小學科學教學觀察方法
時間:2022-01-28 03:53:52
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[摘要]觀察是小學科學課程學習的主要方法,在教學過程中,教師往往把眼、耳、鼻、舌等感覺器官的感知作為觀察方法,沒有認識到這些是感覺通道,是獲取信息的渠道。教師只讓學生停留在感知覺上,沒有過渡到觀察層次上,導致學生觀察的精確度不夠。通過分析感知覺和觀察的關系及區(qū)別,正確認識看、摸、聽、聞等活動是獲得科學事實的方式;將知覺的選擇性、整體性和理解性三個特性來與觀察法的目的性、全面性和精確性相聯系,指出正確的觀察方法;通過這些觀察方法在整體上促進學生觀察能力和感知覺的發(fā)展。
[關鍵詞]感知覺;觀察;小學科學;觀察方法
一個人的科學認識重演人類的科學認識歷史,小學生的科學認識處于科學事實發(fā)展階段的初級階段,也就是現象論階段,描述現象和實驗結果的階段,即小學生具有現象論特征。[1]所以在小學科學課中,觀察是學生獲取科學事實的重要方法。
一、問題的提出
(一)將感覺器官的感知作為觀察方法。在很多小學科學教師的理念里,觀察是學習科學知識的重要方法,但是在學生進行觀察的過程中,教師往往會有錯誤的方法指導,比如將眼、耳、鼻、舌作為觀察的工具,把看、摸、聽、聞作為觀察的方法。認為觀察是人們利用眼、耳、鼻、舌、皮膚等感覺器官認識自然事物的一種活動?!坝^察方法具有多樣性,組織學生在實踐中經歷借助手、鼻、耳等器官進行觀察。”[2]還有些教師或者文章里認為將觀察課分為直接運用感覺器官的觀察和使用工具進行觀察兩種。直接運用感官感知事物的觀察課即用眼、耳、鼻、舌、手(皮膚)去直接感知事物的特性,指導學生掌握用各種感官來進行“正確觀察”的方法。[3]如:觀察認識植物(葉、種子、果實、根、莖)的外部形態(tài),動物(金魚、青蛙、螞蟻、鴿子、蝸牛)的外部形態(tài)和生活方式,觀察認識天氣變化(晴、陰、雨、雪)的四季特征,觀察光與影的變化及根據太陽辨認方向;觀察認識水和空氣的物理性質、巖石(砂和粘土)和金屬(銅、鐵、鋁)的特征等。(二)觀察要使用全部感覺器官。有些教師認為在一個觀察活動中盡量要把所有的感覺器官全部使用來獲取科學事實。例如“帶領學生感知體驗用手摸、鼻子聞、用耳聽、用嘴嘗等多種感官進行觀察的技巧”[4]。教師在觀察活動中,直接將摸、聞、聽和嘗作為觀察方法,要用多種的感官進行體驗達到觀察方法的多樣性。教師認為用多種感官進行觀察和感知就能使觀察更全面,把感覺器官和觀察的全面性聯系在一起。如“當學生觀察各種各樣的巖石時,用眼睛看巖石的形狀、大小、顏色、是否透明、是分層結構還是顆粒結構,用手摸一摸巖石是光滑的還是粗糙的;相互撞擊一下巖石,聽一聽它們發(fā)出的聲音;聞一聞巖石發(fā)出的氣味”。這是直接把感覺器官的感知作為觀察方法的錯誤指導。教師自己沒有真正了解觀察方法,雖然力求從多個感覺器官來觀察,但是局限于運用所有感官來感知事物,無論觀察對象是否能用某種感覺器官,也要達到“眼耳鼻舌膚”的全面使用,指導學生只是運用感官來感知事物,忽略了訓練學生觀察能力的重要性。(三)觀察目的不明確。沒有明確清晰地提出觀察目的經常存在于觀察課中,有些教師認為觀察是科學認識的最基本活動,孩子具有觀察的能力,認為孩子出生就會“觀察”周圍事物。這就是把感知和觀察等同,容易忽視觀察目的。在《觀察螞蟻》一課時沒有先告訴學生觀察什么,要達到什么要求,而是待提示“放大鏡”的用法后,直接帶領學生來到事先準備好的室外場地觀察起螞蟻了。[5]教師認為自主觀察能夠充分發(fā)揮自主性和激發(fā)興趣,沒有提出觀察的目的,而是讓學生在感知覺的基礎上提出問題再進行思考,但是在室外觀察,容易受到外在因素影響,課外的各種花草、樹木、螞蟻的運動都可能轉移學生的注意力,所以明確觀察的目的再去觀察會更適合觀察動物。