〔摘 要〕 觀察能力是科學探究的基石,包含對事物表象的感知,以及對事物內在邏輯的洞察,需要學生有目的地運用多感官途徑去感知科學現象,從而在復雜的信息中篩選出關鍵性的數據。這要求教師創造性地設計教學內容,使學生在簡單的觀察活動中學習科學的觀察方法,提高觀察的準確性。本文主要探究在小學科學教學中,如何培養學生的觀察能力,促進學生科學探究能力的發展。
〔關鍵詞〕 小學科學;觀察能力;培養
〔中圖分類號〕 G424 〔文獻標識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 (2025) 04 098-100
2022年版《義務教育科學課程標準》明確要求學生掌握觀察、推理等科學探究方法,培養初步的科學探究能力。小學生好奇心強,感知能力敏銳,因此,科學教學不應停留在知識的傳授上,更應關注學生科學素養的全面提升,培養其觀察能力,從而幫助學生理解科學概念、掌握科學方法,最終形成科學思維模式。
一、探究自然,鼓勵觀察
自然界的現象復雜多樣,從簡單的植物生長到復雜的天氣變化,每一項都蘊含著無盡的知識與規律。教師可以鼓勵學生走進自然,觀察自然界的各種現象,激發學生對未知世界的好奇心,促進其觀察能力的提高。對自然界的觀察不限于視覺上的捕捉,還包括聽覺、嗅覺等多方面的感官體驗,有助于學生對事物多角度的理解。教師在設計自然觀察活動時,需精心挑選觀察對象,確保觀察活動既能吸引學生興趣,又能實現教學目標。在觀察過程中,教師應指導學生注意觀察的方法,記錄觀察時間、地點、天氣條件等情況,使學生的觀察能力在實踐中得到錘煉與提升。此外,教師還應鼓勵學生在觀察后進行思考,引導學生從觀察到的現象中提出問題,思考可能的解釋,加深學生對自然界的認識,訓練其批判性思維能力。
以人教版科學四年級下冊《一天的氣溫》課程為例,教師可以設計一項旨在觀察一天中氣溫變化的科學活動,讓學生直接接觸自然界的現象,促使學生主動運用觀察能力,深入理解氣溫變化的科學原理。活動開始之前,教師需要向學生介紹基本的氣象知識,解釋氣溫是如何變化的以及它對日常生活的影響。接著,教師展示溫度計的使用方法,并講解測量氣溫時應注意的事項。學生分成小組,每組配備一支溫度計,任務是在一天中的不同時間點(如早晨、中午、下午和傍晚)測量并記錄氣溫。在實際操作過程中,學生需要學習如何準確讀取溫度計上的數據,并掌握記錄測量數據的正確方法。此外,學生還要觀察到氣溫與時間、天氣狀況之間的關系,例如,在晴朗的日子,中午時分的氣溫明顯高于早晨和傍晚。在活動結束后,教師指導學生將測量的數據整理成表格,并引導學生分析氣溫變化的規律,如表1。學生會發現,氣溫的變化與太陽的升降有密切關系。這一發現使其對自然界的現象產生了濃厚的興趣,也加深學生對氣候變化科學原理的理解。
二、實驗操作,精準觀察
科學實驗操作中的觀察能夠有效提升學生觀察的精準性。實驗操作要求學生觀察現象、記錄數據并分析結果,這一系列動作對觀察力的要求極高。因此,教師在引導學生進行科學實驗時,需要注重培養學生對實驗過程中微妙變化的敏感性。在實驗設計階段,教師應引導學生明確觀察的目標與要點,使學生在實驗過程中能夠集中注意力,對細節進行精準捕捉。同時,科學實驗的多變性,要求學生在觀察時保持高度的專注,從而在實踐中提高觀察的精準性。教師還需培養學生在實驗操作過程中的獨立思考能力,引導學生根據觀察到的實驗現象,自行推斷并解釋實驗結果,進一步加深學生對科學概念的理解,提高其分析問題的能力。在實驗操作中,教師需要強調觀察的系統性,指導學生記錄觀察過程中的每一個變化,無論是成功的還是失敗的實驗,都會成為學生素質提升的寶貴資源。
以人教版科學四年級上冊《固體也熱脹冷縮嗎》課程為例,實驗的目的是讓學生觀察不同溫度下鐵釘和塑料管的熱脹冷縮現象,從而理解固體物質也會因溫度變化而發生體積變化。教師需要向學生介紹實驗的背景知識,解釋什么是熱脹冷縮以及為什么會發生這種現象。隨后,教師展示實驗器材:一根鐵釘、一段塑料管、一杯熱水和一杯冷水,以及用于測量的尺子。教師應演示如何測量鐵釘和塑料管在常溫下的初始長度,并記錄下來。記錄完成后,將鐵釘和塑料管分別浸入熱水中幾分鐘,學生觀察這一過程中鐵釘和塑料管的細微變化。隨后,將它們迅速轉移到冷水中,再次觀察其變化。在整個過程中,教師應強調觀察的重點,感受固體熱脹冷縮時變化的速度、變化的程度等,確保學生能夠精準觀察。學生在實驗中需要密切關注鐵釘和塑料管的長度變化,同時學習如何精確地使用尺子測量,如何仔細記錄每次測量的數據。通過觀察,學生可以發現,在熱水中鐵釘和塑料管的長度都有所增加,在冷水中又有所減少,從而驗證了固體物質在不同溫度下會發生熱脹冷縮的現象。
