学会观察，提高科学探究能力

孙秋萍

科学是一门建立在实验探究基础上的学科，观察与实验能力是学习科学的核心问题。《科学》教材从学生一接触科学课就通过各种活动让学生学会观察，也将观察能力作为评价学生科学素养的一个重要指标。但在教学过程中我们发现许多学生不会针对探究目的进行观察，甚至不会观察，往往热衷于对实验器材的好奇，对实验过程觉得有趣，而忽视其探究的本质与核心。因此教学过程中注重培养学生的实验观察能力对科学探究能力的提高尤为重要。

一、在实验过程中有意识地培养观察能力非常重要

实验是科学探究的主要方法，但是离开了观察，或者离开了有效的观察，实验探究就变为空谈。科学家研究发现，我们人类从外界接触到的信息，百分之八十以上是通过视觉和听觉的渠道传入而被大脑收集到的，也就是说我们获得知识大多是通过听觉和视觉也就是观察所得。实践证明，观察力的强弱直接影响着学生科学探究的能力。有效的观察加合理的实验是获取科学知识的必然途径。如果有较强的观察力，在教学过程中老师用实验演示或者图形说明时就能抓住本质，联系到现象背后的物理量关系，理解变化的实际意义。例如，学生在进行钠与水反应的实验，观察力强的同学，能全面细致地观察到钠与水剧烈反应，这过程中钠熔化成一个小球，浮在水面上，发出嘶嘶嘶的声音，并迅速运动着，随之钠不断变小，直至消失。但观察力弱的同学，只能看到钠在水面上貌似着火样，而描述不出更多的有用现象了，从而遗漏不少钠与水反应的重要信息。同时观察也是吸引学生注意力、激发科学探究兴趣的最好手段。在观察中发现疑问、引发思考、激起探究欲望，最终收获科学知识和技能。

二、导致观察活动实效性不高的因素有哪些呢？

1、不少学生把无意识的感知当成了观察，比如水壶烧水，壶口上方看到了什么？不少同学会说有很多水蒸气。那么你看到的真的是水蒸气吗？空气中有水蒸气存在，为什么周围空气中你看不到它们的存在呢？进一步提问，学生才会进行细致的观察，发现我们看到的其实是一些小水珠，是较高温的水蒸气在壶口上方液化形成的小水珠。之前的错误结论并不是认真细致观察得来，而是无意识的随口一说导致的错误结论。

2、人云亦云。把别人的观察结果当做自己的观察。久而久之，自己就丧失了运用各种感官进行体验，对实验现象进行客观地、全面地观察，过度依赖同学的实验结果，也就丢失了科学探究的能力。

3、把推理当成了观察。观察的结果应直接来源于人的感官的事实，不能渗入个人任何主观的判断。比如铁丝在氧气中燃烧的实验，不少学生描述这个实验现象，写到铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成四氧化三铁固体。实际上最后一个表述是推理而不是观察，因为生成四氧化三铁固体的表述是基于眼睛看到有黑色固态生成物这个观察结果作出的推断。

三、在实验过程中教会观察的方法，提高学生观察能力

在科学学习中，观察能力的强弱对科学探究能力影响非常重要。不少实例告诉我们，看见了不等同于观察到了。那么如何来提高学生的观察能力呢？

1、引导学生围绕一定的目的进行观察

一般来说，大多学生喜欢做实验，也乐于观察，对新鲜的实验充满好奇心，会好奇地看发生了什么。但是大多数的看是盲目的看，没有一定的目的。因此，实验前，我们需要进行引导，明确实验的目的，让学生思考与讨论我们需要在短暂的实验过程，在无法全面细致面面俱到观察的情况下，我们着重需要关注哪些方面。在有一定前概念与知识储备的情况下，尝试解释一下实验原理，并猜想能产生什么样的现象，实验过程中是否出现了这样的预测的现象呢，还是有新的发现。带着探究目的进行的观察会有方向性，这样的观察会更有效些。

2、引导学生对实验现象进行对比观察

对比实验是初中科学中非常常见的教学方法。通过对比分析，逐渐深入地发现实验现象差異以及这种差异中包含事物变化的某种规律。不仅要引导学生对实验条件的差异进行对比，对实验过程发生的不同现象进行对比，以及对不同的实验结果进行对比。要教会学生知道要对比什么，怎么去比。比如进行影响动能大小的因素的探究，相同质量的小球从斜面不同高度滑下，我们需要对比的是水平面上滑行距离的远近。研究液体内部压强与深度关系的实验，我们改变金属盒所处位置，我们需要对比的是U型管两端液面高度差大小。

3、引导学生对实验现象进行多维观察

科学教学中的观察通常是五种感觉，视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉的综合运用。在教学改变内能大小的方法时，在进行做功改变物体的内能的演示实验：薄壁金属圆筒内注入少量乙醚，塞上塞子，用一根绳子在金属圆筒外壁缠绕1-2圈，然后来回拉动绳子。在此过程中，我安排了学生听、看、用皮肤触碰的环节，从而通过感知了解到对物体做功，物体的内能增加;物体对外做功，物体内能减少。虽然人的五种感觉器官在观察中有重要的作用，但不足以完整的认识事物和其本质现象，而且直接运用感觉器官进行的观察也有容易出错的，有一定的局限性，比如受一些干扰因素的影响，不能正确比较物体的大小与长短;直接用感觉器官无法观察到微小或者遥远的事物。此时我们还需要在教学中借助工具、仪器来实验，从而提高观察的质量和效率。我们要引导学生全面地、多角度地对事物进行观察，把零碎的，看上去并不关联的孤立事物放在整体中去感知，进行全面地观察，才会发现它们之间的关联。

4、引导学生进行有效地记录，提高观察的效率

记录是为了保留学生思维的痕迹，也是评价学生的一个很好的材料，观察记录要体现其真实性、客观性。所以我们做观察记录时强调要有严谨的科学态度。在实际教学中，我们很少关注学生的观察记录，我们往往只关注对学生观察方法和技能的培养，而没有注意对其观察记录的审视。学生在仔细观察的基础上，及时把观察到的现象有规律、科学地记录下来，不但能通过对材料的系统化组织提高观察分析能力，还能培养形成良好的观察自觉性，方便以后的总结，使实验结果更客观，更有说服力。

实践表明，在科学实验教学过程中，加强和改善对学生观察的指导和训练，学生的观察能力都有不同程度的提高;同时逐步养成了勤观察、勤思考的习惯，对科学学习、实验产生了浓厚的兴趣，学生的观察能力、创新能力将会的明显提高。所以，初中科学教学应该根据本学科的特点，注重理论联系实际，以学生发展为中心，引导学生在科学学习过程中和实际生活中，以敏锐的洞察力去观察现象，发现问题，通过实验探究去解决问题，使各种能力协调发展，不断提高学生科学素养，为学生的终生学习奠定坚实的基础。

（作者单位：浙江省绍兴市柯桥区齐贤中学）