基于“做思共生”視角對科學觀察的思考與實踐

倪葉陶

在科學學習中，科學觀察在科學研究中占據著非常重要的地位，觀察屬于“做”的范疇，通過科學觀察，可以激發學生的探究欲望，讓他們在觀察中發現問題、提出問題，并在觀察中對周圍事物的形態、特征等形成初步感知，為接下來的探究積累感性認識。可以說，觀察作為探究的重要環節，貫穿于科學學習的始終，對科學探究的開展起著重要的推進作用。

受年齡和心理特點的影響，學生的觀察活動往往停留在“觀”的層面，喜歡看熱鬧，思維的跳躍性強，注意力容易分散，只重感官感受，忽視對現象本質的體驗，影響了學習效果。如何有目的地進行觀察，并將觀察獲得的信息進行有效的整理與加工，將對接下來的“做”與“思”起到至關重要的作用，因此教師在教學過程中要加強對學生觀察的指導，用有目的的“觀”啟發“思”，進而引起“做”，實現做與思共生，提高小學生的科學觀察能力，提升科學探究的有效性。

觀前啟思，明確要領，從“看熱鬧”走向“看門道”

觀察具有一定的針對性和周期性，學生的觀察能力是在科學學習中培養的。一般的觀察往往受興趣影響較大，是一種盲目的、被動的感受過程，因此科學學習中普通的觀察只是停留在“看熱鬧”的層面，而“看門道”的觀察則要有一定的觀察能力和觀察目標，是一種積極、自主的實踐活動，由此所獲得的觀察結果才是有意義的。由于小學生會受各種內在和外在環境因素的影響，在觀察過程中常常會被一些目標外的影響因素帶偏，這就需要教師重點對學生觀察的目的性進行培養，通過有層次的“思”的指引，才能達到最佳的觀察效果。

執教“物體的形狀改變”內容時，實驗中所涉及的物品種類較多，觀察的側重點也存在一定的差異。在這樣的情況下，教師需要對觀察活動進行有層次的設計，在每一個觀察過程中都要引導學生思考并明確觀察目的和任務，即讓學生在觀察后要明確物體形狀的變化情況。如觀察木塊、塑料塊、海綿、硬幣、彈簧、橡皮泥等物體受力時，哪些物體的形狀會發生變化。學生觀察之后，很快將物體分為兩大類：一類是像木塊、塑料這樣看不出形狀變化的，另一類是像海綿、彈簧、橡皮泥這樣能看到明顯變化的。在此基礎上，教師讓學生對形狀發生變化的物體再次進行觀察，根據平時的生活經驗，預測物體受到外力之后形狀會發生怎樣的變化，再通過驗證得出實驗結論，很快學生根據自己的觀察將剩下的物體再次進行分類：一類是像橡皮泥那樣撤掉外力后形狀無法恢復的，另一類是像彈簧、海綿這樣受力后形狀改變、不受力恢復形狀的，進而引出彈力的概念。

在整個學習過程中，學生主要通過以下三方面來表現觀察的結果：一是實驗前讓學生明確物體受力后形狀會發生變化，讓他們通過經驗來預測物體的形狀改變情況;二是通過動手操作驗證物體受力后形狀變化的情況;三是在觀察的基礎上分析物體受力后會產生彈力。通過指向性集中的“思”，引導學生集中注意力，圍繞觀察主題，獲取有效信息，從而提高“做”的效率。

觀中得法，多“官”齊下，從“單體驗”走向“全方位”

“做思共生”的科學學習中強調學生在做與思的系列活動中探索、體驗，課程標準中也指出：要能利用多種感官或者簡單的工具觀察對象的外部形態特征及現象，這些目標的達成都要基于思維事實。思維事實是基于一定的現象或者事實進行的思考，來自觀察所獲得的知覺表征，要想獲得某一物體的知覺表征，達成觀察目標僅靠眼睛是遠遠不夠的，還需要有意識、有針對性地激發其他感官的共同參與，如耳朵、舌頭、鼻子、手等，獲得對觀察對象的整體感知，從而做出合理、科學的判斷，為后續的“思”提供“腳手架”。

