小学科学课指导学生观察分析实验现象的实践研究

浪川乡中心小学      汪良建

 [摘  要]：评判一项科学研究是否科学，首先不在于你的理论有多高深，而在于你的观察资料有多真实！而学生在实验过程中的观察与分析是否得到了教师的充分指导，将直接影响到科学探究的效果。在实际教学中，容易出现“观察分工不明、缺乏观察方法指导、观察描述失真、观察分析无序”等问题。本文立足这些问题，进行了深入地分析与思考，开展了严谨实践研究，探索出了“合理分工、方法引导、客观描述、有序分析”有效策略。实践证明，这些策略的运用切实提高了学生观察分析实验现象的能力，促进了科学课的实验教学。

[关键词]：  实验现象    观察      分析 

一、问题提出

著名地质学家李四光曾说过："观察是得到一切知识的一个首要的步骤。"古人云：“善观察者，可以见常人所未见；不善观察者，入宝山而空手归。”这两句名言分别阐述了观察与观察方法的重要性。

科学实验中的观察要讲究方法。要培养学生善于透过纷繁复杂的表面现象，善于撇开事物的那些扑朔迷离的非本质特征，有选择、有重点地捕捉观察目标，进而抓住事物的本质特征。

（一）、来自课堂教学一线的问题。

在小学科学实验教学中，学生对实验现象的观察与分析中常常出现下列问题：

1、观察分析中缺乏耐心，致使失去很多精彩的细节；

2、观察分析中缺乏条理，致使观察分析变的无序；比如观察分析指标不明确；分工合作不明确等。

3．观察分析中缺乏自信，致使结果少了“科学性”；

……

（二）、课题的研究价值

全日制义务教育《科学（3～6年级）课程标准》将科学探究作为此次课程改革的突破口，在 “前言” 部分的基本理念中就有这样的论述：“科学学习要以探究为核心。”“探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。”在第三部分“内容标准”中又明确提出：“科学探究是科学学习的中心环节。”

实验是科学探究的重要手段，学生的探究活动过程当中是否充分发挥了教师的指导作用将直接影响到探究活动的效果。在探究实验教学中，教师指导学生观察实验应是适时的、必要的、谨慎的、有效的指导，使学生集中注意、深入思考、发展思维能力、迅速掌握实验操作要领，在探究中获得新知，并进而逐渐养成进行科学实验研究所必需的科学态度和方法。

小学生在刚刚接触科学实验时，往往不知道如何观察探究实验。教师在刚开始进行探究实验教学时就有必要对如何进行实验观察给予学生正确的指导。

二、概念诠释

实验现象：是指在科学实验中表现出来的，能被学生感觉到的一切情况。既包括人用感官直接可以被感觉到，如看到、听到、闻到、触摸到的。人用感官直接感觉不到，需要借助仪器才能感觉到的，也是现象。例如，人借助显微镜观察到的细菌的形状、借助望远镜观察到的天体的形状，也都是现象。

观察：时一种有目的、有计划、比较持久的知觉活动。观察是科学探究的一种基本方法。科学观察可以直接用肉眼，也可以借助放大镜、显微镜等仪器，或利用照相机、录音机、摄像机等工具，有时还需要测量。科学观察不同于一般的观察，要有明确的目的；观察时要全面、细致和实事求是，并及时记录下来；对于需要较长时间的观察，要有计划，有耐心；观察时要积极思考，多问几个为什么。在观察的基础上，还需要同别人交流看法，进行讨论。

分析：是指把一件事情、一种现象、一个概念分成较简单的组成部分，找出这些部分的本质属性和彼此之间的关系。分析的意义在于细致的寻找能够解决问题的主线，并以此解决问题。

三、理性思考

小学生在观察自然现象和自然事物时，主要有以下三个心理特点：

（1）随意性。小学生的意志控制力较差，在观察过程中如果没有一定目的性和意志力的支配，注意力容易分散，陷入观而不察，察无目标，察无所知的境地。

（2）情绪性。小学生情绪易波动，容易对他们感兴趣的事物，或新异的有强烈刺激的现象产生注意，乐在其中，而忘记观察的任务。

（3）笼统性。小学生观察事物和现象往往满足于或停留于大致的、笼统的、轮廓的观察，而不善于观察自然事物和自然现象的局部，因而常遗漏或忽视重点的观察内容。

四、研究目标

由于小学生的年龄特征决定了其观察事物和现象的局限性，通过研究与思索，在科学实验中，力求：

1．让观察的目的更明确；

2．让观察的方法更合理；

3．让观察的结果更精确；

4．让观察的分析更深刻。

五、策略研究

通过分析造成上述问题的原因，主要是教师认识不深刻，指导不深入。教学实践中，我们对此作了针对性的实践研究与思考论证，探索出了几点行之有效的策略：

策略一：角色定位,合理分工

自实施新课程以来，小组合作学习已经成为教师转变传统教学模式与学生改变原有学习方式的载体。不管从小组合作学习的内容上还是形式上，课堂教学与学生学习都发生了重要的转变。但是，我们发现在实施合作学习的过程中往往发生一系列不正常的现象，如成员间分工不明确、不能友好相处、纪律无保证、随意浪费时间、相互依赖等。这些现象的存在可能直接影响合作学习的效果，甚至比无小组合作学习的效果更差。

