指導(dǎo)學(xué)生理性觀察的思考與實(shí)踐

陳俠

觀察是生物學(xué)最重要、最常用的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)途徑之一。隨著教學(xué)改革的推進(jìn)，教師比較注重為學(xué)生提供豐富的觀察材料，幫助學(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，教給學(xué)生觀察方法。但是在課堂觀察中發(fā)現(xiàn)，對(duì)于相同的觀察材料，學(xué)生獲得的學(xué)習(xí)效果差異顯著，表現(xiàn)在觀察興趣、觀察態(tài)度、對(duì)觀察結(jié)果的描述、觀察過程中的質(zhì)疑情況以及由此反應(yīng)的思維程度等方面。產(chǎn)生這些差異的原因究竟何在？筆者通過課堂調(diào)研，聚焦了中學(xué)生物教師指導(dǎo)學(xué)生課堂觀察存在的主要問題，闡述了促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的理性觀察的內(nèi)涵，探索了指導(dǎo)學(xué)生理性觀察的方法策略，為教師指導(dǎo)學(xué)生觀察方法的改進(jìn)和觀察技能的提升提供了改進(jìn)思路。

1 教師指導(dǎo)學(xué)生課堂觀察存在的主要問題

在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，教師指導(dǎo)學(xué)生觀察生物器官時(shí)存在的主要問題表現(xiàn)為：① 忽視觀察態(tài)度的滲透和養(yǎng)成教育。某些生物是體現(xiàn)生物學(xué)典型現(xiàn)象或特征的代表生物，某些器官是執(zhí)行生物體重要生命活動(dòng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，通過觀察獲得知識(shí)、觀察方法和技能、形成重要的生物學(xué)觀點(diǎn)是學(xué)習(xí)生物學(xué)的必要環(huán)節(jié)。而部分學(xué)生對(duì)生物或器官存在固有的抵觸心理的現(xiàn)象比較常見，女生表現(xiàn)尤為突出，這為觀察帶來(lái)了很大的情緒障礙。一部分學(xué)生遠(yuǎn)離觀察材料，自始至終都沒有實(shí)踐操作，既浪費(fèi)了寶貴的課堂時(shí)間和昂貴的實(shí)驗(yàn)材料，又錯(cuò)失了觀察和學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)；而教師只是簡(jiǎn)單提醒，缺少相應(yīng)的教學(xué)策略。② 過于注重操作過程和觀察結(jié)果的呈現(xiàn)，弱化觀察方法的提煉和強(qiáng)化，導(dǎo)致學(xué)生雖然“看”了多次，但在面對(duì)新的觀察對(duì)象時(shí)，仍然不知該怎樣“看”。③ 過于放大細(xì)節(jié)的觀察而忽視整體認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致觀察思路不夠清晰，學(xué)生對(duì)前后觀察對(duì)象之間的邏輯關(guān)系認(rèn)識(shí)模糊，支離破碎地認(rèn)識(shí)觀察對(duì)象，缺少邏輯思維；④ 過于注重事實(shí)的確認(rèn)，忽視觀察結(jié)論的概括總結(jié)，這在一定程度上偏離了觀察的根本目標(biāo)。⑤ 對(duì)觀察順序的理解比較淺顯，過于強(qiáng)調(diào)空間上的觀察順序，忽視觀察過程中最本質(zhì)的思維程序的邏輯化。以上這些問題反映了教師對(duì)觀察法理解的淺表以及指導(dǎo)方向的偏差。因此有必要進(jìn)一步深入地研究觀察法的內(nèi)涵，深化對(duì)觀察法的理解，改進(jìn)觀察方案的設(shè)計(jì)和實(shí)施，提升教師對(duì)學(xué)生觀察方法的指導(dǎo)力。

2 對(duì)理性觀察的思考

觀察的目的不僅僅局限于“看到了”，還是“沒看到”，觀察也不僅僅是看，聽、摸、嗅等感覺器官的參與，更重要的是觀察前問題意識(shí)的產(chǎn)生、觀察中基于問題求證的思考與探究以及觀察后對(duì)觀察結(jié)果的分析與概括。這一系列理性化的思考是指導(dǎo)外在觀察行為的邏輯主線，是實(shí)現(xiàn)“觀察服務(wù)于學(xué)習(xí)、服務(wù)于概念構(gòu)建”目的的保障。思考視角的不同決定了觀察結(jié)果的不同以及學(xué)習(xí)效果的差異。

2.1 觀察順序的理性思考

常說觀察要按一定的順序進(jìn)行，如由宏觀到微觀、由表及里、由上到下等。這里需要強(qiáng)調(diào)的是，生物學(xué)科屬于科學(xué)范疇，觀察順序不僅僅指空間上的順序，更主要的是指思維的邏輯順序，這種邏輯順序要盡量符合“觀察現(xiàn)象、提出問題、做出假設(shè)、觀察探究、記錄結(jié)果、得出合理觀察結(jié)論”的自主探究過程，這樣的順序才更符合科學(xué)的本質(zhì)和特點(diǎn)。