關于“認識不同的液體”內容，課程標準中提出要學生通過觀察水、油、醋和牛奶等液體的探究活動，綜合應用多種感官進行分辨。教師分別出示大小相同的裝有水、白醋、白酒、食用油、牛奶、糖水、鹽水等液體的杯子，然后要求學生通過觀察，分辨出這幾種不同的液體。通過眼睛觀察液體的顏色，學生很快便能區分出食用油和牛奶，但由于水、白醋、白酒、糖水、鹽水這幾種液體都是無色透明的，所以僅僅用眼睛是看不出來的。這時可以啟發學生嘗試通過用鼻子聞能區分出白醋和白酒，但是對于水、糖水、鹽水三種液體仍然很難區分，這時，教師啟發學生思考：還有什么辦法能夠區分出剩下的三種液體？學生很快就想到了用舌頭去嘗的方法，這樣便能準確地得出結論：嘗起來甜的是糖水，咸的是鹽水，沒有任何味道的則是水。在整個過程中，學生的觀察促進思維的發展，思維的發展又促進觀察的不斷深入，在知覺選擇的過程中，不斷豐富表象的認識，逐漸建構對該物體的本質屬性，通過各個感官的協調運作，讓探究活動中的“做”與“思”同構共生，從而促進觀察能力的提升。

觀后重悟，建構表征，從“知識點”走向“大概念”

兒童是依靠他們的感官探知這個世界的。觀察應該通過大腦調動感官等有意識、有目的地認識事物，在觀察中發現事物發展及變化中的現象及其聯系，從而為概念的形成、判斷以及推理等深層次的認知活動提供豐富而又可靠的感性材料。小學生的思維正處于具體運算向形式運算的發展階段，觀察的過程往往需要感性材料的支持才能進行。因此，教師應該引導學生將科學觀察獲得的資料進行有效加工與提煉，并運用已有的知識儲備，在持續的觀察中通過分析、綜合、比較、歸納等“思”的活動，讓學生的觀察經歷從具體到抽象、從直覺到邏輯的過程中指向大概念，認識并描述觀察事物的性質和變化，在觀察學習中體會科學概念發展的過程。

如課程標準中科學大概念之一“能量”內容，教材涉及聲、光、熱、磁、電等多個子概念，設計了各種豐富的、有代表性的視覺直觀體驗活動，讓學生從點到面，從局部到整體逐漸感知“能量”這一概念形成的過程。在學習“各種各樣的能量”相關內容時，在經歷碰撞物體、放風箏、熱氣球升空、電風扇轉動等活動中，學生通過觀察、比較等方法積累了對能量的初步認識，逐漸了解自然界里聲、光、熱、磁、電等都是能量的表現形式，認識到生活中處處都有能量的存在，能量具有讓物體工作或者運動的本領。在此基礎上，教師引導學生思考“能量還有哪些共同特征”開展進一步的“思”，通過觀察開啟的電燈、用麥克風講話、制作電磁鐵、太陽能發電、體驗手搖發電機等“做”的活動中，讓學生圍繞觀察到的能量變化現象進行描述、討論和分析，通過“電能可以轉化為光能、電能轉化成聲能、電能轉化為磁能、光能轉化為熱能、動能轉化為電能”等結論的歸納、概括，逐漸發現能量之間是可以轉化的。此外，教師還可以通過概念圖的方式將能量的種類、作用以及能量之間的關系進行有效整理分析，在持續、深入的觀察與思考中不斷豐富對能量的理解和認識，逐漸建構關于能量的科學大概念。

科學觀察能力是伴隨著科學探究活動形成和發展的，在小學科學探究活動中，做與思是密不可分的，重視科學觀察，不僅能夠使學生在不同層次的“做”中提升經驗，同時也讓他們在體驗中實現感性與理性的對接。教師要保護學生與生俱來的探究欲，積極探索符合他們身心發展規律的培養方法，充分激發他們的主觀能動性，給他們提供獨立觀察的機會，引導他們從多角度地觀察、思考、記錄，不斷促進他們科學觀察能力和科學素養的提升。