在科學觀察中追求思維進階

江蘇南京市江寧實驗小學 李 菲

科學觀察是人們有目的、有計劃地感知和描述客觀事物的一種科學認識方法。 在科學觀察活動中，教師常常會問：“你用了什么觀察方法？ 觀察到了什么？ ”其實，科學觀察不僅需要學生學會觀察的技能，還要求學生能在觀察的活動中進行思考。

筆者工作中有這樣一個場景，至今仍歷歷在目：

李同學拿著一塊“石頭”來找王老師：“老師，這是我在山下?lián)斓降氖^， 它上面有一點黃色的東西，這個會不會是金子啊？ ”“你僅僅看它表面的顏色就猜測是金子，不科學吧？ ”王老師反問道。 他疑惑地問：“那怎么辦呢？ ”……后來，王老師抱怨道：“最近剛剛帶領(lǐng)學生研究了巖石和礦物，可是我在上課時教的觀察方法，他們怎么就全忘了呢？ ”

王老師工作認真負責，將觀察的每一個步驟和細節(jié)都教給了學生。 可是，學生為什么還是不能靈活應用呢？ 在平常的教學中，這樣的現(xiàn)象比比皆是。這些都透視出同樣一個現(xiàn)象： 看似認真地觀察，但是缺少思考，學生并沒有掌握觀察技能，更不會解決實際問題。

對于學生的觀察活動來講，不論是明確觀察目的、掌握觀察方法、感知觀察材料、理解所學知識、遷移運用知識、反思觀察過程等，其核心活動都是思維。 因此，在學生的觀察活動中，一定要有思維的參與。 教師需要思考： 如何在科學觀察活動中使“思”“做”并行，在思考過程中讓思維向高層次進階。

一、明確觀察目的，激發(fā)觀察興趣——引發(fā)思維

托爾斯泰說過：“成功的教育需要的不是強制，而是激發(fā)學生的興趣。 ”建構(gòu)主義學習理論認為，學生的學習是一個積極主動的建構(gòu)過程，教師要為學生創(chuàng)設(shè)良好的學習環(huán)境， 設(shè)置適當?shù)膯栴}情境，明確觀察的目的，激發(fā)學生的積極思維。 因此，知道觀察的原因，即為什么要觀察？觀察什么？從而激發(fā)學生的觀察興趣。 這是有效思考的前提條件，也是思維向高層次進階的起點。

例如，在教學五年級的《認識礦物的性質(zhì)》一課時，出現(xiàn)了這樣一個現(xiàn)象：教師一直在教學生觀察的方法，學生一直在不停地觀察，可是學生卻完全處于被動的狀態(tài)。 究其原因，學生不知道為什么要觀察這些礦物，缺少觀察的興趣。 相反，當學生知道觀察的原因和目的， 對觀察充滿興趣的時候，思維也隨之而來。

師播放了一段“愚人金”（黃鐵礦）的視頻。師：這些人為什么會把黃鐵礦當成黃金呢？生：因為黃鐵礦和黃金的顏色很接近。

師：那么科學家是怎么知道它不是金子的呢？

生：科學家應該對它做過具體的研究吧，比如，從透明度、光澤、重量等方面。

師：你想不想仔細觀察黃鐵礦的這些性質(zhì)呢？

生：想。

師：你打算觀察黃鐵礦的什么性質(zhì)？ 用什么方法觀察呢？

情境創(chuàng)設(shè)實際上是激發(fā)學生思維的一種手段。在觀察活動時，教師創(chuàng)設(shè)良好的情境，明確觀察的目的，引導學生主動建構(gòu)知識意義的過程，其核心是引發(fā)學生積極主動的思維。

二、依據(jù)觀察事實，利用思維方法——推進思維

在課堂教學中，學生所持有的關(guān)于某問題的想法多數(shù)情況下是個人的信念。 而個人的信念不能夠被稱為有效的或合理的。 此時，學生就需要探索事實依據(jù)，尋找能進行理性思維的材料來支撐自己的想法。 在科學研究中，搜尋事實的主要途徑有科學觀察。 依據(jù)觀察到的事實，利用分析、比較、分類、歸納、概括、推理等思維方法，推進思維向高層次進階。