2.2 觀察層次的理性思考

觀察生物體器官的主要目的是了解器官的組成結(jié)構(gòu)，體會(huì)生物體結(jié)構(gòu)與功能的適應(yīng)性，訓(xùn)練觀察技能，發(fā)現(xiàn)問題，并通過觀察尋找解決問題的方法。這是生物學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容和核心目標(biāo)。生物體結(jié)構(gòu)與功能的適應(yīng)體現(xiàn)在不同層次的生命系統(tǒng)。就器官水平而言，可從以下層次開展觀察活動(dòng)：① 從個(gè)體層次上觀察器官與個(gè)體生命的宏觀適應(yīng)特征，包括數(shù)量、形態(tài)、大小、空間位置等，目的是系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)局部與整體的統(tǒng)一關(guān)系；② 從器官層次上觀察器官的組成結(jié)構(gòu)，分析器官結(jié)構(gòu)與其功能的適應(yīng)關(guān)系，目的是宏觀理解器官結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一；③ 從組織或細(xì)胞層次觀察器官的主要組織構(gòu)成及細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，目的是深入理解器官功能的微觀適應(yīng)特征，揭示器官結(jié)構(gòu)與功能適應(yīng)的根本原因。

2.3 突破觀察難點(diǎn)的理性思考

反思教學(xué)實(shí)踐，不難發(fā)現(xiàn)，觀察生物體的結(jié)構(gòu)客觀上存在以下障礙條件：① 實(shí)物與教材模式圖差異顯著，干擾觀察；② 受客觀條件限制，一些重要結(jié)構(gòu)及其工作原理在實(shí)物上很難即時(shí)觀察到，影響事實(shí)的確認(rèn)；③學(xué)生的觀察活動(dòng)容易受好奇心驅(qū)動(dòng)，難免盲目而淺表，具體而零散；④ 微觀結(jié)構(gòu)的觀察是困難而枯燥的，挑戰(zhàn)學(xué)生的毅力和觀察欲望。因此，要取得理想的觀察效果，教師需要對(duì)以上問題進(jìn)行研究和解決。

通過實(shí)踐探索發(fā)現(xiàn)，采取以下指導(dǎo)策略，可以提升觀察效果：① 教師指導(dǎo)學(xué)生以器官的主要功能為切入點(diǎn)，結(jié)合自己的生活經(jīng)驗(yàn)，對(duì)器官的宏觀結(jié)構(gòu)組成提出探索性的假設(shè)，然后通過實(shí)物觀察進(jìn)行求證。這樣既符合初中學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，也是激發(fā)學(xué)生觀察興趣、保持觀察激情的重要心理?xiàng)l件。② 教師指導(dǎo)學(xué)生利用好自己的身體模型確認(rèn)器官的空間位置、形態(tài)大小等，感知器官與自身生命的關(guān)系。③ 對(duì)微觀結(jié)構(gòu)的觀察，首先引導(dǎo)學(xué)生預(yù)測(cè)與宏觀功能相適應(yīng)的細(xì)胞種類及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，再通過顯微觀察進(jìn)行確認(rèn)，做好觀察記錄（如畫圖、語(yǔ)言注釋、列表比較等）。這是突破觀察難點(diǎn)的有效策略，也是理解結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的有力支撐。④ 對(duì)于難以在課堂上觀察到的內(nèi)容，教師通過平時(shí)生活中有目的、有計(jì)劃地收集補(bǔ)充材料，以補(bǔ)充課堂觀察。例如制作不同季節(jié)多種植物花的浸制標(biāo)本，拍攝開花結(jié)果過程中子房變化的系列照片，錄制昆蟲的交配過程視頻等。⑤ 用板圖、學(xué)生貼圖等形式梳理觀察獲得的現(xiàn)象和事實(shí)，并對(duì)觀察結(jié)果進(jìn)行歸納總結(jié)以促進(jìn)相關(guān)概念的形成，這是觀察的根本目的，是升華觀察效果的必要環(huán)節(jié)（教學(xué)實(shí)踐中卻是被忽略或弱化的環(huán)節(jié)）。⑥ 另外，還需要強(qiáng)調(diào)模式圖與實(shí)物之間的差異，對(duì)模式圖和示意圖做必要的解釋和說明，避免誤導(dǎo)學(xué)生形成錯(cuò)誤概念。

3 理性觀察案例——觀察哺乳動(dòng)腎臟的結(jié)構(gòu)

（1） 環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設(shè)觀察情境，激發(fā)觀察動(dòng)機(jī)。

