有效培养小学生科学观察能力的思考与实践

【摘 要】本文提出了培养学生科学观察的多项策略，包括丰富观察环境、提升观察引导、明确观察目标、创新观察策略、强化观察方法及养成观察习惯等，以此提升学生的科学素养和综合能力。

【关键词】科学观察 有效观察 科学素养

科学既是一种系统的知识体系，又是方法论，需要通过观察、实验、推理来探究自然界和人类社会。观察，既是获取信息的直接途径，更是培养学生科学态度、掌握科学方法的重要手段。

一、什么是科学观察

科学观察是指在一定的科学知识背景下，为发现问题或解决问题所进行的有目的、有计划、系统地运用感官考察现象的一种知觉活动，这种活动常常与积极的思维相结合。科学观察包括三个要点：科学观察是在科学知识背景中发生的，科学观察必须有计划、有目的，思维在科学观察中起着重要作用。

由科学观察的概念和要点可以知道，科学观察的重要意义体现在三个方面。首先，科学观察是科学家获取科学知识的重要途径，是获取自然界信息、发现新知识的重要手段。通过观察，科学家能够直接感知和理解自然现象，进而提出假设、验证理论。其次，有计划、有目的地组织科学观察，可以确保观察的准确性和有效性，减少盲目性和随意性，通过系统收集和分析数据，推动科学知识的不断积累和发展。最后，科学观察为人们提供了与周围世界接触的机会，有助于培养观察力、思考力和判断力，且归纳推理等科学方法的运用，可以促进科学思维能力的提升。

二、课标对科学观察的进阶要求

分析《课程标准》中的学段目标，结合学生1～6年级的思维发展特点，我们可以看出，不同年段学生的科学观察能力呈现出进阶的特点。

低年级学生的思维主要以具体形象思维为主，因此，科学观察要注重激发学生的观察兴趣，让他们从身边的自然现象入手，激发对周围世界的好奇心和观察兴趣。当然，教师还要进行基本的观察技能训练，例如，指导学生使用多种感官（视觉、听觉、触觉等）进行观察；引导学生学习基本的观察方法，如整体观察、局部观察等；通过观察日常生活中的简单现象（如物体的颜色、形状、大小等），培养学生细致入微的观察能力。同时，教师要鼓励学生用简单的图画、词语等方式记录观察到的现象，初步形成观察记录的习惯。

中年级学生的思维开始过渡到抽象的逻辑思维，这是思维发展的关键期，也是思维能力“跃升”的重要时期。因此，教师首先要引导学生学习按顺序、有步骤地进行观察，提高观察的系统性和条理性，运用对比观察、连续观察等方法，培养学生对事物变化过程的关注。其次，要增强观察记录的准确性，如要求学生使用恰当的文字、图画、符号等记录实验现象。最后，培养学生的问题意识，指导学生基于证据进行简单的推理和假设，培养初步的逻辑思维能力。

高年级学生的思维已经具有较好的抽象逻辑思维，他们能够较好地理解抽象知识，认识事物的本质属性。因此，教师要注意培养学生观察过程中实事求是、严谨细致的科学精神，培养学生深入观察与分析的能力，鼓励学生在观察的基础上进行实验设计，通过实验验证观察结果，指导学生对观察结果进行分析和解释，提高学生理论联系实际的能力。

三、培养小学生有效观察的策略

1.明确观察目标。

小学生在进行科学观察时，往往会由于缺乏明确的目的性，导致观察过程随意性强甚至偏离观察主题，或者只关注实验现象的表面，而忽略实验的微小变化和细节。因此，学生在进行观察活动前，教师应引导学生明确观察的目的、任务及方法，让学生知道要观察什么、怎么观察，以及在观察的过程中如何记录、分析，帮助学生养成有目的观察的习惯。

2.创新观察策略。

在科学探究过程中，学生会遇到不少观察难点，这些问题妨碍了科学观察的有效性。例如，热在固体中的传递和在空气中的对流现象，光的直线传播、反射、折射现象，电流流动的过程中电磁转化现象等，这些都是不易观察到的现象。教材中会有很多经典的实验帮助学生解决观察的难题，但教学实践表明，仍然需要一线教师不断创新实验材料和观察方法。我们可以借助感温涂料，涂抹在固体表面，使学生观察到热的传递路径；改良空气对流实验箱的大小和形态，将它模拟成房间的样子，通过暖宝（模拟暖气）位置的变化，在烟雾的帮助下，让学生清晰地看到空气对流的路线，并发现空气对流的规律；通过在接电导线周围摆放多个小磁针或利用磁粉的变化，来引导学生观察电磁转化的过程。

3.强化观察方法。

小学生尚未掌握科学的观察方法，比如，选择哪些恰当的观察工具，制订怎样的观察计划，采用什么观察方法等。这些可能导致学生在观察过程中缺乏条理性和系统性。因此，教师应指导学生逐渐掌握科学的观察方法，如顺序观察法、对比观察法、定量观察法等。通过多次探究实践，让学生理解不同观察方法的适用场景和操作步骤，提高他们的观察技能。

顺序观察法是按照一定的顺序对观察对象进行细致、全面的观察，以便更好地认识和描述观察对象。如探究鱼类的共同特征时，教师可引导学生按照从整体到局部、从外向内、从头部到尾部的顺序观察；观察热传导现象时，按照从加热前到加热后、从加热点到其他部位的顺序观察。

对比观察法有利于帮助学生观察并发现事物间的差异性。教师可以引导学生设计对比实验，研究不同条件下事物的变化规律。如植物的向光性实验，通过观察对比实验中两株植物的变化差异，推理出植物与阳光的关系。

定量观察法可以帮助学生更准确地分析、理解科学现象。例如，探究水的沸腾时，教师可引导学生准确测量并记录水在加热过程中的温度变化，以及达到沸点的温度，通过分析温度曲线变化规律来建构沸腾的科学概念。

当然，科学的观察方法还有很多。对此，教师要有目的地加以引导，通过长期的探究与实践，培养和强化学生的观察技能。

4.养成观察习惯。

有效的科学观察需要翔实的记录来支持后续的数据分析和结论推导。然而，由于小学生的年龄较小，他们可能不知道如何准确、清晰地记录观察结果，或者因为记录速度慢而遗漏重要信息。因此，在科学观察过程中，教师要引导学生逐渐养成及时记录观察结果的好习惯。教师可以通过设计更加合理的观察记录表，引导学生全面、细致、不遗漏重要信息地进行记录；引导学生撰写观察日记、做自然笔记、绘制思维导图等，帮助学生系统地整理和归纳观察信息；鼓励学生进行反思，观察时积极思考，多问“为什么”，分析观察结果产生的原因和背后的科学原理，促进学生批判性思维的发展。

综上所述，科学观察不仅是科学学习的起点，更是培养学生科学素养、激发创新思维的重要途径。随着科技的飞速发展，教师还应积极探索信息技术在科学观察中的应用，为学生提供更加直观、生动的观察体验，使抽象的科学原理变得触手可及。相信每一位小学科学教师都能成为科学探索的引路人，用智慧和热情点燃学生心中的科学火种。

参考文献：

［1］胡卫平，刘守印.义务教育科学课程标准（2022年版）解读［M］.北京：高等教育出版社，2022.

［2］谭帮换.小学生科学观察能力培养策略研究［D］.西南大学，2011.

［3］王小燕.科学思维与科学方法论［M］.广州：华南理工大学出版社，2006.

［4］叶宝生，王灵华，刘春梅.基于逻辑的小学科学教学设计［M］.长沙：湖南科学技术出版社，2019.