[案例]

《被压缩的空气》中的拓展活动，当老师拿出事先准备好的材料提出实验要求：“利用被压缩的空气使汽车开动起来”。话音刚落，各小组就忙开了，只见其中一组同学马上就你争我抢起来，有的抢汽车，有的抢球……紧接着是“让我先做！”“让我先做！”的争执声，争夺了几分钟后，人高马大的“小霸王”抢到了第一次实验的机会，而个子矮小的几个不服气，便在一旁捣乱。

 [反思]

整个活动过程，谁都没有去仔细观察实验过程，更不会去考虑怎样利用空气压缩后有弹力这一原理去设计实验。本来很好的一个活动，由于没有明确的职权分工，最后却以“你争我夺”的结局收场。既浪费时间又没效果。这样的“小组合作”有和没有，在实质上并没有多大区别，只是单纯的“小组合坐”罢了。

以上并非是小组合作学习中偶尔出现的现象，而是课堂中反复以至普遍的现象。虽然合作学习作为新课程倡导的学习方式，但很多时候小组合作学习只是流于一种形式，并没有达到合作学习的目的。

造成上述现象的原因很多，但最主要的是小组成员个体在小组中的责任不明确，分工不清楚，小组成员之间对学习任务抱着无所谓的态度而相互推诿。所以，小组合作学习需要重视强调实施小组成员之间的分工，注重个体的责任。

当小组在共同完成一项学习任务时，往往分工是非常重要的。

首先教师要引导学生学会分工，让学生明白做每一件工作都是合作探究的必要过程，工作是没有贵贱之分，幸苦之分。教师先可以指定一名小组长，至于其他“角色”由小组成员协商而定。这样一方面调动他们学习的积极性，另一方面还可以发挥组员的各自优势。如：

让严于律已的学生担任小组纪律监督员的职务，随时提醒在小组实验观察讨论过程中随意讲题外话或做其他与讨论无关行为的学生；

让语言表达条理清晰的学生充任小组“发言人”的职务，对小组观察学习结果向外发布信息，并随时解答别人提出的疑问；

让文笔优美者充任小组文书工作，对小组学习观察结果进行文字记录加工；

绘画特长者充任小组美工工作，对小组学习中的有些实验现象结果用图表的形式进行记录，并美化加工，以期图文并茂一目了然……

其实在小组一开始进行实验时，从实验的任务分配、现象观察与讨论、撰写实验报告、整理等都需要专人负责。

成员职责的分工不是固定的，更不是一成不变的，否则小组间就不存在合作的可能了。而由于对学生全面发展的需要，成员之间的分工任务可经常性地进行轮换，以期以每一位学生能感受小组每一份“工作”的艰辛与乐趣。

其次要充分发挥小组长作用。一个小组4~6名学生，小组长要负责整个探究活动的组织、协调，并组织和总结组内同学的实验发现、结论等。小组长必须要有较强的能力与一定的威信，能得到小组内成员的认可，并且小组长应该善于处理好同学间矛盾，引导组员积极探究，总结小组意见。当然教师在平时的组织活动中要注意发现，及时培养和训练小组长的成长。树立小组长的威望，使整个小组在组长的带领下走向更深的探究。

    这样的分工，让每一个学生都知道，在老师布置活动后我是有事要做的，我是小组的一分子，缺了我的参加，会影响全组同学完成探究活动。每一次探究活动都坚持这样的分工，那么学生在学习能力上会有提高，小组意识的提高必然提高他们合作的能力。

小组成员对外是一个统一的整体，教师对学生的评价也是以小组为单位进行的，但小组内也需要有个体学习的评价。这种评价制度由小组内部制订并实施，其结果只作为给教师评价小组的参考。

我们来看有明确分工的小组学习：

《导体与绝缘体》探究活动：通过实验的方法判断我们周围的物体中哪些是导体，哪些是绝缘体。小组的组长马上分工：每个人轮流测三个物体，从我开始，一个女同学记录实验现象，其他两个同学协助做实验。当其他小组完成一半时，他们小组已经把老师指定测验的15样物体全部测好，他们小组还各自从自己学习用品，生活物品挑选了几件继续来做实验，当小组汇报时他们组汇报的内容既多又好。

策略二：方法引导,细致观察

观察，是指人们对周围存在事物和现象的认识，这种认识是基于研究者对事物的现象和过程的理解。但是，科学的观察，并不是指人们对观察的一般理解，即不仅仅是“仔细察看”，而是在自然存在的条件下，对自然的、社会的现象和过程，通过人的感觉器官或借助科学仪器，有目的、有计划地进行的。观察法是小学生科学课中最重要的学习方法，也是最常用的方法，在科学课的实验教学中可采用如下几种观察方法：