例如，在《點亮小燈泡》一課中，面對“如何連接才能點亮小燈泡”這個問題時，學生僅僅憑借個人理解或生活經(jīng)驗進行猜測得到的連接方法是無意義的。 此時，教師可以引導學生仔細觀察燈泡和電池的結(jié)構(gòu)，特別是小燈泡內(nèi)部兩根金屬架的連接位置。 當學生再次面對這個問題時，以觀察到的結(jié)構(gòu)為事實依據(jù)進行分析，便可以有理有據(jù)地提出自己的想法。

在研究“植物的共同特征”時，通過觀察活動，學生可以收集到不同植物的高度、葉片顏色、葉片大小、生活環(huán)境等資料。 若想從這些感性認識上升到理性認識，需要教師通過問題引導學生思考這些植物在形態(tài)結(jié)構(gòu)和生存環(huán)境方面的異同點。 例如，比較植物葉片的顏色、不同植物的光照條件、澆水情況、結(jié)構(gòu)特點等，再歸納植物在形態(tài)結(jié)構(gòu)和生存環(huán)境中的相同點。 對觀察到的事實，利用比較、歸納的思維方法，概括出植物的共同特征。

通過科學觀察活動，學生獲得的往往是感性的材料。 要從豐富的感性材料中，形成對科學事物的某些方面、某些屬性、某些特征、某些規(guī)律及其相互關(guān)系的普遍的、 系統(tǒng)的認識， 就需要利用分析、比較、歸納、綜合、分類、抽象等思維方法。

三、利用觀察結(jié)果，解決實際問題——深化思維

《義務(wù)教育科學課程標準（2011年版）》中強調(diào)“做中學”和“學中思”，鼓勵學生用科學方法和科學知識解決實際問題。 問題解決是由一定的情景引發(fā)的，按照一定的目標，應用各種認知活動、技能等，經(jīng)過一系列的思維操作， 使問題得以解決的過程。這個過程必定會使思維得到深化。 因此，學生需要利用觀察的結(jié)果解決實際問題。

在研究“植物對環(huán)境的適應”時，學生通過觀察和初步的思維活動后，知道生活在不同環(huán)境中的植物具有適應其所在環(huán)境的外部形態(tài)特征。 此時，教師可以創(chuàng)建一個任務(wù)： 提供幾種不常見的植物，學生在觀察植物的基礎(chǔ)上，幫助植物找到合適的生活環(huán)境。 可是，面對真實的問題，學生知識的斷層和思維方法的欠缺使問題的解決變得困難重重。 因此，學生需要具備一些準備性的知識和思考方法，這也給后面的問題解決提供了強有力的武器。 所以，教師可以補充植物形態(tài)特征的資料，還可以提供幾種不同的生活環(huán)境作為思考的支撐，然后組織學生分組活動，思考自己是如何為植物找到“家”的。 此時，學生利用觀察的結(jié)果，以及教師提供的知識和方法為支撐，開展思維活動，解決實際問題。

當有著思維準備的學生面對真實問題時，教師需要在關(guān)鍵的時刻“隱退”，要把思維提升的機會還給學生。 就如柳宗元筆下的郭橐駝，在移栽樹苗時，就像對待孩子一樣細心呵護， 而待樹苗長好了根，則放手任由它自己生長。 而在教學中的解決問題的過程，就能使學生的思維活動不斷地深化。

觀察是思維的基礎(chǔ)和前提，思維是觀察的延續(xù)和升華。 科學觀察能激發(fā)學生的思維，促進其思維能力的發(fā)展，因此，在科學觀察的活動中，不僅需要思維的參與，做到“思”“做”并行，還需要思維向高層次進階，創(chuàng)設(shè)情境，明確觀察的目的，激發(fā)觀察的興趣，引發(fā)科學思維。 依據(jù)觀察的事實，利用分析、綜合、比較、分類、抽象、歸納等思維方法，使思維不斷推進。 利用觀察結(jié)果，以及教師提供的知識和方法的支撐，解決實際問題，促使學生的思維向高層次進階。