科学观察实验组织策略探析
作者: 魏艳红[摘 要]观察实验在小学科学教学中占据重要位置。教学中,教师要重视观察实验的设计和组织,从资源整合、方法传授、优化组织、训练设计等方面引导学生进行观察实验,带给学生更多观察学习的机会,以满足学生的学习需求。在观察实验中,教师要引导学生对实验材料、实验内容、实验程序、实验结论做细致观察和分析,这样学生才能建立完整的实验认知,提升观察学习品质。
[关键词]小学科学;观察实验;组织策略
[中图分类号] G623.6 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068(2023)33-0084-03
小学科学包含多种实验内容,教师有意识地推出一些观察活动任务,或者组织学生进行观察研究,都能够顺利启动学生的实验思维。受多种因素的影响,很多教师忽视观察实验的组织,导致学生观察机会被剥夺,这不利于学生的学习成长。观察是学生认识世界的重要手段,观察能够带来丰富感官体验。为此,教师要做好教学设计,整合观察实验资源、优化观察实验组织、传授观察实验方法、延伸观察实验训练,以帮助学生构建学科认知。
一、整合资源,创造观察机会
实验需要器材的支持。教师在实验材料搜集整合设计时,既要把握学生的实际学习情况,又要对学校教学条件做客观分析,这样才能设计适合的实验方案。
1.广泛搜集观察材料
教师在实验教学设计时,需要对相关器材做整合处理,确保实验的顺利展开。科学实验所用材料在生活中随处可见,教师不妨组织学生做实验材料的搜集整合工作,这能为学生带来更多观察机会,让学生产生实验认知。学校大多会有一些仪器、器材配备,对此,教师要做好必要的教情调查,科学利用这些材料进行实验设计,为学生提供参与学习的机会。
如教学青岛版小学四年级科学《运动与力》时,教师拿出一些材料,要求学生进行观察和思考:这里有小车、细线、砝码、钩子、垫片等材料,如果要让小车运动起来,如何利用这些材料呢?学生对实验材料比较熟悉,不断推出各种方案:可以将细线固定在小车上,用力牵拉,小车便会动起来;可以借助其他物品,如在细线上挂重物,也能够让小车动起来。教师继续提出问题:小车运动速度与哪些因素有关?学生再度展开思考和讨论,并利用现有材料做实验探索,逐渐达成共识:小车运动速度与拉力大小有关,拉力越大,其速度越快,反之,其速度越慢。在这样的实验中,学生通过细致观察,获得了对所学内容的深入理解。
2.科学应用校园资源
校园资源在科学实验中有广泛应用。教师应对相关资源做整合处理,组织学生深入校园进行观察,以带给学生丰富的学习机会。如校园中的植物观察、土壤分析,水池中水生物的调查等,都属于科学实验范畴。教师对校园资源做科学分析,确定观察点,可以为学生带来更多学习感知体验。学生平时学习中也会接触一些科学实验,教师要做好引导,让学生自觉感知实验的存在。
校园环境虽然比较单一,但其观察机会并不少,教师需要做好实验设计。如教学青岛版小学三年级科学《不同环境中的植物》时,教师布置观察任务:深入到校园之中,对各种植物的生长情况进行观察,记录下相关数据。学生对不同环境中的植物有一些观察经历,如校园道路的两旁长有法桐树,长得很茂盛,宽大的叶子遮天蔽日。学生深入到校园花园、水池边、操场边,对树木、青草、水草等植物做观察,从形态、色彩、状态等方面进行梳理比较,记录相关信息。在课堂展示环节,学生观察记录都比较丰富,实验体验更为丰满。教师引导学生借助校园环境开展植物生长观察活动,为学生带来更多观察机会。从学生观察体验情况可以看出,这次观察实验设计是比较成功的,学生收集了不少植物生长信息,为进一步学习奠定了基础。
二、传授方法,提升观察品质
在学生进入观察实验后,教师要跟进指导,及时传授一些观察方法,以激活学生的学习思维,提升学生的观察效率。
1.精心设计实验方案
设计实验方案时,教师需要有创新意识,对实验应用材料、实验操作程序、实验参与步骤、实验观察取点、实验结果评价等内容做全面梳理和研究,创造更多观察机会,组织学生进行细致观察学习,以快速启动学生的实验思维。学生对实验有特殊参与兴趣。教师抓住学生心理做实验设计,可以调动学生参与实验的主动性。
