小學科學觀察實驗教學策略研究

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21世紀的今天，科學技術不斷發展，人類在科技的幫助下認識、了解了許多科學秘密，也推動了社會經濟發展。科學技術的進步對每一位公民的科學素養提出了新的要求。何為科學素養？在教育部制訂的《義務教育小學科學課程標準》中有這樣明確的定義：“科學素養是指了解必要的科學技術知識及其對社會與個人的影響，知道基本的科學方法，認識科學本質，樹立科學思想，崇尚科學精神，并具備一定的運用它們處理實際問題、參與公共事務的能力。”在國家“立德樹人”教育根本任務的引導下，小學科學課程立足國情，結合時代特點，再根據學生成長規律和社會對人才的需求，以立德樹人為要求培養小學生的科學素養，是落實國家教育方針、培養學生成為合格公民的必然選擇。小學生科學素養的培養源于科學學習，科學學習又始于觀察，小學生對世界的認識離不開大量的觀察和實驗活動。小學階段的科學觀察實驗活動與學生的生活經驗密切相關，往往能較好地激發學生學習科學的興趣，培養學生科學看待問題的能力。在分析小學科學六個年級、四個研究領域的教材內容的實驗類型中我們發現，教材在小學低段和中段安排了大量的觀察實驗活動，這是符合該學段小學生的認知特點的。怎樣才能有效地指導學生完成科學觀察實驗，理解相應的核心概念，掌握一定的科學觀察方法，培養學生的科學素養呢？我們需要根據觀察實驗的教學目標和學生的學情，制訂行之有效的教學策略。根據信息控制者不同，我們可以把教學策略按其性質分為替代型教學策略和生成型教學策略，接下來我就對這兩種教學策略在科學觀察實驗中的應用和改進進行闡述。

一、明確觀察學習內容，活用替代型教學策略

替代型教學策略是比較傳統的方法策略，即使是在今天我們倡導學生為主，教師為輔的課堂教學方式下，這種教學策略仍然在使用。它主要強調教師在學生學習過程中的指導作用，傾向于替學生處理信息，為學生提供學習目標、選擇教學內容、安排教學順序等。這種策略在科學觀察實驗中的應用就體現為教師為學生選定好了觀察對象，明確了觀察目的，設計好了觀察記錄表格，事先分了好各個活動小組等。這些課前就要準備好的教學準備內容對小學生尤其是低段的學生來講是非常必要的，能保證科學觀察實驗的有序開展，學生能在小組內有目的性地開展觀察活動，同時記錄觀察現象、數據等關鍵信息，為后續的信息處理、表達交流做充分的準備。但是傳統的替代型教學策略傾向于替學生處理信息，這在科學課堂中是萬萬不行的。科學課程探究目標中明確指出有效處理信息是學生一定要掌握的探究能力之一。學生要能在教師的引導下或基于所學知識的基礎用科學語言、圖示符號、統計圖表等方式整理其信息，表達探究結果。因此我們在使用這種傳統的教學策略時要根據課標要求和學生的學情進行調整，培養學生實驗能力。此外，我們還要靈活地給學生選定觀察對象，讓觀察范圍變廣，有利于學生理解核心概念。如學生在做水能溶解多少物質這個觀察實驗時，教師給學生指定的觀察對象是相同量的食鹽和小蘇打，研究它們在50毫升水里的溶解能力的大小。我們在課堂上可以把全班分成兩大組，一大組研究食鹽和小蘇打，另一大組研究食鹽和味精，課后還可以讓學生回家研究食鹽和白糖。當學生多觀察幾種物體在水中的溶解情況后，就能深刻理解不同物質在水中的溶解能力是不同的這個概念。又如在生命科學領域的教學中，一年級的學生要觀察校園里的花草樹木，但孩子們在課堂上的觀察時間是非常有限的，教師完全可以讓學生觀察自己家里的植物，把課堂觀察延續到課后，同時觀察多種對象，能讓學生對植物的相同點、不同點有更深入的認識，也能培養學生持續觀察的毅力和表達交流的能力。由此可見，傳統的教學策略并不是毫無優點，我們要充分利用它的優點，根據新課標要求和學生實際情況重新制訂合適的教學策略，既能讓學生在課堂上有序高效地完成科學觀察實驗，提高實驗技能，又能把科學學習延伸到課后，培養學生自主學習的能力。

