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科研论文

长周期观察活动的有效性和优化策略研究

作者:浙江教育资源网 来源:浙江教育资源网点击数: 发布时间:2019-09-03 14:53
   长周期观察活动开展困难的原因不胜枚举,有客观方面的因素,但导致其难以实施和维系的最主要原因是科学教师。教师在指导学生进行实验记录时要注意的问题,包括强调实验记录的客观性和准确性,鼓励学生使用记录本并及时评价,培养学生使用专业术语等。要根据年级的不同学生掌握知识深度的不同,对实验记录单进行再设计,使学生能够根据实验记录单进行具体操作。
关键词  观察记录 长周期 科学实验
 
    观察记录是认知和创造的基础,小学科学的长周期观察是指针对某一事物展开的长时间观察活动,活动具有综合性、过程性、生成性和探究性等特点[1],是提升小学生科学素养的重要手段。由于年龄和心理特点的限制,小学生的观察和记录往往流于形式,相比课堂的实验观察记录,长周期观察记录活动较难执行,缺乏精确性和深刻性。它对教师的组织能力,学生观察记录能力以及观察耐心来说都是一个大挑战。
    一、长周期观察活动内容概览
    长周期观察活动在每册科学教材中均有分布,它在实现培养学生观察记录能力的同时,可以为学生学习整个知识体系打下坚实基础,也可以加深学生对某个已学知识点的印象和理解。电影《魔戒》中有一句台词“For all Hobbits share a love of things that grow.”,可译为“所有哈比人都热爱,能够生长的东西。”每个人需要首先接触的应该是生命世界,科学教材中“生命知识”模块主要安排了种植、饲养等活动,并要求学生进行长周期的观察和记录。此外,比较典型的就是进行一个月的天气观测和月相变化记录,它们同样贴近学生生活,难度系数低,容易操作。本文主要以“月相变化”的观察记录为例,谈谈长周期观察记录活动存在的问题及优化策略。
 
图1 小学科学课程长周期观察记录活动内容概览
    二、长周期观察活动存在的问题及成因分析
    (一)教师方面
    1.任务布置不明确
    多数教师普遍重视课堂的实验活动,会精心准备并组织课堂教学[1],并且对实验的操作和现象了如指掌,因此学生的课堂观察记录活动能顺利开展。但是在对待课外观察活动方面,教师亦抱着可有可无的态度,认为课外观察活动并不直接影响学生对知识的掌握,在任务布置时就会相对随意。具体表现为:没有向学生明确观察的目的,导致学生只观察、不记录;没有强调观察记录在整个单元中的地位,导致学生知识迁移障碍;没有指导学生用科学的方法进行记录,导致记录结果模糊不清等。
  