在教学青岛版小学五年级科学《噪声的危害与防治》这一课时,教师先让学生聆听周边的动静,寻找身边的噪声。学生静下心来聆听,很快就有一些发现,如远处汽车的鸣笛声、工地上传来的机械声、街道上的宣传喇叭声等。教师要求学生对这些噪声做分类处理,并提出一些整改意见,看谁的建议更为科学合理。学生开始阅读教材内容,结合自身生活环境特点展开思考和讨论,课堂研学气氛逐渐形成。教师深入学生群体之中,对学生的观察和思考情况做调查,对学生的建议进行评价,给出一些改正的意见。教师要求学生进行生活观察,找到一些噪声,并做分类处理,这是比较典型的实践性学习。学生针对生活噪声做观察和梳理,其感知体验是鲜活的。教师适时给予指导,引导学生深入思考,设计一些防治噪声的方案,成功调动了学生学习的主动性。学生对生活噪声比较熟悉,自然会积极回馈。教师组织学生展开深度思考,提出改进建议,为学生带来研学机会。虽然学生的建议未必科学、正确,但学生从观察中获得一些科学知识,对噪声的产生、危害、防治有了系统性的认识,这对全面提升学生的科学素养有一定帮助。
2.适时传授观察方法
观察实验有各种观察任务,因此教师对实验方案做具体分析,适时设计观察角度,组织学生进行思考和讨论,让学生产生鲜活的学习体验。观察不是简单地观看,既要找到观察角度,又要对观察信息做整合处理,这要运用到更多方法和技巧。教师针对性地传授方法,能够快速启动学生的学习思维。
观察需要方法的支持,教师对此要有理性的分析,针对学生观察存在问题做对应设计,以提升教学效率和品质。如教学青岛版小学四年级科学《生物和非生物》时,教师拿出一些材料,并引导说:“这里有动物图片、玩具、大豆、小石子、机器人、蒲公英等材料,如果从生物和非生物角度做分类,你会如何判断呢?你的判断依据是什么?”学生都有相关生活经验积累,很快就给出明确的判断。教师要求学生说说判断依据。学生这样解读:“生物能够生长发育、繁殖、需要吃食物,还能运动,非生物则没有这些属性特点。如小狗、小猫、小鸟等都属于生物范畴,而小石子、机器人、玩具等都不属于生物。教师对学生的判断分析进行归结,给学生带来学习启示。这样,先让学生观察和判断,再进行进一步的解读和分析,使学生从感性学习走向了理性分析之中。学生观察到的表象为思考判断提供依据,其观察认知顺利实现了内化。
三、优化组织,强化观察体验
观察实验有清晰的目标。教师组织学生进行具体观察时,要做好引导,让学生主动展开观察和讨论,增强学生的学习体验。
1.组织生活观察活动
在设计实验活动时,教师要对学生的观察能力做出客观判断,对学生观察存在的问题做理性分析,这样才能推出适合的观察任务。科学实验与学生生活有很多对接点,教师要做好设计和组织,创造各种观察机会,让学生进行实验学习,这样学生的感知体验会更深刻。观察活动形式众多,教师要做好筛选和创新设计,以提升活动的适合性。
学生对生活实验有主动探索的热情,教师不妨做好对接设计,引导学生深入生活当中,在观察体验中形成认知。如教学青岛版小学三年级科学《动物的“家”》时,教师课前设计了观察任务:深入生活之中,对小动物的“家”做观察,看看其构筑的特点,为课堂上的详细介绍做准备。课堂教学启动后,学生积极展示自己的观察和发现。有的学生介绍小燕子的窝:“我老家房檐下有小燕子的窝,这些窝是用泥巴构筑的,其形状不固定,但都比较牢固,一般情况下不会损坏。”有的学生说:“我没有找到小动物的窝,只好通过网络来寻找,有许多发现。如小鸟的窝,其形状各具特色。我们最常见的是喜鹊的窝,都在大树树杈上,由很多干柴组成。还有一些小鸟的窝是用青草编织的,非常精巧,甚至将门留在下面,这样可以防止雨水灌进去,说明小鸟是非常聪明的。”教师设计了生活观察任务,成功调动了学生学习的主动性,获得不错的教学成效。
2.突出学生主体地位
学生是学习的主体。在观察实验时,教师要从学生的观察需要出发,确定观察目标,设定观察路线,让学生主动展开观察行动。学生对科学实验有主动参与的热情。教师针对性推出观察任务,组织学生进行独立观察和思考,鼓励学生展开合作学习,能够获得积极回馈。观察实验包含诸多目标任务,唯有调动学生学习的主动性,其效果才能体现出来。
