小学科学教学观察方法

[摘要]观察是小学科学课程学习的主要方法，在教学过程中，教师往往把眼、耳、鼻、舌等感觉器官的感知作为观察方法，没有认识到这些是感觉通道，是获取信息的渠道。教师只让学生停留在感知觉上，没有过渡到观察层次上，导致学生观察的精确度不够。通过分析感知觉和观察的关系及区别，正确认识看、摸、听、闻等活动是获得科学事实的方式；将知觉的选择性、整体性和理解性三个特性来与观察法的目的性、全面性和精确性相联系，指出正确的观察方法；通过这些观察方法在整体上促进学生观察能力和感知觉的发展。

[关键词]感知觉；观察；小学科学；观察方法

一个人的科学认识重演人类的科学认识历史，小学生的科学认识处于科学事实发展阶段的初级阶段，也就是现象论阶段，描述现象和实验结果的阶段，即小学生具有现象论特征。[1]所以在小学科学课中，观察是学生获取科学事实的重要方法。

一、问题的提出

（一）将感觉器官的感知作为观察方法。在很多小学科学教师的理念里，观察是学习科学知识的重要方法，但是在学生进行观察的过程中，教师往往会有错误的方法指导，比如将眼、耳、鼻、舌作为观察的工具，把看、摸、听、闻作为观察的方法。认为观察是人们利用眼、耳、鼻、舌、皮肤等感觉器官认识自然事物的一种活动。“观察方法具有多样性，组织学生在实践中经历借助手、鼻、耳等器官进行观察。”[2]还有些教师或者文章里认为将观察课分为直接运用感觉器官的观察和使用工具进行观察两种。直接运用感官感知事物的观察课即用眼、耳、鼻、舌、手（皮肤）去直接感知事物的特性，指导学生掌握用各种感官来进行“正确观察”的方法。[3]如：观察认识植物（叶、种子、果实、根、茎）的外部形态，动物（金鱼、青蛙、蚂蚁、鸽子、蜗牛）的外部形态和生活方式，观察认识天气变化（晴、阴、雨、雪）的四季特征，观察光与影的变化及根据太阳辨认方向；观察认识水和空气的物理性质、岩石（砂和粘土）和金属（铜、铁、铝）的特征等。（二）观察要使用全部感觉器官。有些教师认为在一个观察活动中尽量要把所有的感觉器官全部使用来获取科学事实。例如“带领学生感知体验用手摸、鼻子闻、用耳听、用嘴尝等多种感官进行观察的技巧”[4]。教师在观察活动中，直接将摸、闻、听和尝作为观察方法，要用多种的感官进行体验达到观察方法的多样性。教师认为用多种感官进行观察和感知就能使观察更全面，把感觉器官和观察的全面性联系在一起。如“当学生观察各种各样的岩石时，用眼睛看岩石的形状、大小、颜色、是否透明、是分层结构还是颗粒结构，用手摸一摸岩石是光滑的还是粗糙的；相互撞击一下岩石，听一听它们发出的声音；闻一闻岩石发出的气味”。这是直接把感觉器官的感知作为观察方法的错误指导。教师自己没有真正了解观察方法，虽然力求从多个感觉器官来观察，但是局限于运用所有感官来感知事物，无论观察对象是否能用某种感觉器官，也要达到“眼耳鼻舌肤”的全面使用，指导学生只是运用感官来感知事物，忽略了训练学生观察能力的重要性。（三）观察目的不明确。没有明确清晰地提出观察目的经常存在于观察课中，有些教师认为观察是科学认识的最基本活动，孩子具有观察的能力，认为孩子出生就会“观察”周围事物。这就是把感知和观察等同，容易忽视观察目的。在《观察蚂蚁》一课时没有先告诉学生观察什么，要达到什么要求,而是待提示“放大镜”的用法后,直接带领学生来到事先准备好的室外场地观察起蚂蚁了。[5]教师认为自主观察能够充分发挥自主性和激发兴趣，没有提出观察的目的，而是让学生在感知觉的基础上提出问题再进行思考，但是在室外观察，容易受到外在因素影响，课外的各种花草、树木、蚂蚁的运动都可能转移学生的注意力，所以明确观察的目的再去观察会更适合观察动物。观察目的和观察任务模糊是教师容易出现的问题，有些教师提出了观察目的，但是缺少深层的观察目的。例如教师会在教学《蜗牛》时，在课堂上组织学生对课前捕捉到的蜗牛进行观察，了解蜗牛的外部特征。从头到尾、由外到内的顺序观察：先观察蜗牛的头部，接着观察腹部，再观察尾部；在观察了蜗牛的外壳与身体后，又引导学生从整体到部分的顺序去观察蜗牛的触角、眼睛、嘴和外壳的螺纹，学生在细心观察中发现了蜗牛的螺纹有左旋和右旋两种。[6]这位教师确定了它的观察目的是蜗牛的外部特征，所以制定的计划也很符合这个观察目的，学生在生活中对蜗牛有一个模糊的认识，能够很容易分辨出蜗牛，教师除了教学生观察蜗牛的外部特征之外，应该把重点放在身体结构的事实观察上，忽视了蜗牛外壳的形成和两种螺纹的螺线的区别，也没有指出蜗牛的爬行方式，缺少了深层的观察目的。在小学科学观察类型的课程里，教师向学生指出观察的目的，制定观察的计划，但是在使用观察的方法和选择多种感觉通道时会出现问题。比如“看、摸、闻叶柄、叶脉和叶肉等”在观察树叶这个观察活动中，主要的观察目的是获得树叶的结构、形状和颜色等，“闻”树叶的三个部分的味道这个观察的行为并不能获取到叶子的关键性特征，只是分散了学生的感官注意力。同样的在观察岩石中，很多教师也让学生把两块岩石相互撞击一下，听它们发出的声音，闻它们的味道。这些都偏离了观察的重点，观察岩石的目的是了解到岩石的颜色、结构、硬度和形状等，闻味道这个行为和观察的重点不一致，增加了学生获取知识的步骤，容易让学生找不到重点，进而用味道来划分岩石的标准。