觀察目的和觀察任務模糊是教師容易出現的問題,有些教師提出了觀察目的,但是缺少深層的觀察目的。例如教師會在教學《蝸?!窌r,在課堂上組織學生對課前捕捉到的蝸牛進行觀察,了解蝸牛的外部特征。從頭到尾、由外到內的順序觀察:先觀察蝸牛的頭部,接著觀察腹部,再觀察尾部;在觀察了蝸牛的外殼與身體后,又引導學生從整體到部分的順序去觀察蝸牛的觸角、眼睛、嘴和外殼的螺紋,學生在細心觀察中發(fā)現了蝸牛的螺紋有左旋和右旋兩種。[6]這位教師確定了它的觀察目的是蝸牛的外部特征,所以制定的計劃也很符合這個觀察目的,學生在生活中對蝸牛有一個模糊的認識,能夠很容易分辨出蝸牛,教師除了教學生觀察蝸牛的外部特征之外,應該把重點放在身體結構的事實觀察上,忽視了蝸牛外殼的形成和兩種螺紋的螺線的區(qū)別,也沒有指出蝸牛的爬行方式,缺少了深層的觀察目的。在小學科學觀察類型的課程里,教師向學生指出觀察的目的,制定觀察的計劃,但是在使用觀察的方法和選擇多種感覺通道時會出現問題。比如“看、摸、聞葉柄、葉脈和葉肉等”在觀察樹葉這個觀察活動中,主要的觀察目的是獲得樹葉的結構、形狀和顏色等,“聞”樹葉的三個部分的味道這個觀察的行為并不能獲取到葉子的關鍵性特征,只是分散了學生的感官注意力。同樣的在觀察巖石中,很多教師也讓學生把兩塊巖石相互撞擊一下,聽它們發(fā)出的聲音,聞它們的味道。這些都偏離了觀察的重點,觀察巖石的目的是了解到巖石的顏色、結構、硬度和形狀等,聞味道這個行為和觀察的重點不一致,增加了學生獲取知識的步驟,容易讓學生找不到重點,進而用味道來劃分巖石的標準。
二、感知覺和觀察的區(qū)別與聯系
感覺是人腦對作用于感官的刺激物的個別屬性的直接反映。感覺是一種很簡單的心理現象,卻是接受外部信息最重要的基礎。感覺根據刺激物的性質和作用于的感官分為外部感覺和內部感覺,外部感覺有視覺、聽覺、嗅覺、味覺、皮膚覺等,內部感覺有運動覺、平衡覺和內臟覺等。也就是說,教師認為的“眼耳鼻舌”都屬于感覺的器官和通道,小學生通過感覺通道獲取的客觀事實會被大腦立刻加工形成知覺。觀察是多種感覺器官參與科學現象的知覺,在科學中的觀察是有計劃、有目的地通過自然感官或者科學儀器來考察事物或現象的方法,是對某個對象、某種現象或事物有計劃的知覺過程,常與積極的思維相結合。那么可以看出觀察和感知覺的差異:感知覺是個體的本能和內稟屬性,個體能運用感覺器官來認識事物,它是盲目的、被動的、缺乏目的性引導的感知覺過程;科學中的觀察是要在一定的理論下引導的,有目的、有計劃的主動的觀察,并且始終伴隨著積極的思維活動,科學觀察還可系統地運用感覺器官和延伸的科學儀器,觀察結果有翔實的記錄。[7]那么觀察和感知覺的根本區(qū)別在于,觀察是有目的、有計劃地去感知,并不是隨意進行的,是一種外在的要求活動,感知覺是科學觀察的基礎。在生活中,人們會看到觀賞性的魚類,吃到各種魚的味道,這種就屬于感知覺的范疇;在科學課中,學生觀察魚,是在教師的指導下,運用感覺器官或者技術手段來觀察魚的結構和特征,這種有目的、有計劃的感知覺過程屬于科學觀察。
三、小學科學的觀察方法
教師可以利用感知覺的特點和觀察品質的特點來進行觀察的教學,知覺的選擇性和觀察的目的性可以明確觀察的目標和計劃;觀察的全面性和知覺的整體性能指導學生獲得對事物的整體認識;觀察的精確性對知覺理解性有促進作用,所以精細觀察和全面觀察相結合更能深化感知結果;提高觀察的判斷力更能夠促進知覺的發(fā)展。(一)明確觀察目的,提升知覺的選擇性。觀察的目的性是指要集中注意使觀察活動按照規(guī)定的目的或任務要求進行,這就表明了觀察目的性的特點是要把感知覺指向觀察目的要求的事物或者現象;知覺的選擇性主要是來自于注意的選擇性,人們通常會選擇一種或者幾種事物作為知覺的對象,而其他事物作為知覺背景,這就是知覺的選擇性。支配注意的選擇性就能把知覺的對象從背景中分離出來。