在低年段科學教學中培養學生有效觀察能力的策略

夏曉峰

(南京市江寧開發區學校，江蘇南京，211100)

在課堂教學中，教師要幫助低年段學生初步學會觀察，通過各種教學手段提升學生的觀察能力。因此，在低年段教學中重視科學觀察能力的培養是非常重要的。然而，教師在指導學生進行科學觀察時存在各種各樣的問題，學生科學觀察能力還有待提高。因此，在課堂教學中，教師要針對學生在進行科學觀察時存在的問題，采取合適的手段進行指導，提升學生科學觀察的能力。

一、科學觀察在低年段教學中的重要性

張紅霞在《科學究竟是什么》一書中指出，科學研究的目的是描述和解釋世界，而描述和解釋世界的途徑是觀察和實驗。[1]科學觀察伴隨科學探究的各個環節，如在科學探究之前，要借助觀察自然、生活現象提出適合研究的問題；在科學探究中，要借助觀察獲取解決問題的豐富感性證據；在科學探究后，要借助觀察描述、記錄、分析實驗現象和數據，從而得出正確的科學結論。

(一)科學觀察有助于低年段學生提出問題

《義務教育小學科學課程標準》(以下簡稱課程標準)針對一、二年級“提出問題”要素提出的學段目標是“在教師指導下，能從具體現象與事物的觀察、比較中提出感興趣的問題”[2]。科學探究問題不是憑空出現的，學生要對自然與生活中的具體現象或事物進行充分觀察，在觀察中發現有趣的科學現象及事物間的變化規律，從而提出自己感興趣的科學問題。只有當科學問題源于真實的生活情境，且由學生通過觀察后提出，才能更好地激發學生探究的興趣。

(二)科學觀察有助于低年段學生搜集證據

課程標準針對一、二年級“搜集證據”要素提出的學段目標是“在教師的指導下，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”[2]。低年段科學教學中更多采用觀察實驗，即學生借助多種觀察方法，根據制訂的實驗計劃進行操作，發現有趣的科學現象，搜集對解決問題有幫助的證據。科學觀察能力的高低直接決定學生通過實驗搜集的證據的有效性。

(三)科學觀察有助于低年段學生得出結論

課程標準針對一、二年級“得出結論”要素提出的學段目標是“在教師指導下，有運用觀察與描述、比較與分類等方法得出結論的意識”[2]。很多時候，學生對實驗結果和實驗結論的關系的認識是模糊的，甚至錯誤地認為觀察到的實驗結果就是結論。實驗結果到實驗結論的過程，需要學生針對觀察到的實驗現象和收集到的數據進行充分的比較、分析和總結。在這一過程中，系統的科學觀察仍發揮著不可忽視的作用。

二、低年段課堂教學中科學觀察的現狀

低年段學生剛剛接觸科學學習，對科學學習的各項技能還不熟悉，甚至認為科學觀察就是用眼睛去看。本文將從觀察目的、觀察方法、觀察描述和觀察記錄四個方面展開研究，以明確的現狀分析來幫助教師把握培養科學觀察能力的方向。

(一)低年段課堂教學中觀察目的的現狀分析

小學科學教學中的觀察是一種有計劃、有目的的感知活動。低年段學生對科學實驗和現象雖然存在較強的興趣，也樂于進行科學觀察，但表現出觀察很隨意的狀態，且容易被干擾。教師提出的類似于“認真看”的不明確的要求，很難達到培養學生觀察能力的目的。[3]

(二)低年段課堂教學中觀察方法的現狀分析

低年段學生在進行科學觀察時往往會出現以下情況：首先是當教師要求學生觀察時，他們往往只用眼睛看，缺乏觀察方法的應用；其次是即便學生認識到了觀察需要結合多種感官和簡單工具的參與，也由于缺少觀察順序的指導，觀察缺乏系統性、精確性；最后是學生的觀察缺乏思維的參與，學生僅把觀察到的情況記錄下來還不夠，還要對觀察到的現象和數據進行比較、分析。