二、感知觉和观察的区别与联系

感觉是人脑对作用于感官的刺激物的个别属性的直接反映。感觉是一种很简单的心理现象，却是接受外部信息最重要的基础。感觉根据刺激物的性质和作用于的感官分为外部感觉和内部感觉，外部感觉有视觉、听觉、嗅觉、味觉、皮肤觉等，内部感觉有运动觉、平衡觉和内脏觉等。也就是说，教师认为的“眼耳鼻舌”都属于感觉的器官和通道，小学生通过感觉通道获取的客观事实会被大脑立刻加工形成知觉。观察是多种感觉器官参与科学现象的知觉，在科学中的观察是有计划、有目的地通过自然感官或者科学仪器来考察事物或现象的方法，是对某个对象、某种现象或事物有计划的知觉过程，常与积极的思维相结合。那么可以看出观察和感知觉的差异：感知觉是个体的本能和内禀属性，个体能运用感觉器官来认识事物，它是盲目的、被动的、缺乏目的性引导的感知觉过程；科学中的观察是要在一定的理论下引导的，有目的、有计划的主动的观察，并且始终伴随着积极的思维活动，科学观察还可系统地运用感觉器官和延伸的科学仪器，观察结果有翔实的记录。[7]那么观察和感知觉的根本区别在于，观察是有目的、有计划地去感知，并不是随意进行的，是一种外在的要求活动，感知觉是科学观察的基础。在生活中，人们会看到观赏性的鱼类，吃到各种鱼的味道，这种就属于感知觉的范畴；在科学课中，学生观察鱼，是在教师的指导下，运用感觉器官或者技术手段来观察鱼的结构和特征，这种有目的、有计划的感知觉过程属于科学观察。

