基于科学家思维培养小学中高年级学生科学观察能力的实践探索

  张盈艳

南京市北京东路小学分校红太阳小学            210000

摘要:小学中高年级对于学生科学思维、探究能力的发展而言是非常关键的阶段，科学观察作为科学探究的核心基础能力，对学生的科学素养培育成效有着直接的决定作用。在当前的小学科学教学里，学生存在诸如观察随意化、缺乏逻辑性、只注重表象而轻视思考等问题，这使得他们难以形成系统化的科学观察思维。本文依据科学家思维的核心特质，结合小学中高年级科学教学的实际情况，阐述将科学家思维用于观察能力培养所具有的育人价值，分析学生科学观察方面存在的不足之处，从观察目标锚定、方法指导、思维进阶、实践落地这四个维度提出教学实践策略，帮助学生养成严谨、求真、思辨的科学观察习惯，全面提高小学科学课堂探究育人的实际效果。

关键词:科学家思维；小学中高年级；科学教学；观察能力；素养培育

一、引言

《义务教育科学课程标准（2022年版）》清晰表明，需着重培育学生的科学探究能力、科学思维，科学观察乃一切科学探究活动的起始与根基。小学中高年级学生已然拥有基本的认知与动手能力，不再满足于表层的事物认知，这是培养专业化、系统化科学观察能力的关键阶段。科学家思维以严谨求真、细致思辨、实证探究、持续质疑作为核心要点，不同于学生日常的随意观察。在传统科学课堂里，观察教学大多停留在表面，教师只是布置观察任务，缺少科学方法指导和思维渗透，致使学生观察呈现碎片化、无目的化状态，难以通过现象探寻本质。依据科学家思维进行观察教学实践，可引导学生从“随便看”转变为“科学察”，切实稳固学生的科学探究基础，助力学生科学核心素养实现落地。

二、科学家思维赋能科学观察能力培养的核心价值

规范学生的观察行为是首要之事，目的是走出浅层观察的误区。小学生在日常观察中呈现出主观和随意的特点，常常更关注事物的新奇表象，而对细节、变化、规律等方面予以忽视。科学家思维拥有严谨与客观等特性，可引导学生摒弃主观臆断，按照科学方法进行有序观察，精确捕捉实验现象、事物特征、动态变化，让观察更为规范且具有科学性。

促使观察有所进阶，达成从“观”至“思”的转变。科学观察并非只是单纯的用眼睛去看，而是观察与思考相互结合在一起。科学家思维着重于质疑、分析、归纳，能够引领学生在观察过程中主动展开思考、进行对比分析、总结规律，把浅层的现象观察转变为深度的思维探究，切实实现观察能力与科学思维一同提高。

最终要培育科学精神，落实素养育人目标。依据科学家思维进行观察训练，能够使学生在不知不觉中养成严谨求实、坚持不懈、勇于质疑的科学品质，纠正敷衍观察、主观定论的不良习惯，为后续复杂的科学实验、课题探究奠定基础，符合小学科学立德树人、素养育人的核心目标。

三、小学中高年级学生科学观察的现存问题

（一）观察缺乏目的性，随意性较强

多数学生进行科学观察的时候没有明确的目标，只是凭借兴趣来主导整个观察过程。在实验观察、自然观察这类活动里，学生仅仅关注那些新奇且有趣的现象，却忽略了核心的观察要点，对于事物的关键特征、变化过程、实验变量缺少应有的关注，最终致使观察结果显得零散且片面，没办法为探究结论给予有效的支撑。

（二）观察方法单一，缺乏系统性

学生普遍缺少系统的科学观察方式，大多依靠单一的视觉观察，不懂得运用多感官观察、对比观察、有序观察、长期观察等方法。观察过程杂乱无序，既没有顺序也没有记录，更没有对比，很难察觉事物的内在联系和变化规律，观察效率与精准度都比较低。

