小学科学观察实验教学策略研究

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21世纪的今天，科学技术不断发展，人类在科技的帮助下认识、了解了许多科学秘密，也推动了社会经济发展。科学技术的进步对每一位公民的科学素养提出了新的要求。何为科学素养？在教育部制订的《义务教育小学科学课程标准》中有这样明确的定义：“科学素养是指了解必要的科学技术知识及其对社会与个人的影响，知道基本的科学方法，认识科学本质，树立科学思想，崇尚科学精神，并具备一定的运用它们处理实际问题、参与公共事务的能力。”在国家“立德树人”教育根本任务的引导下，小学科学课程立足国情，结合时代特点，再根据学生成长规律和社会对人才的需求，以立德树人为要求培养小学生的科学素养，是落实国家教育方针、培养学生成为合格公民的必然选择。小学生科学素养的培养源于科学学习，科学学习又始于观察，小学生对世界的认识离不开大量的观察和实验活动。小学阶段的科学观察实验活动与学生的生活经验密切相关，往往能较好地激发学生学习科学的兴趣，培养学生科学看待问题的能力。在分析小学科学六个年级、四个研究领域的教材内容的实验类型中我们发现，教材在小学低段和中段安排了大量的观察实验活动，这是符合该学段小学生的认知特点的。怎样才能有效地指导学生完成科学观察实验，理解相应的核心概念，掌握一定的科学观察方法，培养学生的科学素养呢？我们需要根据观察实验的教学目标和学生的学情，制订行之有效的教学策略。根据信息控制者不同，我们可以把教学策略按其性质分为替代型教学策略和生成型教学策略，接下来我就对这两种教学策略在科学观察实验中的应用和改进进行阐述。

一、明确观察学习内容，活用替代型教学策略

替代型教学策略是比较传统的方法策略，即使是在今天我们倡导学生为主，教师为辅的课堂教学方式下，这种教学策略仍然在使用。它主要强调教师在学生学习过程中的指导作用，倾向于替学生处理信息，为学生提供学习目标、选择教学内容、安排教学顺序等。这种策略在科学观察实验中的应用就体现为教师为学生选定好了观察对象，明确了观察目的，设计好了观察记录表格，事先分了好各个活动小组等。这些课前就要准备好的教学准备内容对小学生尤其是低段的学生来讲是非常必要的，能保证科学观察实验的有序开展，学生能在小组内有目的性地开展观察活动，同时记录观察现象、数据等关键信息，为后续的信息处理、表达交流做充分的准备。但是传统的替代型教学策略倾向于替学生处理信息，这在科学课堂中是万万不行的。科学课程探究目标中明确指出有效处理信息是学生一定要掌握的探究能力之一。学生要能在教师的引导下或基于所学知识的基础用科学语言、图示符号、统计图表等方式整理其信息，表达探究结果。因此我们在使用这种传统的教学策略时要根据课标要求和学生的学情进行调整，培养学生实验能力。此外，我们还要灵活地给学生选定观察对象，让观察范围变广，有利于学生理解核心概念。如学生在做水能溶解多少物质这个观察实验时，教师给学生指定的观察对象是相同量的食盐和小苏打，研究它们在50毫升水里的溶解能力的大小。我们在课堂上可以把全班分成两大组，一大组研究食盐和小苏打，另一大组研究食盐和味精，课后还可以让学生回家研究食盐和白糖。当学生多观察几种物体在水中的溶解情况后，就能深刻理解不同物质在水中的溶解能力是不同的这个概念。又如在生命科学领域的教学中，一年级的学生要观察校园里的花草树木，但孩子们在课堂上的观察时间是非常有限的，教师完全可以让学生观察自己家里的植物，把课堂观察延续到课后，同时观察多种对象，能让学生对植物的相同点、不同点有更深入的认识，也能培养学生持续观察的毅力和表达交流的能力。由此可见，传统的教学策略并不是毫无优点，我们要充分利用它的优点，根据新课标要求和学生实际情况重新制订合适的教学策略，既能让学生在课堂上有序高效地完成科学观察实验，提高实验技能，又能把科学学习延伸到课后，培养学生自主学习的能力。