三、小学科学的观察方法

教师可以利用感知觉的特点和观察品质的特点来进行观察的教学，知觉的选择性和观察的目的性可以明确观察的目标和计划；观察的全面性和知觉的整体性能指导学生获得对事物的整体认识；观察的精确性对知觉理解性有促进作用，所以精细观察和全面观察相结合更能深化感知结果；提高观察的判断力更能够促进知觉的发展。（一）明确观察目的，提升知觉的选择性。观察的目的性是指要集中注意使观察活动按照规定的目的或任务要求进行，这就表明了观察目的性的特点是要把感知觉指向观察目的要求的事物或者现象；知觉的选择性主要是来自于注意的选择性，人们通常会选择一种或者几种事物作为知觉的对象，而其他事物作为知觉背景，这就是知觉的选择性。支配注意的选择性就能把知觉的对象从背景中分离出来。知觉选择性的特点是具有明显刺激、新异刺激和对比刺激的事物会被优先选择。根据知觉的选择性，会选择其中一个或几个事物作为感知的对象，其他的沦为知觉背景，所以教师在明确观察目的时：首先要使观察的目的物或现象具有强刺激，使学生的感知觉的焦点集中在这个强刺激上；其次要指导或要求观察者将注意指向目的物或现象，运用语言符号促使观察者注意到刺激的关键性和区别性的特征，使观察者更能够认识到以前不曾注意到的信息。如在观察气体的热胀冷缩现象时，有热水、冷水的锥形瓶，气球的颜色等都是干扰观察的因素，教师往往用提问的方式把学生的注意力集中在观察对象上，比如气球大小的变化，测量三个锥形瓶的水温等。在观察鱼这节课中，教师要明确真正的观察目的是通过观察鱼的身体结构来了解鱼的运动方式，也就是明白结构和功能之间的联系，即结构决定功能。鱼的身体结构和它的生活方式、游动和觅食等等都有密切的关系，鱼的生活环境促使鱼进化成这样的身体结构，鱼的结构又能适应环境，达到不同的功能。这样才能让学生真正学到观察鱼的结构和运动之间的关系。如果只是将观察身体结构和观察鱼的运动分开来进行，就属于观察的目的不明确，学生并不能理解到鱼的各部位结构和它怎样运动之间的联系，只能学到认识鱼的外部形态来辨认鱼，并不明白鱼的各个部位和它的游动之间的联系。例如在观察沙子过程中，教师要明确观察的目的，才能制定观察的计划。这节课的观察目的是能通过观察沙的特征和流动性来了解沙丘地貌的形成，所以在观察目标中，把学生要达到认识的方面阐述清楚。教学目标的第一和第二点是沙子的外部特征，第三点是总结学生应该通过观察沙的特点掌握沙丘地形的形成。有效的观察目标可以是制定观察计划的基础，所以教师在指导学生进行观察活动时，应该明确观察目标，全面地提出观察任务，才能制定合理的观察计划。《观察沙》教学目标：1.能通过对比实验观察了解沙子的流动性和保持一定的形状；2.能通过观察认识到沙子的形状、大小、颜色等特征；3.能通过观察沙子的特点解释沙丘地形的形成。（二）全面观察，完善知觉的整体性。教师根据观察目的来制定观察计划，一般先进行全面观察，来达成观察目标的其中一部分，制定全面观察的计划。观察的全面性是指感知的系统性与有序性，观察全面性的特点是按某种顺序进行观察以达到整体认识的观察方法。知觉的过程中，人们不是孤立地反映刺激物的个别特征和属性，而是反映事物的整体和关系，这就是知觉的整体性。[8]知觉整体性的特点是对一个事物的各个侧面或属性的综合概括；对相近或相似的多个事物做整体感知。利用知觉的整体性，小学生在观察活动时，要做到全面和有顺序地观察，比如在观察鱼这节课中，教师可以先让学生画出头脑中之前的鱼图像，那么这种就属于感知觉，在日常中的感知。观察目标为鱼的结构和功能之间的关系，教师制定全面观察的计划，指导学生进行全面观察的步骤，首先观察鱼的外部特征和整体结构，在这个观察的过程中，教师要先让学生观察整体的结构，由前到后有顺序地观察，从整体结构到鱼的局部结构进行观察。观察鱼的头、腹、尾，鱼鳍和鱼尾，鱼鳞的分布和整体的身体形状，接下来观察鱼的游动，这些结构都是鱼适于游水的特征，总结能在水中游动是和鱼的身体结构特征有关。全面观察中，通过观察鱼的结构和游动，观察到整体结构和功能之间的关系。在观察沙子这节课中，教师制定的观察计划是首先让学生对沙子进行整体的对比实验观察，来达成观察目标的第一点，了解沙子的流动性和沙子能保持一定的形状，这属于整体的特征观察。在这个观察过程中，学生不必观察沙子细小的特征，能整体地观察到沙子性质就属于完成观察的部分目标。《观察沙》教学过程：1.整体观察对比沙和水的流动性：取一杯沙子和一杯水，将沙子和水倒在两个托盘上，观察倾倒完之后沙子的形状和水的形状。