（三）重现象轻思考，思维深度不足

学生普遍存在着“只会看、不会想”的状况，他们的观察仅仅停留在现象记录方面，缺少思辨意识。对于所观察到的现象，他们不会主动去质疑其成因、分析其中的原理、总结相应的规律，无法把观察到的现象与科学知识联系起来，导致观察和思维相互脱节，很难形成完整的科学探究闭环。

（四）观察习惯薄弱，缺乏持之以恒意识

在针对植物生长、天气变化这类需要长期进行的观察任务而言，学生欠缺科学家那种能够坚持不懈的探究精神，常常会遭遇观察中途停止、记录马虎应付、数据出现遗漏等情况，很难达成具有系统性与连续性的观察探究活动，进而无法培育出长效观察能力。

四、基于科学家思维培养学生科学观察能力的实践策略

（一）锚定科学目标，树立严谨求真的观察思维

以科学家严谨求实的思维方式为引导，助力学生形成“目标先行”的观察观念。在进行观察活动之前，教师依据教学内容，清晰地明确核心观察目标、观察重点、探究方向，从而避免出现盲目观察的情况。与此融入科学家探究故事，引导学生参照科学家严谨治学的态度，摒弃主观臆断，尊重客观现象。比如在《植物的生长》教学过程中，明确植株高度、叶片数量、生长状态等可以量化的观察目标，要求学生真实记录数据，杜绝凭空猜测，培育具有客观求真的观察素养。

（二）传授科学方法，构建系统化观察体系

依据中高年级学生的实际情况，有针对性地传授科学家常用的观察方法，以此助力学生建立系统的观察框架。其中一种是有序观察法，教师引导学生按照“整体—局部—整体”、“从上到下、从外到内”的顺序来进行观察，防止出现观察遗漏的情况。另外一种是多感官观察法，通过调动视觉、听觉、触觉、嗅觉等多种感官，从而能够全面感知事物的特征。还有对比观察法，借助实验组与对照组进行对比、变化前后加以对比，进而发现事物的差异、规律。最后一种是持续观察法，针对长期性的探究任务，教师指导学生制定观察计划并定期记录，以此培养其坚持探究的科学品质。

（三）强化思辨探究，推动观察思维深度进阶

依据科学家质疑、探究、归纳这一核心思维，建立起“观察—思考—质疑—总结”这样的探究闭环。教师于观察过程当中设置具有梯度的问题，以此引导学生展开深度思考，从“看到了什么”延伸至“为什么会这样”“有什么规律”“还能发现什么问题”。就像在《水的沸腾》实验观察里，引导学生对不同水温下气泡的大小、数量变化进行对比，思考气泡变化的成因，进而总结水沸腾的特点，使得学生能够在观察中进行思辨，在探究中实现能力提高，达成观察能力与思维能力同步得到进阶。

（四）搭建实践载体，固化科学观察习惯

立足于课堂、课外这两个场景，搭建起多元化的观察实践平台，以此让科学家思维能够在此扎根生长。在课堂当中借助实验教学，以常态化的形式进行结构化观察训练，规范学生在观察记录、分析总结方面的流程，课后布置具有生活气息的观察任务，像是观察四季物候变化、家庭中动植物的生长情况、日常生活里的物理现象等，并且指导学生制作观察日记、探究报告。与此同时组织小组互评活动、成果展示活动，激励学生积极主动地去观察、深入探究，进而逐渐形成严谨、系统且思辨的科学观察习惯。

五、结语

科学观察能力是学生科学核心素养非常重要的基础，科学家思维对于提高观察质量、加深探究内涵而言是关键的支撑。小学中高年级学生存在观察比较随意、思维比较浅显、方法欠缺的情况，教师在进行科学教学时要依据课标要求，把科学家严谨、思辨、求真、坚持当作重点，借助明确观察目标、传授科学方法、强化思维探究、丰富实践载体，全面培养学生的科学观察能力。使学生摆脱浅层观察的限制，养成科学的观察思维和良好的探究习惯，为学生后续科学学习、终身探究能力的发展奠定坚实基础。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部.义务教育科学课程标准(2022年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022.

[2] 杨艳.小学科学教学中学生观察能力的培养策略[J].科学大众,2023(05):62-63.

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