二、确定观察学习主体，巧用生成型教学策略

生成型教学策略是指学生作为学习的主要控制者，自己制订学习目标，自己对学习内容进行组织和加工，自己安排学习活动顺序并由此形成自己的学习特点。教师作为学习的指导者和帮助者，可以为学生提供必要的支持，将管理和控制学习的责任转移给学生，让学生成为教学活动的主要责任承担者。这种教学策略把学生摆在了课堂的主导位置，学什么，怎么学，学到什么程度都是学生来决定，教师只需为学生提供支持，不再负监督和管理的责任，这就对学生提出了非常高的要求。小学阶段的课堂教学很难完全照搬这样的教学策略，小学生的心智尚未发育成熟，根本不具备完全独立自主学习的能力，更何况是要求学生“做中学，学中思”呢？因此，针对这种教学策略的优点和小学生的学习特点，我们做了如下改进。首先是针对教材中探索部分的科学观察实验，我们可以让学生在明确实验目的的基础上自主观察。如学生在学年级上册“不同材料的餐具”一课时，观察材料的特点是本课的核心活动。因此在教学过程中，教师在回顾上一课重点知识后可以直接问：“各种材料都有什么特点？我们如何知道？”引导学生思考并寻找合适的观察载体，学生先在小组内讨论选择哪些材料，再进行组间交流，从材料是否常见、是否易得，是否可以做出餐具等几个方面讨论，最后选择金属、陶瓷、塑料、木头、可降解塑料和纸这六种材料的餐具进行后续的观察，这样的观察实验目的非常明确，有利于培养学生观察的专注力。至于面对这六种不同材料的餐具该怎样观察、记录什么特点，就是学生要自行考虑的问题。学生需要充分调动他们之前观察物体的经验，在组内讨论交流并进行记录，最终形成本组的实验观察报告。在这一系列的观察活动中，学生的自主性得到充分的发挥，而教师只给学生提供了观察材料。其次是拓展部分科学观察实验的设计与实施，这部分实验是课堂实验的拓展与补充。学生有了一定的理论基础和实验经验后，我们完全可以让学生自己设计实验问题，选择观察对象，自主完成观察实验，他们往往会有很多惊奇的发现，在这个过程中，学生的观察实验能力能得到质的提升。例如，在进行“空气能占据空间”一课的拓展实验时，学生需要利用空气把塑料瓶里的半瓶水挤出来。这个实验对学生来讲是很有吸引力的，我们在引导学生课后做这个观察实验时，只给问题，不指明材料，学生会想出许多意想不到的方法：有的孩子受到乌鸦喝水的启发往里头扔小石子；有的孩子用虹吸原理把水挤出来；还有的孩子用两个吸管把水从瓶子里挤出来。可见自主性的观察实验能充分激发学生的学习热情，获得良好的学习效果，这就是培养学生科学素养的有效途径之一。

三、挖掘观察深度与广度，探索新生成型教学策略

生成型的教学策略是开放的，多维的，学生从不同的观察角度去观察同一个物体或同一个生物时，会有许多不同的发现。我们鼓励孩子能跳出教师给的既定问题，激活创新思维，观察研究他们感兴趣的问题，拓宽观察的广度，这就是科学核心素养中非常重要的一点：科学思维与创新。学生在科学课堂上观察研究的问题大多是他们非常熟悉的物体和自然现象，许多学生就难免会带有定式思维，只去观察他们熟悉的一面，这时教师可以引导学生从不同的侧面去观察思考，小组内开展头脑风暴，再讨论出一个可研究的问题，对其实施观察、测量、记录、分析，从而得出结论，潜移默化地培养学生的创新思维。如在观察研究昆虫的特点时，学生通常只会观察到昆虫的外部特征，如翅膀、足、触角、眼睛等，这时教师可以引导学生思考：“昆虫有耳朵吗？”一石激起千层浪，孩子们就会有不同的意见，调动他们研究这个问题的积极性，进而想办法解决这个问题。让观察多维化，能挖掘学生的潜能，为培养学生的科学素养服务。观察研究同一个问题时，我们还要鼓励孩子围绕核心概念，做深度观察，这是学习进阶的另一种表现方式。每个学生对同一个问题的认知程度是不一样的，如物质科学领域中的核心概念“物体的运动可以用位置、快慢和方向来描述”，低年级学生通过学习要知道使用前后左右、东西南北、远近等描述物体所处位置和方向。学生在观察物体的时候，教师除了引导学生从这几个方面观察和描述物体，还可以多问问学生这样的问题：“小明在小红的什么方向？是近还是远？你是怎么知道的？”引导学生从测量距离来准确描述物体的远近。如果每节课学生都能在已有观察经验的基础上再进行深入思考，就能逐渐培养学生深度观察思考的习惯，这也是科学研究者必备的品质，对学生科学素养的培养是很有帮助的。综上所述，为了培养学生的科学素养，教师在指导科学观察实验活动中要采取适合本班学生的教学策略，给学生提供多样化的学习机会，如探究的机会，综合运用所学知识解决观察中发现的问题，小组内交流研讨的机会，班级内展示交流结果的机会等。让学生动手动脑学科学，用探究学习的方式开展观察实验，精心设计探究问题，处理好学习中学生自主和教师指导的关系，用富有启发的方式让学生发现自己的问题所在。同时，教师还可以指导学生用科学游戏、科学辩论会等多种方式呈现自己的研究结果，让科学学习始于观察，但最终实现“培养学生的科学素养，并为他们继续学习，成为合格公民和终身发展奠定良好的基础”这个总目标。

作者:赖景玉 单位:福建省霞浦县第六小学