教師通過創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生的觀察興趣和動(dòng)機(jī)。學(xué)生收集與腎臟功能相關(guān)的資源信息，簡(jiǎn)介嚴(yán)重影響健康的常見腎病，引發(fā)其對(duì)腎功能的思考：腎臟是形成尿液的器官，排尿是排出人體內(nèi)代謝廢物、維持細(xì)胞正常生活環(huán)境的主要途徑。腎臟是怎樣產(chǎn)生尿液的？生活中怎樣保護(hù)好自己的腎臟？學(xué)生期望通過觀察了解腎臟的結(jié)構(gòu)，找到問題的答案，以將學(xué)生的思維引向本節(jié)課的核心內(nèi)容。

進(jìn)行觀察態(tài)度教育。教師從學(xué)習(xí)和研究、學(xué)校經(jīng)費(fèi)投入、實(shí)驗(yàn)教師辛苦付出等方面進(jìn)行觀察態(tài)度的教育，使學(xué)生能夠積極主動(dòng)地投入觀察和學(xué)習(xí)，消除了無(wú)關(guān)因素對(duì)觀察效果的影響。

（2） 教師觀察腎臟的形態(tài)結(jié)構(gòu)，提出探究的問題。

確認(rèn)空間位置：出示動(dòng)物的新鮮腎臟，刺激學(xué)生的視覺，讓學(xué)生描述并展示自己腎臟的位置。借助模型或掛圖，確認(rèn)器官在體內(nèi)的實(shí)際空間位置。目的是理清前后觀察對(duì)象及思維的邏輯關(guān)系。

辨認(rèn)連接結(jié)構(gòu)：教師借助模型或掛圖，引導(dǎo)學(xué)生識(shí)別連接腎臟的各種管道（輸尿管、動(dòng)脈靜脈血管等），為學(xué)生宏觀推測(cè)腎臟功能的機(jī)理提供依據(jù)。

感知物理性質(zhì)：學(xué)生觀察新鮮腎臟的顏色，借助實(shí)驗(yàn)儀器，觸摸腎臟的質(zhì)地，推測(cè)主要組織構(gòu)成，為提出探究問題提供感性認(rèn)識(shí)。

觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提出探究問題：首先，學(xué)生進(jìn)行整體觀察描述，辨認(rèn)并命名相關(guān)結(jié)構(gòu)：中間的白色空腔（內(nèi)部物質(zhì)刺鼻，為尿液）是匯集尿液的腎盂；腎盂中的尿液應(yīng)來(lái)自腎臟周圍的實(shí)體部分（稱為腎實(shí)質(zhì)），腎實(shí)質(zhì)柔軟有彈性，呈紅色，應(yīng)該有豐富血管。然后歸納總結(jié)：輸尿管的尿液來(lái)自腎盂、腎盂中的尿液來(lái)自腎實(shí)質(zhì)。最后通過分析推理，提出探究問題：與腎臟連接的有動(dòng)脈血管、靜脈血管和輸尿管，尿液和血液有何關(guān)系？尿液由腎實(shí)質(zhì)產(chǎn)生，腎實(shí)質(zhì)的結(jié)構(gòu)如何？尿液怎樣形成？學(xué)生在觀察中推理，在推理中質(zhì)疑，驅(qū)動(dòng)更深入的微觀觀察。

（3） 環(huán)節(jié)三：微觀觀察腎單位的組成及結(jié)構(gòu)。

對(duì)腎單位結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)是理解腎臟形成尿液的過程和機(jī)理的前提條件。然而觀察腎單位又是教學(xué)的難點(diǎn)。為了突破這一難點(diǎn)，教師可以采取下面的觀察思路及線索：① 借助掛圖，理清腎臟、腎實(shí)質(zhì)、腎單位之間的邏輯關(guān)系，明確腎單位的空間分布；② 通過數(shù)碼顯微鏡或目鏡鏡頭演示顯微視野下的腎單位物象，指導(dǎo)學(xué)生顯微觀察；③ 嘗試畫簡(jiǎn)圖描述腎單位的組成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，或者做腎單位模型，鞏固學(xué)生的觀察結(jié)果；④ 進(jìn)行觀察小結(jié)，使學(xué)生形成腎單位的整體認(rèn)識(shí)。在此基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生探究：根據(jù)腎單位的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，你能推測(cè)腎單位是怎樣將血液變成尿液的嗎？

（4） 環(huán)節(jié)四：觀察過程、觀察結(jié)果的歸納總結(jié)及觀察結(jié)論的形成。

教師引導(dǎo)學(xué)生概括觀察結(jié)果，形成并強(qiáng)化對(duì)腎臟的整體認(rèn)識(shí)：“根據(jù)觀察的結(jié)果，請(qǐng)用你喜歡的方式（如畫圖、示意圖、語(yǔ)言描述等）概括描述腎臟的結(jié)構(gòu)組成和功能?！狈答亴W(xué)生的情況，鼓勵(lì)學(xué)生用圖文結(jié)合的方式進(jìn)行補(bǔ)充完善，將觀察的思維過程、觀察結(jié)果以及觀察的結(jié)論形成邏輯化的結(jié)構(gòu)板書，構(gòu)建概念圖。