知覺選擇性的特點是具有明顯刺激、新異刺激和對比刺激的事物會被優(yōu)先選擇。根據知覺的選擇性,會選擇其中一個或幾個事物作為感知的對象,其他的淪為知覺背景,所以教師在明確觀察目的時:首先要使觀察的目的物或現象具有強刺激,使學生的感知覺的焦點集中在這個強刺激上;其次要指導或要求觀察者將注意指向目的物或現象,運用語言符號促使觀察者注意到刺激的關鍵性和區(qū)別性的特征,使觀察者更能夠認識到以前不曾注意到的信息。如在觀察氣體的熱脹冷縮現象時,有熱水、冷水的錐形瓶,氣球的顏色等都是干擾觀察的因素,教師往往用提問的方式把學生的注意力集中在觀察對象上,比如氣球大小的變化,測量三個錐形瓶的水溫等。在觀察魚這節(jié)課中,教師要明確真正的觀察目的是通過觀察魚的身體結構來了解魚的運動方式,也就是明白結構和功能之間的聯系,即結構決定功能。魚的身體結構和它的生活方式、游動和覓食等等都有密切的關系,魚的生活環(huán)境促使魚進化成這樣的身體結構,魚的結構又能適應環(huán)境,達到不同的功能。這樣才能讓學生真正學到觀察魚的結構和運動之間的關系。如果只是將觀察身體結構和觀察魚的運動分開來進行,就屬于觀察的目的不明確,學生并不能理解到魚的各部位結構和它怎樣運動之間的聯系,只能學到認識魚的外部形態(tài)來辨認魚,并不明白魚的各個部位和它的游動之間的聯系。例如在觀察沙子過程中,教師要明確觀察的目的,才能制定觀察的計劃。這節(jié)課的觀察目的是能通過觀察沙的特征和流動性來了解沙丘地貌的形成,所以在觀察目標中,把學生要達到認識的方面闡述清楚。教學目標的第一和第二點是沙子的外部特征,第三點是總結學生應該通過觀察沙的特點掌握沙丘地形的形成。有效的觀察目標可以是制定觀察計劃的基礎,所以教師在指導學生進行觀察活動時,應該明確觀察目標,全面地提出觀察任務,才能制定合理的觀察計劃。《觀察沙》教學目標:1.能通過對比實驗觀察了解沙子的流動性和保持一定的形狀;2.能通過觀察認識到沙子的形狀、大小、顏色等特征;3.能通過觀察沙子的特點解釋沙丘地形的形成。(二)全面觀察,完善知覺的整體性。教師根據觀察目的來制定觀察計劃,一般先進行全面觀察,來達成觀察目標的其中一部分,制定全面觀察的計劃。觀察的全面性是指感知的系統性與有序性,觀察全面性的特點是按某種順序進行觀察以達到整體認識的觀察方法。知覺的過程中,人們不是孤立地反映刺激物的個別特征和屬性,而是反映事物的整體和關系,這就是知覺的整體性。[8]知覺整體性的特點是對一個事物的各個側面或屬性的綜合概括;對相近或相似的多個事物做整體感知。利用知覺的整體性,小學生在觀察活動時,要做到全面和有順序地觀察,比如在觀察魚這節(jié)課中,教師可以先讓學生畫出頭腦中之前的魚圖像,那么這種就屬于感知覺,在日常中的感知。觀察目標為魚的結構和功能之間的關系,教師制定全面觀察的計劃,指導學生進行全面觀察的步驟,首先觀察魚的外部特征和整體結構,在這個觀察的過程中,教師要先讓學生觀察整體的結構,由前到后有順序地觀察,從整體結構到魚的局部結構進行觀察。觀察魚的頭、腹、尾,魚鰭和魚尾,魚鱗的分布和整體的身體形狀,接下來觀察魚的游動,這些結構都是魚適于游水的特征,總結能在水中游動是和魚的身體結構特征有關。全面觀察中,通過觀察魚的結構和游動,觀察到整體結構和功能之間的關系。在觀察沙子這節(jié)課中,教師制定的觀察計劃是首先讓學生對沙子進行整體的對比實驗觀察,來達成觀察目標的第一點,了解沙子的流動性和沙子能保持一定的形狀,這屬于整體的特征觀察。在這個觀察過程中,學生不必觀察沙子細小的特征,能整體地觀察到沙子性質就屬于完成觀察的部分目標?!队^察沙》教學過程:1.整體觀察對比沙和水的流動性:取一杯沙子和一杯水,將沙子和水倒在兩個托盤上,觀察傾倒完之后沙子的形狀和水的形狀。(三)精確觀察,增強知覺理解性。