摘要:学生通过观察法获取经验知识,构建知识体系的基础。指导学生在课堂教学中恰当运用观察法,渗透逻辑思维方法,获取证据,培养学生的科学思维方法和习惯,促进学生的深度学习。
关键词:观察法;科学探究;逻辑思维;深度学习
中图分类号:G4 文献标识码:A
人类最早认识自然的方法就是观察法。观察法是重要的科学研究方法,也是学习科学的重要方式。科学发现往往源于用心的观察和研究。小学生通过科学课堂的学习,在观察的基础上,运用比较、调查、分类、归纳、分析等逻辑方法来理解身边自然现象和解决某些简单的实际问题,这将为他们今后的学习、生活以及终身发展奠定良好的基础。在教学过程中引导学生运用观察法将生活中的科学经验知识与课堂教学发生相连,以此为基础开展科学探究活动。
一、引领核心问题,巧用感官观察。
心理学指出,引导学生基于核心问题进行学习活动,他们为了寻求问题的解决,就会主动经历活动去寻找证据,由此激发学生的学习动机,提高学生的学习兴趣,促使学生自主地探究问题。教师需以论证问题引领学生,围绕论证问题自己设计方案,利用眼睛、耳朵等感觉器官去感知观察对象,用各种方法收集证据,赋予活动以挑战性。
[案例1:观察我们的不同]
教师课前拍摄所教班级相貌特征典型的同学照片:个人、两人合影等,把照片做成PPT展现出来。
师:同学们,我来考考大家的观察能力。你们可以边观察边叫出同学们的名字,看看谁的眼力好。
(教师播放学生观察后说出名字,最后定格在相貌差异较大的两位同学相貌上。)
师:你是怎么一眼就认出照片上的同学的?
生1:熟悉。
生2:相貌各不相同。
(教师手指最后两位同学相貌特写)师:说说看,你是怎么区别A同学和B同学的?
生1:A同学双眼皮,B同学单眼皮。
生2:A同学是直发,B同学的头发有点卷。
……
师:你们认为能找到相貌完全相同的人吗?
有的学生说不能,有的学生说能,有双胞胎。
师:今天这节课就来研究人的相貌是否一样。科学是讲究证据的,你们能寻找充分的证据来证明这个观点吗?
从观察入手,用观察法激活学生的思维,从相貌上寻找不同点来区分,进而顺其自然提出:能找到相貌完全相同的人吗?学生产生两种观点:能和不能。教师又把这个问题抛给学生,学生接收到论证核心问题,就像船有了航行的目标,接下来就能围绕“我们的相貌是不是各异”的问题展开研究,不仅使学习有目标性指向,还赋予活动以挑战性,激发学生像科学家一样进行自主探究的欲望。带着寻找证据解释问题的想法与目标组织科学探究活动,让学习成为学生的一种内在需求。
二、基于证据论证,深入分类观察。
在观察法的教学中,观察即为探究活动寻找证据。深入观察法,把学生的科学论证思维过程全部显现表达出来,让每位学生明晰论证过程,起到相互学习的作用,并且通过对论证过程的表达,促进学习个体思维过程与方法的巩固与理解。通过分类观察,寻找证据,在课堂上渗透思维方法,转变传统的重结果而忽略过程中的思维方法的现象。
在课堂上整理好数据,从这些数据中观察获得直接论证的证据,还需要对获得的数据进行分类。分类观察有助于证据显性化、系统化、规范化。
[案例3:探究性状编码图]
师:你能想办法整理数据,更加直观地观察吗?
生:归类。
(出示5个特征简单分类标准)师:就耳垂这一特征,可以分为几类人,
生:两类,一类是有耳垂,一类是无耳垂。
师:两个特征呢,三个特征、四个特征、五个特征呢,可以将我们分成多少类,你准备怎么分?
学生讨论,研究分类方法。
学生汇报交流。
师:出示性状编码图,请同学们找到老师的性状编码。
你们能用同样的方法找到自己的性状编码吗?
利用观察法获得证据,突破本节课的重难点。教师发现学生对性状组合后相貌种类的增加只是比较浅表的认识,但到底增加了多少种,有哪些组合,学生似懂非懂。因此,需要深入观察来统计分析,把论证过程显性化。学生通过摆一摆、组一组、数一数,形状卡片的灵活应用,通过操作与思考把性状组合显性化,为理解性状编码图做好了充分准备,降低了学习难度,避免了分类时出现遗漏和重复。
三、发展探究能力,提升系统观察。
人们对科学概念的认知过程是从部分→整体→部分的过程深入。在学生从观察2个人的相貌,到统计全班人的相貌性状,运用观察法对相貌性状进行分类和编码,寻找证据,聚焦到每个人,通过再次观察分析,概括和整理论证过程中直观、零散的科学发现,使之形成有条理、有内在的科学逻辑。促进学生主动学,改进学习方式,培养学生的科学素养。
[案例4:我们的相貌是唯一的吗]
师:观察班级性状编码统计图,有什么发现?
学生通过观察发现符合某一性状编码的人数比较多,有些性状编码栏里仅一人。教师可请性状编码栏里仅一人的同学起立,汇报自己的性状特征,同学们发现他们都是班上的唯一。还有许多性状编码栏里的统计数据为零,这必然引起学生的思考。请某一性状编码人数比较多的同学上台,请一位学生为代表,汇报相同的5个性状。其他学生观察这些同学的相貌。
师:这些同学的性状都相同,他们长得像吗?
生:不像。
师:为什么?哪里不像?
生:他们的脸型不同、性别不同、肤色不同……
师:虽然他们的5个性状都相同,但随着性状的增加,这5个人不可能总分在同一组。
师:5个性状就可以将我们分成了32类,6个呢?(大屏幕显示——64类)7个性状呢?(大屏幕显示——128类),8个呢?(大屏幕显示——256类),(随着性状的增加,大屏幕依次显示9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20),20个性状可以将我们分成1048576类。
(再出示40个性状)师:可以分成多少类呢,大家猜一猜?出示答案:超过1万亿类。
师:我们之间的性状差异难道仅仅只有40个吗?
生:远远不止。
师:对,还有很多很多,世界人口大约有65亿,你认为能找到相貌完全相同的人吗?
揭示今天的主题:相貌各异的我们。
本课教学让学生理解人的相貌各异,学生通过日常观察,有生活经验,但又形成系统的认识。本课设计并不只是让学生单纯地形成找不到相貌完全相同的人的认识,而是通过由粗入微的观察,以一个个有意义的活动为载体,引导孩子们亲身经历、亲身体验用观察、分析、推理等方法分析科学的问题,发展学生的证据意识、求真意识。学生运用观察法——即直观感受获得经验知识,运用科学方法,依托活动,构建新知,提高学生对科学现象,概念或规律的认识。
结束语
许多科学知识和探究过程需要经过仔细、准确的观察和实验,并通过认真、严密的论证后,才能总结出来。因此,在科学课堂上,观察法并不是一种孤立的科学方法,它需要和实验、分析、归纳、综合、模型、类比等多种科学思维方法相结合,这就离不开学生的主动探究和思维构建。学生是课堂的主人,是科学探究的主体,因此在课堂教学中,我们要运用各种丰富的教学手段激发学生的学习兴趣,发散学生的思维,提升思维的深度,促进深度学习。
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