(三)低年段課堂教學中觀察描述的現狀分析

在課堂教學中常常會碰到這樣的場景：學生對于實驗現象給予了熱烈的反應，產生了共鳴，可是要求學生與同學分享交流自己的觀察發現時，他們卻說不出重點，或者說出來的只是表象。出現這樣的情況，是因為低年段的學生往往只能抓住事物表面淺顯的特征，對事物的本質特征很難發現。在課堂教學中，還會出現學生對觀察結果的描述不夠客觀的情況，表現為常常會加入自己的主觀臆想。其原因是教師未對學生進行觀察描述方面的方法指導。

(四)低年段課堂教學中觀察記錄的現狀分析

科學觀察記錄是指學生客觀記錄下的實驗中觀察到的現象或者實驗數據，它是得出實驗結論的重要證據。但是，由于觀察科學實驗現象本身具有很強的趣味性，吸引了學生的大部分注意力，學生往往會忘記對實驗觀察結果進行記錄，這一情況在低年段學生身上更為突出。同時，即便學生在教師的提醒下進行了觀察記錄，學生記錄的內容也很容易出現形式單一、內容片面、邏輯不清和過于混亂等情況。[4]因此，在課堂教學中，教師首先要讓學生養成觀察記錄的良好習慣，其次要在觀察記錄的方法、形式、內容等方面提供足夠的指導。

三、指導低年段學生有效科學觀察的實施建議

對低年段課堂教學中科學觀察的現狀進行分析，目的是找出當下科學觀察在低年段課堂教學中所存在的問題，以及出現問題的原因，從而尋找出可以改變科學觀察現狀的方法。

結合上述分析，教師可以從觀察目的、觀察方法、觀察描述和觀察記錄這四個方面對原有的教學策略進行調整，從而使學生的科學觀察真正走向有效。

(一)觀察目的的形成：從隨意觀察到有目的觀察

學生在進行科學觀察時缺少目的性，僅僅依靠對科學實驗和現象的興趣來開展觀察活動，這樣的觀察活動隨意性較強且無法持續。所以，要想培養學生的科學觀察能力，就要在觀察活動之前明確觀察目的，教師可以在活動之前給學生布置觀察任務，引導其有目的地展開觀察，并完成觀察任務。[5]在具體教學中，教師可以設置并列的、層層遞進的一系列問題，引導學生將觀察的注意力指向觀察對象，從而經歷自主發現的過程。

例如，在“水是什么樣子”一課中，教師設計讓學生觀察水的活動，由于教學對象是一年級學生，如果教師只提出讓學生仔細觀察水的要求，學生就會毫無目的地亂看，這樣的活動還不能稱為觀察。因此，在課堂教學中，教師可以通過一系列的問題布置觀察任務，讓學生將觀察注意力指向水的特征，如“仔細觀察這杯水，它是什么顏色的？它是否透明？它有什么氣味？它有什么味道？它是什么形狀？”等，學生的觀察目的在這些觀察任務的驅動下，就會指向水的各方面特征。

(二)觀察方法的指導：從無序觀察到系統觀察

在低年段學生的認知中，觀察就是用眼睛看，而科學觀察并不只是用眼睛看，它還涉及用耳朵聽、用鼻子聞、用舌頭嘗、用手摸和利用簡單的工具去觀察等。在觀察的過程中，學生也不能隨意、無序地觀察，而是要遵循一定的觀察順序，如從上到下、從左往右、從表面到內在、從整體到局部等。教師還要強調科學思維的參與，使科學觀察走向更深處。

1.結合多種感官和簡單工具，全面觀察

在課堂教學中，要想讓學生能夠做到全面細致地觀察，指導學生學會運用多種感官和簡單的工具來對事物和實驗現象進行觀察就尤為重要。有時為了使觀察到的內容更加完整、可靠，教師還要指導學生借助簡單的工具來進行觀察，如放大鏡、溫度計等，這些方法都需要教師在課堂教學中對學生進行傳授。學會運用科學的方法來輔助觀察，對學生科學概念的形成、科學知識的理解及思維的發生都能起到至關重要的作用。