三、觀測記錄,細致觀察
教師在指導學生進行科學活動時,應強調記錄的重要性,引導學生養成在觀察過程中做詳細記錄的習慣,使學生在面對自然現象或科學實驗時,關注直接的觀察結果,同時學習記錄觀察過程中的各種細節。觀測記錄的過程要求學生將觀察到的信息轉化為文字、圖表或其他形式的記錄,鍛煉學生的觀察能力,提高其信息整理和表達的能力。在教學過程中,教師需要采用多種策略促進觀測記錄的精準性。教師可以先行示范如何進行觀測記錄,展示如何精準地記錄觀察對象的特征、變化過程以及個人的思考,并引導學生模仿并實踐。在這一過程中,教師要鼓勵學生綜合運用視覺、聽覺、嗅覺等感官進行觀察,以獲得更全面的觀察數據。此外,教師還應強調記錄的即時性,對觀察現象立即記錄,避免信息的遺漏或記憶的偏差,確保記錄的準確性。
以人教版科學六年級上冊《植物的簡單分類》課程為例,教師可以制作植物分類卡片,利用這些卡片記錄田野里植物的特征并進行分類。這項活動能夠讓學生走進自然,親自觀察和記錄,鍛煉其細致觀察的能力,使學生能夠更加精確地掌握植物分類的知識。活動開始前,教師需向學生介紹植物分類的基本知識,幫助學生了解植物界的多樣性以及常見植物分類的依據,如表2。教師可以展示幾種不同類型的植物圖片,解釋葉子形狀、花的結構等特征在植物分類中的重要性。在教師的指導下,學生需要制作植物分類卡片,每張卡片上畫出不同類別植物的示意圖,并留有記錄觀察細節的空間。在田野觀察的環節,學生分成小組,每組攜帶制作好的分類卡片和記錄工具進入校園周邊的自然環境,尋找并觀察不同種類的植物。學生仔細觀察每一種植物的外形特征,辨別葉子的形狀、大小,并將這些細節記錄在相應的分類卡片上。通過實際觀察,學生發現,即使是相同類別的植物,也存在著細微的差異,幫助學生掌握更加細致分類的依據,加深對植物分類原理的理解。
四、互動問答,自主觀察
互動問答可以激發學生的主動探究精神,促進自主觀察能力的提升。在小學科學教學中,教師需要設置互動問題引導學生深入觀察,鼓勵學生主動探索、提問和解答,從而在實踐中鍛煉其觀察能力。互動問答的過程要求教師具備高度的靈活性,能夠在觀察活動中提出開放性問題,引導學生思考,鼓勵其基于觀察到的現象提出自己的問題,促使學生在探索過程中保持高度的警覺性,對觀察對象進行更為深入的探究。教師在互動問答中應發揮引導作用,利用問答激發學生的思考,幫助學生建立觀察與思考之間的聯系,使學生在自主尋找答案的過程中,加深對科學現象的理解,同時培養學生獨立解決問題的能力。互動問答不限于教師與學生之間,學生之間的相互提問和探討同樣重要,能夠激發更多的觀點,為學生提供從多角度觀察問題的機會。
以人教版科學五年級下冊《電鈴的能量轉化》課程為例,教師可以利用互動問答和自主觀察的方式,深入探索能量轉換的科學原理。教師應帶領學生簡要回顧能量的概念及其轉換形式,并引入電鈴的工作原理,解釋電能轉化為磁能進而產生聲能的過程。教師還需展示簡易電鈴模型,并向學生展示如何連接電源、開關和電鈴,確保每位學生都能看清楚操作步驟。在觀察過程中,教師提出第一個關鍵問題:“電鈴工作時,電能是如何轉化為其他形式能量的?”引導學生觀察電鈴工作的狀態,并記錄下觀察到的現象。學生觀察到,電鈴閉合電路后,電鈴開始發出聲音。這時教師提示學生思考聲音的來源和電鈴內部的變化,幫助學生理解電能首先轉化為磁能,磁能驅動電鈴的錘頭振動,從而產生聲能。隨后,教師引入第二個問題:“如果改變電源的電壓,電鈴發出的聲音會有什么不同?”為了解答這個問題,教師邀請學生分組進行實驗,調整電源的電壓,并觀察電鈴聲音的變化。學生發現,隨著電壓的增加,電鈴的聲音變得更響。在這一觀察中,學生進一步了解了電能與電鈴發聲強度之間的關系。在整個互動問答和觀察過程中,教師不斷引導學生深入思考,鼓勵學生提出自己的見解,積極參與討論,通過自主觀察,加深對電鈴能量轉換原理的理解。
綜上所述,觀察能力的培養是小學科學教育的關鍵任務之一。它要求教師關注學生科學知識的積累,重視學生科學方法的掌握和科學素養的形成。學生的觀察能力將在科學探究的道路上發揮至關重要的作用,為其今后的學習和生活打下堅實的基礎。
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