觀察的精確性是指觀察時對客體細節(jié)感知的細致性與全面性,觀察精確性的特點是能夠對事物或現象的關鍵細節(jié)的客觀感知,關鍵細節(jié)就是體現事物質的特征或現象變化的節(jié)點。知覺的理解性表現為人們在知覺的過程中,總是以過去的知識經驗為依據,來解釋它、判斷它,把它歸入一定的事物系統之中,從而能夠更深刻地感知它。理解型的特點是將已有經驗帶入感知過程,并努力將感知結果納入或深化到自己的經驗系統。精細觀察要遵循觀察的精確性和知覺的理解性。教師應該利用學生的已有經驗使觀察深化;采用技術手段反映事物的關鍵細節(jié),如放大法、測量法、轉化法和對比法等。如觀察種子的結構時,教師通常會準備用水泡過的種子,這就是將種子的結構放大,易于學生觀察,再通過放大鏡等工具,學生就能更好地發(fā)現細節(jié)的部分。利用這些方法使科學事實更容易地被學生觀察到。例如在觀察魚這節(jié)課中,已經觀察了魚的整體結構與功能,接下來就進行精細觀察,對魚的身體結構的細小部分進行觀察。首先應該讓學生觀察到魚身體的各個部位的形狀和特點,仔細觀察魚鰓的位置、魚鰭的位置和數量,魚長有背鰭、胸鰭、腹鰭、臀鰭和尾鰭,魚鱗的分布,魚尾的形狀;其次觀察各個部位的運動,比如鰓的張合、魚鰭和魚尾的擺動;再說明魚鰓用來呼吸,魚鰭的作用就像是船的雙槳,用來游動,魚尾的形狀和功能,是用來掌握方向等。在觀察沙子中,進行全面觀察之后就進行精細觀察,達成觀察目標的第二點,認識到沙子的形狀、大小、顏色等特征,由于沙子顆粒較小,所以使用放大鏡來觀察,更能發(fā)現微小的細節(jié)。在整體觀察和精細觀察后,就能完成觀察目的大部分內容,教師引導學生總結沙子的特點,最終用沙子的特征來解釋沙丘地貌的形成,達到真正的觀察目的?!队^察沙》教學過程:2.精細觀察用放大鏡觀察沙子的顆粒的大小、形狀、顏色和堆積狀態(tài)。3.總結特點沙子能保持一定的形狀,也有一定的流動性,能堆積成類似小山的形狀,沙粒細小,重量輕,沙子是由非常小的石塊組成。4.沙丘地貌的形成沙子是組成沙丘的主要成分,因為沙既有流動的特征,又能保持一定的形狀,沙粒輕,風容易吹起沙丘表面的沙粒,沙子移動形成沙丘。所以沙丘是風積地貌。(四)形成觀察判斷力,發(fā)展感知覺。觀察方法的訓練和使用能夠鍛煉學生觀察的能力,即觀察的判斷力。觀察的判斷力是指對所觀察事物做出整體概括的能力,表現為對有意義的特征分辨力、判斷力和系統化的判斷力。觀察的判斷力能在整體的知覺基礎上形成可對事物及相關事物進行認識、識別和區(qū)分的能力。學生在觀察活動中使用正確的觀察方法,通過合適的感覺通道接受信息,使用觀察的工具,熟練掌握觀察的原則,能在不同的觀察活動中結合全面觀察和精細觀察來達到觀察目的,在觀察事物時能形成判斷事物整體特征的能力,就能整體提升學生的觀察判斷力。學習和訓練能影響某些由遺傳決定的知覺能力。利用知覺特性,教師可以指導學生進行科學的觀察,同樣,科學的觀察方法的訓練,也能促進學生感知覺的發(fā)展。學生在教師指出觀察目的和目標之后,把自己的感知覺集中和指向觀察的對象,可以訓練學生支配注意的能力,達到注意的指向性和集中性,而在這個過程中,學生通過注視一個物體或者傾聽某種聲音,感覺器官常常朝向這個觀察對象,來得到清晰的印象,學生的感覺器官能在多次的觀察活動中得到發(fā)展。在全面觀察時,學生可以訓練自己的整體的知覺感受,判斷個別部分和整體的關系,增加知識經驗。在多次精細觀察后,學生能通過鍛煉觀察微小細節(jié)和變化的能力,增強知覺的理解性,使知覺對象更加清晰、更精確、更迅速。
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作者:張鵬利 葉寶生 單位:首都師范大學
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