图2 学生作业——月相观察记录表
    从这份学生的月相观察记录表大致可以反应上半月的月相变化规律。但仔细分析会发现:表格中未记录当天的农历;满月过后的几天都没有记录信息;其中1天的月相记录错误。显然这样的记录是低效的,不利于学生进一步发现月相变化规律。
    2.结果预测不充分
    仅通过钻研教材和教参,对于引领学生完成一项长活动是远远不够的[2]。在实际操作中,学生会遇到更多不确定的因素和困难。在月相变化的观察活动中,上半月和下半月观月的时间应该分别安排在傍晚和清晨。若教师未提前告知此类情况,在没有观察到月亮时,学生会认为“月亮没上山”,或者是天气原因。连续几天下来,会造成学生手足无措,观察兴趣减弱,失去耐心而中断记录。
    3.指导评价不及时
    对于已经布置的课外观察实验,在缺少教师的持续关注下,学生在研究初期出现的问题没有及时得到修正指导,会直接影响到记录结果的科学性和完整性。一些科学实验能力较强、对观察记录兴趣浓厚的学生过来汇报情况,教师不置可否,不给出有针对性的评价,也就难以激发和维持学生们的探究热情。
    (二)学生方面
    1.可支配的课外时间有限
    在“轻负高效”的口号背后,作业、辅导班依旧占据了学生大量的课外时间。这是阻碍长周期观察活动开展的首要原因。于是,在这些较难扭转客观条件的面前,很多学生心有余而力不足,有些则是为了交任务敷衍了事。
    2.可持续的探究乐趣缺乏
    儿童心理学研究表明,儿童在完成一件历时较长的任务时,如果没有持续的刺激,是很难保持足够久的注意力的。在小学科学学习阶段,学生对实验的持续观察毅力不足,会因活动重复枯燥,兴趣减弱,容易半途而废。
    长周期观察活动开展困难的原因不胜枚举,有客观方面的因素,但导致长作业难以实施和维系的最主要原因是科学教师,其对长作业的综合效应与长远意识认识不清[3],未能充分调动学生的积极性和合理安排活动,使得学生在面对此类作业时丧失兴趣,甚至容易产生抵触情绪。我认为,长周期观察活动是培养儿童自主学习能力的有效途径和方式,科学教师应该“先退步,再进步”,潜心研究教材中每个活动的特点,利用有限的客观条件,鼓励、引导学生去实践,扭转其“名存实亡”的困境。
    三、长周期观察活动的优化策略
    指导学生进行观察记录时,教师要注意:强调科学观察记录的准确性和科学性,鼓励学生使用专门的记录本并及时给予评价,培养学生使用专业术语描述观察到的现象等。根据年级的不同学生掌握知识深度的不同,对实验记录单进行再设计,使学生能够在实验记录单的指导下进行具体操作[4]
    (一)精细指导,降低记录难度
    1.方案设计的指导
    设计方案其实就是从操作角度对活动作出具体化、程序化的假设,是对实验途径和方法作出恰当的选择,对收集证据的范围与要求作出正确判断,对所需要的材料、仪器和技术等作好准备,明确探究的目的和已知条件[5]。教师除了钻研教材和教参之外,多向经验丰富的教师请教,确定切实可行的活动方案,要“站在一定高度”引导学生开展探究活动。教师还可以通过对教材实验进行改进,适当降低观察的难度。
    在本课教学前,教师可以提前了解学生对月相变化的认识,激发学生的探究兴趣,并制定详细的、易操作的观察方案,指导学生开展观月行动。观察前,告知学生观察月相的最佳时间和方位,避免学生盲目观测,确保学生观测月相的实效。列出所需材料,如天文望远镜(一般望远镜),指南针(最好是方位仪),月相变化图片和图书资料等。一般情况下,在确定活动主题后,可以根据活动的特点,制定一份书面计划,最好是以表格形式。以月相变化观察为例,活动计划主要包含项目,如下:

图3 月相观察活动计划中包含的项目
    2.观察记录的指导
    观察记录的指导,还可以通过记录单的优化设计来实现。活动开展后,教师还要随时关注他们遇到的问题,并有针对性地提供帮助,引导学生们对获得的信息进行比较、分析和整理。在月相观察活动中,可“月相月历”的表格形式。观察的要求包括以下三点:(1)观察内容——月相变化,月亮位置的变化(在西方还是东方),月亮明亮部分向着那个方向,两次月圆之间相隔多少天。(2)观察时间——农历上半月(初一到十五)日落时观察,农历下半月(十六到三十)日出时观察。(3)记录内容——月亮在天空中的形状和位置,用粗铅笔每天填绘在课本的图上或自己的记录本上。强调学生在记录时使用专业术语,减少非科学语言的运用,如记录方位,不能用“左、右”,而是应该用“东、西”。观测前先给学生讲解科学的记录方法和注意事项,为学生的观察记录提供方向和保障。此外,在手持设备日益普及的今天,用照片和视频的形式记录也不失为一种好办法,甚至它比纸笔记录更具有说服力。
    (二)及时评价,保持探究热情
    科学课程的教学评价,其主要目的是了解学生实际的学习和发展状况,以利于改进教学、促进学习,最终实现课程宗旨[5]。利用课前前10分钟开展阶段性的生生互评和自评,如一周一展评,并设计详细的星级评价表(见表1)供学生使用,为表现优秀的学生和小组颁发奖状或奖品。
在平时教学中,通过科学史的渗透,了解伟大发明、发现背后的故事,教育学生做科研不应该只追求灵感,而是要耐得住枯燥和辛劳,脚踏实地地去完成一次又一次的探索。对捏造数据的学生进行恰当地批评教育,耐心教导,创造再次观察和记录的机会。