（三）精确观察，增强知觉理解性。观察的精确性是指观察时对客体细节感知的细致性与全面性，观察精确性的特点是能够对事物或现象的关键细节的客观感知，关键细节就是体现事物质的特征或现象变化的节点。知觉的理解性表现为人们在知觉的过程中，总是以过去的知识经验为依据，来解释它、判断它，把它归入一定的事物系统之中，从而能够更深刻地感知它。理解型的特点是将已有经验带入感知过程，并努力将感知结果纳入或深化到自己的经验系统。精细观察要遵循观察的精确性和知觉的理解性。教师应该利用学生的已有经验使观察深化；采用技术手段反映事物的关键细节，如放大法、测量法、转化法和对比法等。如观察种子的结构时，教师通常会准备用水泡过的种子，这就是将种子的结构放大，易于学生观察，再通过放大镜等工具，学生就能更好地发现细节的部分。利用这些方法使科学事实更容易地被学生观察到。例如在观察鱼这节课中，已经观察了鱼的整体结构与功能，接下来就进行精细观察，对鱼的身体结构的细小部分进行观察。首先应该让学生观察到鱼身体的各个部位的形状和特点，仔细观察鱼鳃的位置、鱼鳍的位置和数量，鱼长有背鳍、胸鳍、腹鳍、臀鳍和尾鳍，鱼鳞的分布，鱼尾的形状；其次观察各个部位的运动，比如鳃的张合、鱼鳍和鱼尾的摆动；再说明鱼鳃用来呼吸，鱼鳍的作用就像是船的双桨，用来游动，鱼尾的形状和功能，是用来掌握方向等。在观察沙子中，进行全面观察之后就进行精细观察，达成观察目标的第二点，认识到沙子的形状、大小、颜色等特征，由于沙子颗粒较小，所以使用放大镜来观察，更能发现微小的细节。在整体观察和精细观察后，就能完成观察目的大部分内容，教师引导学生总结沙子的特点，最终用沙子的特征来解释沙丘地貌的形成，达到真正的观察目的。《观察沙》教学过程：2.精细观察用放大镜观察沙子的颗粒的大小、形状、颜色和堆积状态。3.总结特点沙子能保持一定的形状，也有一定的流动性，能堆积成类似小山的形状，沙粒细小，重量轻，沙子是由非常小的石块组成。4.沙丘地貌的形成沙子是组成沙丘的主要成分，因为沙既有流动的特征，又能保持一定的形状，沙粒轻，风容易吹起沙丘表面的沙粒，沙子移动形成沙丘。所以沙丘是风积地貌。（四）形成观察判断力，发展感知觉。观察方法的训练和使用能够锻炼学生观察的能力，即观察的判断力。观察的判断力是指对所观察事物做出整体概括的能力，表现为对有意义的特征分辨力、判断力和系统化的判断力。观察的判断力能在整体的知觉基础上形成可对事物及相关事物进行认识、识别和区分的能力。学生在观察活动中使用正确的观察方法，通过合适的感觉通道接受信息，使用观察的工具，熟练掌握观察的原则，能在不同的观察活动中结合全面观察和精细观察来达到观察目的，在观察事物时能形成判断事物整体特征的能力，就能整体提升学生的观察判断力。学习和训练能影响某些由遗传决定的知觉能力。利用知觉特性，教师可以指导学生进行科学的观察，同样，科学的观察方法的训练，也能促进学生感知觉的发展。学生在教师指出观察目的和目标之后，把自己的感知觉集中和指向观察的对象，可以训练学生支配注意的能力，达到注意的指向性和集中性，而在这个过程中，学生通过注视一个物体或者倾听某种声音，感觉器官常常朝向这个观察对象，来得到清晰的印象，学生的感觉器官能在多次的观察活动中得到发展。在全面观察时，学生可以训练自己的整体的知觉感受，判断个别部分和整体的关系，增加知识经验。在多次精细观察后，学生能通过锻炼观察微小细节和变化的能力，增强知觉的理解性，使知觉对象更加清晰、更精确、更迅速。

参考文献：

[1]叶宝生.小学生科学认识的现象论特征与教学策略[J].课程•教材•教法,2016,36(11):93-96.

[2][4]胡俊.让观察成为一种需要——略谈小学科学教学中观察素养的提升[J].小学教学参考,2016(18)：85-86.

[3]赵忠.小学科学观察课教学初探[J].教育革新,2013(10)：62-63.

[5]陈伟忠.小学生科学观察能力的培养——以《观察蚂蚁》一课为例[J].宁波教育学院学报,2008(2):126-128.

[6]范秋香.在科学观察中开启智能——小学科学观察能力培养策略[J].学子(理论版),2015(14):35-37.

[7]李建珊.科学方法概论[M].北京:科学出版社,2002:73-77.

[8]彭聃龄.普通心理学[M].北京:北京师范大学出版社,1991:239.

作者:张鹏利 叶宝生 单位:首都师范大学