描述腎單位的組成及結構特點，或者做腎單位模型，鞏固學生的觀察結果；④ 進行觀察小結，使學生形成腎單位的整體認識。在此基礎上，教師引導學生探究：根據腎單位的結構特點，你能推測腎單位是怎樣將血液變成尿液的嗎？

（4） 環節四：觀察過程、觀察結果的歸納總結及觀察結論的形成。

教師引導學生概括觀察結果，形成并強化對腎臟的整體認識：“根據觀察的結果，請用你喜歡的方式（如畫圖、示意圖、語言描述等）概括描述腎臟的結構組成和功能。”反饋學生的情況，鼓勵學生用圖文結合的方式進行補充完善，將觀察的思維過程、觀察結果以及觀察的結論形成邏輯化的結構板書，構建概念圖。