1、全面观察，即综合运用我们的多种感官进行观察的方法。

如对水的“观察”， 不能局限于眼睛的看，让学生运用眼、耳、鼻、舌等感觉，对水进行全面观察，从而归纳出水是无色、无气味、无味道、透明的液体。

2、重点观察，明确观察的主要研究对象，选择事物的重要部分观察的方法。重点观察有利于抓住事物的特征。在观察实验切忌漫无目的，好象看热闹，抓不住主要研究对象，得不出正确的结论，而达不到实验的目的。

如教科版科学（六下）第二单元第六课《化学变化伴随的现象》一课教学中，化学反应中常伴随有发光发热、改变颜色、产生气体、产生沉淀物等现象。在观察硫酸铜溶液与铁钉反应时，铁钉表面生成红色物质和蓝色的硫酸铜溶液颜色变浅是主要现象，在观察小苏打与醋反应，产生气体是主要现象。在实验中观察者时就应该明确目的，抓住主题研究对象，及时进行重点观察。

3、顺序观察。有些实验现象是复杂多变的，而且还会有一定的秩序，只有对所有的现象全面有序地观察，才能有助于获得准确的观察结果，进行有序地分析。例如：在教科版科学（六下）第二单元第二课《物质发生了什么变化》一课教学中，观察白糖加热后的变化：当用长柄金属匙取一小勺白糖，小心地移到蜡烛火焰上，慢慢加热后，白糖先是由透明的晶体小颗粒熔解成了半透明的液体，接着变成黄色，之后颜色变黑并且有烧焦的气味，继续加热，会烟产生，最后变成黑色的固体物质（炭）。

这些现象是在同一实验中出现的，而且还有一定的先后顺序。另外这些现象都很新鲜，现象之间的变化也较快，如果观察不遵循一定地顺序，就会顾此失彼而得出片面的观察结果。

4、比较观察。找出相似、相异性。如观察各种各样的叶时，认真观察各种树叶，发现叶脉的异同，从而归纳出叶脉的种类。

5、联想观察。从观察一种事物联想到另一种事物的方法。这种方法在模拟实验中常用，如由观察火山喷发的实验、日食月食成因实验联想真实的情境。

6、做观察记录。每进行一个科学实验观察时，都必须认真做观察记录，记录观察的现象和实验数据。切忌只注重实验的结果，而忽略了对实验现象的观察记录、对实验数据的收集整理，不认真对整个过程有始有终的进行分析、解释。这样不利于对科学概念的形成和巩固，也不利于思维能力的培养。同时认真做好的观察记录确和实验数据，还有利于结论的分析、假说的验证和实验比对等。

每一种观察法都有利弊，应该根据不同的情况进行选择。另外，在实际的观察活动中，往往是几种方法的综合运用

策略三：把握事实,客观描述

在对实验现象细致观察后，要对被观察对象进行客观、准确地描述。什么叫客观、准确地呢？这里并不是说要精确到小数点后多少位，更不是非要统计表格不可，而是要通过孩子们进行有结构的活动以后，直接得出观察结果，不能脱离事实胡编乱造，不能把听说的当成事实，不能把个人情感与感觉当成事实，不能把推理想象的东西当成事实，也不能把解释当成事实。客观准确地描述是证据，而解释是基于证据所产生的观点！

我们的课堂上往往是推理或想象多于事实，或者说是解释多于事实。

例如，有个小学生在蜗牛的观察记录上写了：“它嘴里有一万多颗牙。”（这不是描述观察，这是感觉或是想象！）“蜗牛很有毅力，真可爱。”（这不是描述观察，这是情感表达！）“它很胆小。”（这不是描述观察，这是推理或是想象！）“它吃蔬菜叶子，它是害虫。”（这不是描述观察，这是推理与解释！）……

哪么应该如何让学生进行客观、准确地描述呢？－－教师在科学课的探究活动中或活动后的讨论中，应该多问“证据呢？”、“根据呢？”而应该少问“为什么？”只有这样，学生才会真正明白：科学结论最终依靠的是证据、是细致的观察、是客观、准确地描述！

策略四：遵循步骤,有序分析

分析是指把一件事情、一种现象分成简单的组成部分，找出这些部分的本质属性和彼此之间的关系。分析的意义在于细致的寻找能够解决问题的主线，并以此解决问题。从科学发展的历史来看，科学上的许多重大发现，都是运用分析方法所取得的成果。在自然科学中，无论是观察实验，或是理论研究都得运用分析的方法。

在分析实验观察结果（现象）时，要引导学生遵循一定的步骤,有序进行。这在数据（实验现象记录结果）的分析上更能体现其必要性。当学生面对全班同学实验的数据时，可以按照如下步骤进行。让我们结合具体教学案例来说明：

在大小不同下沉物体全部浸入水中受到的浮力大小实验中,学生获得了如下数据---

实 验 记 录 单

实 验 记 录 单

第5组至第八组数据（略）

实 验 记 录 单

实 验 记 录 单