二、確定觀察學習主體，巧用生成型教學策略

生成型教學策略是指學生作為學習的主要控制者，自己制訂學習目標，自己對學習內容進行組織和加工，自己安排學習活動順序并由此形成自己的學習特點。教師作為學習的指導者和幫助者，可以為學生提供必要的支持，將管理和控制學習的責任轉移給學生，讓學生成為教學活動的主要責任承擔者。這種教學策略把學生擺在了課堂的主導位置，學什么，怎么學，學到什么程度都是學生來決定，教師只需為學生提供支持，不再負監督和管理的責任，這就對學生提出了非常高的要求。小學階段的課堂教學很難完全照搬這樣的教學策略，小學生的心智尚未發育成熟，根本不具備完全獨立自主學習的能力，更何況是要求學生“做中學，學中思”呢？因此，針對這種教學策略的優點和小學生的學習特點，我們做了如下改進。首先是針對教材中探索部分的科學觀察實驗，我們可以讓學生在明確實驗目的的基礎上自主觀察。如學生在學年級上冊“不同材料的餐具”一課時，觀察材料的特點是本課的核心活動。因此在教學過程中，教師在回顧上一課重點知識后可以直接問：“各種材料都有什么特點？我們如何知道？”引導學生思考并尋找合適的觀察載體，學生先在小組內討論選擇哪些材料，再進行組間交流，從材料是否常見、是否易得，是否可以做出餐具等幾個方面討論，最后選擇金屬、陶瓷、塑料、木頭、可降解塑料和紙這六種材料的餐具進行后續的觀察，這樣的觀察實驗目的非常明確，有利于培養學生觀察的專注力。至于面對這六種不同材料的餐具該怎樣觀察、記錄什么特點，就是學生要自行考慮的問題。學生需要充分調動他們之前觀察物體的經驗，在組內討論交流并進行記錄，最終形成本組的實驗觀察報告。在這一系列的觀察活動中，學生的自主性得到充分的發揮，而教師只給學生提供了觀察材料。其次是拓展部分科學觀察實驗的設計與實施，這部分實驗是課堂實驗的拓展與補充。學生有了一定的理論基礎和實驗經驗后，我們完全可以讓學生自己設計實驗問題，選擇觀察對象，自主完成觀察實驗，他們往往會有很多驚奇的發現，在這個過程中，學生的觀察實驗能力能得到質的提升。例如，在進行“空氣能占據空間”一課的拓展實驗時，學生需要利用空氣把塑料瓶里的半瓶水擠出來。這個實驗對學生來講是很有吸引力的，我們在引導學生課后做這個觀察實驗時，只給問題，不指明材料，學生會想出許多意想不到的方法：有的孩子受到烏鴉喝水的啟發往里頭扔小石子；有的孩子用虹吸原理把水擠出來；還有的孩子用兩個吸管把水從瓶子里擠出來。可見自主性的觀察實驗能充分激發學生的學習熱情，獲得良好的學習效果，這就是培養學生科學素養的有效途徑之一。

三、挖掘觀察深度與廣度，探索新生成型教學策略

生成型的教學策略是開放的，多維的，學生從不同的觀察角度去觀察同一個物體或同一個生物時，會有許多不同的發現。我們鼓勵孩子能跳出教師給的既定問題，激活創新思維，觀察研究他們感興趣的問題，拓寬觀察的廣度，這就是科學核心素養中非常重要的一點：科學思維與創新。學生在科學課堂上觀察研究的問題大多是他們非常熟悉的物體和自然現象，許多學生就難免會帶有定式思維，只去觀察他們熟悉的一面，這時教師可以引導學生從不同的側面去觀察思考，小組內開展頭腦風暴，再討論出一個可研究的問題，對其實施觀察、測量、記錄、分析，從而得出結論，潛移默化地培養學生的創新思維。如在觀察研究昆蟲的特點時，學生通常只會觀察到昆蟲的外部特征，如翅膀、足、觸角、眼睛等，這時教師可以引導學生思考：“昆蟲有耳朵嗎？”一石激起千層浪，孩子們就會有不同的意見，調動他們研究這個問題的積極性，進而想辦法解決這個問題。讓觀察多維化，能挖掘學生的潛能，為培養學生的科學素養服務。觀察研究同一個問題時，我們還要鼓勵孩子圍繞核心概念，做深度觀察，這是學習進階的另一種表現方式。每個學生對同一個問題的認知程度是不一樣的，如物質科學領域中的核心概念“物體的運動可以用位置、快慢和方向來描述”，低年級學生通過學習要知道使用前后左右、東西南北、遠近等描述物體所處位置和方向。學生在觀察物體的時候，教師除了引導學生從這幾個方面觀察和描述物體，還可以多問問學生這樣的問題：“小明在小紅的什么方向？是近還是遠？你是怎么知道的？”引導學生從測量距離來準確描述物體的遠近。如果每節課學生都能在已有觀察經驗的基礎上再進行深入思考，就能逐漸培養學生深度觀察思考的習慣，這也是科學研究者必備的品質，對學生科學素養的培養是很有幫助的。綜上所述，為了培養學生的科學素養，教師在指導科學觀察實驗活動中要采取適合本班學生的教學策略，給學生提供多樣化的學習機會，如探究的機會，綜合運用所學知識解決觀察中發現的問題，小組內交流研討的機會，班級內展示交流結果的機會等。讓學生動手動腦學科學，用探究學習的方式開展觀察實驗，精心設計探究問題，處理好學習中學生自主和教師指導的關系，用富有啟發的方式讓學生發現自己的問題所在。同時，教師還可以指導學生用科學游戲、科學辯論會等多種方式呈現自己的研究結果，讓科學學習始于觀察，但最終實現“培養學生的科學素養，并為他們繼續學習，成為合格公民和終身發展奠定良好的基礎”這個總目標。

作者:賴景玉 單位:福建省霞浦縣第六小學