科学实验内容很多,即便是操作实验,也有一些观察任务,教师要做好设计和组织。如教学青岛版小学六年级科学《设计小台灯》时,教师首先展示一些小台灯成品照片,让学生观察:“这是其他同学制作的小台灯照片。仔细观察小台灯有什么特点,特别要关注制作材料的选择。”学生对制作类实验比较有兴趣,都能够主动进入观察环节。然后,教师组织学生进行观察讨论,具体研究小台灯制作材料的选择、制作程序的梳理、制作步骤的设置。学生积极参与互动交流,研学气氛逐渐形成。在这个教学案例中,教师展示图片信息,为学生提供观察机会。学生对同学制作的台灯比较感兴趣,教师针对学生学习心理做布设,设定了观察任务,其教学组织非常成功。学生从观察中找到制作的要领,为后面的实践操作奠定了基础。
四、延伸训练,促进观察内化
观察实验不能局限在课堂之内,教师要有延伸意识,结合学生生活积累展开观察组织,这样能够开阔学生的视野,提升学生观察学习的品质。
1.布设实验观察任务
延伸训练设计时,教师要对实验方案做深度研究,结合学生生活环境设计教学,为学生带来更多实验观察和操作的机会。科学与学生生活紧密相连,教师适时布置一些实验观察任务,要求学生借助生活条件展开实验操作,对观察到的信息做科学分析,从而带给学生更多的学习契机。
教师设计观察任务时,要结合学生生活实际,设计可操作的任务,以满足学生个性学习需求。教学青岛版小学四年级科学《调查家乡植物》这一课时,学生对教材内容进行深入阅读,联系到自己的观察认知,主动展开互动交流,向同学介绍家乡的一些特殊的植物。教师推出观察任务:每一个地方都有一些特殊的植物,深入生活中,有意识地寻找特殊的植物,做好观察记录,看谁能够获得更多的观察信息。学生对生活观察活动比较有兴趣,能够快速进入活动环节。教师要求学生将观察信息展开网络交互,学生积极响应。教师对学生的观察信息进行梳理和归结,并集中投放,引导学生进行深度分析,形成完整的观察认知。一次生活观察活动,为学生带来学习启示,学生主动进行观察,确保了实验的顺利展开。
2.创新实验观察评价
设计实验教学评价时,教师要对常规评价手段做升级处理,推出自评、互评机制,让学生对自身的观察收获进行评估,促进其认知的内化。科学实验的目标众多,教师在选择评价标准时,要有所侧重,以满足不同学生群体的不同追求。教师适时展开评价引导,能够为学生带来学习启示,矫正其思维方向,提升其学习效率和品质。
教师对学生观察情况做归结和评价,可以促进学生学科认知的顺利内化。如教学青岛版小学四年级科学《导体和绝缘体》一课时,教师拿出一些材料,要求学生先做猜想:“这些材料在生活中是比较常见的。大家猜测一下,哪些材料是导体?哪些材料是绝缘体呢?”学生热情参与猜测活动,教师将学生的猜测情况做记录。教师进行验证实验,找出导体,并对导体和绝缘体的特点做具体分析。如铁丝、铜丝等,这些都属于导体,其导电性是很强的;塑料、橡胶、陶瓷等,这些物质是绝缘体,接入电路后,灯泡不亮。教师结合生活对导体和绝缘体做介绍,让学生对导体和绝缘体的概念有清晰的认知。教师组织学生进行猜测活动,为学生带来思考的机会,并通过验证操作,对学生的思考做归结,这本身就是一种评价行为。学生对实验的理解是从观察开始的,猜测是在观察基础上的思考。教师从这个角度展开设计,成功激发了学生实验的主动性。
科学学科有众多实验内容,教师适时推出观察实验方案,引导学生展开多种形式的观察活动,能够有效调动学生学习的主动性,让学生在主动观察和思考中完成认知构建。观察学习包含诸多目标和内容,教师的教学组织要体现系统性、渐进性,引导学生自然进入观察学习的核心,促使学生在深度探索中形成学科能力。观察实验组织时,教师要关注材料应用、生活对接,引导学生展开主动学习,从而达成教学目标。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 徐海婷.科学观察实验教学“四步法”[J].小学教学参考,2020(27):82-83.
[2] 颜华娜.在小学低年级科学课堂中培养学生实验观察能力的策略[J].基础教育研究,2021(17):66-68.
[3] 陈梦峡.小学科学实验教学中学生观察能力的培养研究[J].中小学实验与装备,2021,31(6):28-29.
(责编 韦淑红)