還以“水是什么樣子”一課為例，當學生在觀察水時，教師可以結合布置的觀察任務指導學生運用多種感官和簡單工具展開觀察，如觀察水的顏色特征時可以提醒學生用眼睛看的方法，觀察水的氣味特征時可以指導學生用鼻子聞的方法，觀察水的味道特征時可以指導學生用舌頭嘗的方法，觀察水的形狀特征時可以指導學生把水裝進不同形狀的容器中，然后進行比較，觀察水的流動性特征時可以指導學生用滴管把水滴在拳頭上觀察等。

2.遵循觀察順序，系統觀察

科學觀察一定不是“走馬燈”式的觀察，不是想觀察哪里就觀察哪里，要遵循一定的觀察順序，如從整體到局部(從局部到整體)、由表及里、從上往下、由左及右等，這就需要教師系統地進行指導。學生應在各種觀察順序的指導和練習下，樹立系統觀察的意識。

例如，在“借助工具觀察”一課的課堂教學中，教師安排了觀察大拇指的活動，讓學生借助放大鏡觀察自己的大拇指。在這個活動中，教師可以先引導學生仔細觀察大拇指的樣子，然后引導學生觀察大拇指分成幾段，每一段的樣子，緊接著再引導學生觀察大拇指指甲、指紋等，通過這樣一系列從整體到局部的有序觀察，觀察逐步系統化。

3.強調思維參與，深度觀察

科學觀察能激發學生的思維，而有思維的參與，觀察才能不斷升華。在課堂教學中，教師要指導學生對研究對象進行觀察，然后利用分析、綜合、比較、分類、抽象、歸納等思維方法對觀察到的結果進行處理，得出科學結論，從而內化為科學知識。

例如，在“形狀改變了”一課的課堂教學中，教師在組織學生玩“變臉”游戲之后，為學生提供了氣球、海綿、鐵絲、橡皮筋四種物體，并提出想辦法改變它們形狀的要求。這個活動對二年級的學生來說非常簡單，學生很快就能用多種方法改變四種物體的形狀，但此時學生的觀察注意力更多地在改變形狀和改變形狀的方法上，這時教師可以提出“這么多的方法都可以改變物體的形狀，那到底是什么在改變物體的形狀”的問題，將學生的觀察注意力拉回到問題的本質上來，引發學生思維的參與，使學生認識到無論使用什么方法，其本質都是對物體施加了一個力，力可以使物體的形狀發生改變。這個過程讓學生仿佛觀察到了“無形的力”，讓學生的觀察往深處去。

(三)觀察描述的組織：從表面觀察到深刻觀察

觀察描述是檢驗學生觀察是否有效的重要依據，是觀察的一種外顯形式。針對課堂教學中學生的觀察描述往往停留在表面，以及在描述時常常會加入主觀臆想等情況，教師要指導學生學會用科學的詞匯和句式來描述觀察到的科學現象，也要指導學生分清客觀事實與主觀判斷之間的區別，培養學生實事求是的科學態度。

1.指導科學的描述方法

低年段學生科學素養還不高，還不能很好地對觀察到的現象進行科學描述，適當提供“腳手架”能有效提高學生描述科學現象的效率。教師可以指導學生用科學的詞匯和句式來描述，這些描述是建立在主動理解學習內容的基礎上的，當學生用科學的語言來描述科學概念或現象時，深度學習已經發生了。[6]