表1:_________________观察记录活动评价表(用☆表示)
评价项目 评价内容 自我评价 小组意见
科学知识 1.能掌握与本活动相关的知识。    
2.能独立完成实验报告。    
科学能力 1.能积极收集资料,进行探究活动。    
2.按照要求完成实验,科学记录。    
科学态度 1.能与同学合作交流,完成实验。    
2.关心周围的动植物和自然现象。    
    (三)公开成果,体验科学乐趣
    成果展示是整个长周期活动中最容易被忽略的部分,也是学生最期盼的时刻。为了让学生能坚持中长周期观察活动,教师可以借用多媒体平台,如微信公众平台,遴选出优秀作业进行展示、表扬,充分发挥榜样示范作用,让学生更多地感受到科学学习的乐趣。让每个学生都有机会体验到成就感。
    1.整理数据,形成科技论文
    这是学生对一个现象由感性认识上升到理性认识的过程。学生在观察记录中可能会有新奇的发现或感悟。需要教师的重视和指导,力求学生将收集的资料主次分明地进行梳理、归纳、撰写,形成科技论文。可以投稿到科技大赛进行评比,也可以设计成展板供全校学生参观、学习。
    2.汇报发现,开展专题交流
    对于同一个现象,每个学生肯定会有与众不同的发现。专题交流会,既是展示,又是分享,还是学习与交流,或发现自己的不足,或突受启发又有新的灵感。鼓励学生用自己喜欢的方式进行成果展示,可以是摄影作品、微视频、标本、实物等形式。
    )获取支持,形成教育合力
    家长也是学生的合作伙伴,教师得事先告诉活动目的,获得家长的支持,消除对科学课的偏见,并邀请家长抽空参与到孩子的观察记录中。例如,在观察月相活动中,邀请家长抽空陪孩子一起看月亮,跟孩子交流与月亮相关的谚语、故事,经常提醒学生观察等。只有这样,才能在校园和社会中形成浓厚的科学氛围。
   )拓展内容,开发特色活动
    教师可以依托教材,选取其中一个切入点,结合小学科学课程以培养学生的科学兴趣,鼓励学生参与科学探究活动的目标,开发拓展活动。组建兴趣小组,继续研究跟月亮相关的天文现象。搜索、编写难易程度不同,综合性、趣味性强的题目,在课堂上开展月亮知识竞答赛,如判断以下诗句中描述的月相类型:“今宵酒醒何处?杨柳岸,晓风残月”、“月上柳梢头,人约黄昏后”等。让学生感受到月相变化并非是枯燥、难以理解的。
    总之,小学生小学生的科学探究和科学家的研究比起来,无论是规范性、科学性和创新性都有很大差异,但重视探究过程中证据的收集和处理都是极其重要的。而且,我们有必要让学生明白,坚持探究过程的真实性比仅仅得到完美结论有更重要的价值和意义[6]
 
参考文献
[1] 江美华. 小学科学开展中长期观察活动的策略[J]. 教学与管理,2011(9):47-49.
[2] 谢建华. 优化小学科学“生命世界”单元长作业指导策略[J]. 小学科学,2012(8): 106-107.
[3] 张亮. 化解小学科学长作业的障碍[J]. 小学科学,2011(5):41.
[4] 张玉平. 小学科学实验课的实验记录改进及优化研究[J]. 河南教育学院学报,2014(2):76-80.
[5] 张兆权. 新课改需要不断反思[J]. 课程教材教学研究,2004(11):34-35.
[6] 张陈江. 诚实的数据[J]. 新课程研究,2014(2):44-47.
 
 
 

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