例如，在“透明與不透明”一課的課堂教學中，通過對玻璃片、毛玻璃片、瓷磚片的觀察，學生能輕松判斷玻璃片是透明的材料，瓷磚片是不透明的材料，但當教師追問“什么是透明”時，學生卻很難描述清楚，這時，教師可以提供科學的句式幫助學生描述：“透過……能清楚地看見同學的臉，說明……是透明的；透過……看不見同學的臉，說明……是不透明的。”學生借助這樣的句式不但能非常清晰地描述透明與不透明的概念，也能很好地對“毛玻璃”的透明情況進行判斷：“透過毛玻璃能模糊地看見同學的臉，說明毛玻璃是半透明的。”同時，對生活中的其他材料也能通過這個句式清晰地描述。

2.培養實事求是的科學態度

科學的觀察描述就是把觀察到的現象或特征實事求是地描述出來，不加入任何主觀臆想，而低年段的學生往往還不能分清客觀事實與主觀判斷之間的區別，常常會寫出類似于“我觀察到螞蟻很開心”這樣加入主觀臆想的描述。因此，在課堂教學中，教師要求學生只能將觀察到的現象如實地描述出來，當學生的描述加入了主觀臆想時要及時指正，逐步讓學生養成實事求是的科學態度。

(四)觀察記錄的優化：從籠統觀察到精確觀察

在課堂教學中可以發現，低年級學生在觀察時，常常觀察得快忘記得更快，這就要求教師指導學生在觀察后及時將觀察到的情況記錄下來。但是，如果教師只是提出觀察記錄的任務，沒有進行具體的指導，學生的觀察記錄就會呈現出籠統、零散，甚至是無法記錄事物本質特征等情況，這就要求教師針對觀察記錄的方法進行充分指導，讓觀察更精確。具體可以借助“氣泡圖”“詞條記錄單”和“圖文結合”等形式來實現。

1.“氣泡圖”記錄

“氣泡圖”是小學科學觀察記錄中非常重要的圖形表征的形式之一，所謂氣泡圖就是把觀察對象以文字或圖片的形式放在記錄紙中間，然后通過觀察將觀察對象的諸多特征有序地寫在四周，它和“魚骨圖”“思維導圖”等圖形式記錄一樣，在科學教學中起到重要的作用。而氣泡圖簡單的外觀、直指物體特征的表達形式特別適合低年段學生。因此，在教學中，教師可以指導學生用氣泡圖的形式來記錄觀察對象的基本特征。

2.“詞條記錄單”記錄

記錄單也是科學教學中常用的記錄方式，通常采用表格將觀察到的現象和特征記錄下來。低年段學生常常會出現觀察后“心里明白卻說不清楚”的情況，采用“詞條記錄單”的形式可以降低學生記錄的難度。在記錄單之外，教師會提供很多的詞條，讓學生通過觀察，將符合的詞條貼到相對應的表格中，這個過程不但降低了記錄的難度，也激發了學生記錄的興趣。例如，觀察不同土壤的特征時，教師可以設計“土壤特征卡”，學生通過各種方法對不同土壤進行觀察，然后結合“特點描述詞條卡”對相關的特征進行描述。

3.“圖文結合”記錄

低年段的學生識字量還不多，基于這一點，教師可以鼓勵學生采用“圖文結合”的形式來進行觀察記錄，這也是培養學生制作“觀察筆記”的重要基礎。例如，在觀察黃瓜或番茄的生長過程時，教師可以鼓勵學生采用文字、繪畫、拍照等形式將觀察到的情況記錄下來。值得注意的是，科學觀察記錄并不需要學生對觀察對象進行藝術加工，而是要指導學生將觀察到的事實準確地記錄下來。

小學科學在低年段是以觀察實驗為主，觀察是科學啟蒙教育的重要內容之一，它不僅是科學學習的重要方法，還是培養學生思維能力的重要手段。觀察是思維的前提和基礎，思維是觀察的延續和升華。[7]結合低年段科學教學中的觀察目的、觀察方法、觀察描述和觀察記錄等現狀，教師要采取多樣的策略，使學生樂于觀察、善于觀察，從而為今后的科學學習打下堅實的基礎。