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|第五節|長周期觀察課

長周期觀察課是小學科學課中的一種特殊課型,其教學活動并非全部在課堂中完成,需要將課內教學和課外實踐相結合。目前,很多長周期的觀察課都流于形式,其主要原因是缺少教師有效的指導監督和家長有力的支持,缺少對長周期觀察活動的評價機制,缺少硬件條件的支持等。

長周期觀察課主要包括以下四個數學內容:

一是植物種植長周期內容的觀察,主要是種油菜、種鳳仙花、觀察豆芽的生長、種大蒜等活動。這些觀察需要學生親力親為,自始至終參與每一個生長環節的觀察和記錄,特別是發現自己獨特的觀察問題,從而形成一個個探究性觀察活動,這樣更能激發學生自主參與長周期觀察活動的熱情。

二是動物飼養長周期內容的觀察,主要是養蠶、養菜青蟲、養螞蟻、養蝸牛等活動。此類觀察活動要求學生能夠呵護小動物,關愛小動物,在陪伴動物生長的過程中進行科學觀察,對動物的生活習性進行有目標、有計劃、有過程的觀察。由于部分家長的觀念未能轉變,他們不接受孩子參與這些飼養活動,這就需要教師做好宣傳和動員協調工作,確保動物觀察有效進行下去。

三是天文類的長周期活動,如需要堅持一個月的月相變化觀察、連續進行一個月的天氣變化觀察,甚至需要常年堅持的降雨量觀察活動。這類觀察活動需要不斷督查和反饋,才有高效完成的可能。

四是自制實驗的觀察,如觀察霉菌的生長、制作一個生態瓶。由于完成時間較長,需要得到較多的關注和指導,方能圓滿完成教學任務。

長周期觀察課如果缺少教師的監控,家長的支持也不能全盤跟上,由于小學生意志力比較薄弱,興趣轉移比較快,課外觀察活動極容易出現“虎頭蛇尾”的現象。教師在實施長周期觀察課的教學中,要特別關注這一特征。

案例1——觀察油菜花
【案例背景】學生對植物的觀察很多時候停留在一個特定的階段,比如春天的植物播種、植物發芽破土而出、植物開花色彩斑斕、植物果實累累等。對于植物的認識零散而單一。讓學生通過一個完整的種植活動,串聯起對植物生長的完整認識,既是對植物種植活動的體驗,也是對植物結構和功能等概念的認識深化過程。

在植物種植觀察課中,可以用來作為教學活動素材的植物有油菜和鳳仙花,因為它們的種植周期相對較短,生長時間與教學時間比較匹配,便于教學活動的組織,也便于種植成果的體現。教師可以組織學生將油菜或者鳳仙花種植在花盆或半截塑料瓶中,定期觀察。

【案例描述】

教學環節一:種植前的觀察活動

師:同學們,從今天這節課開始,我們要進行種植活動。你有過種植經驗嗎?

生:我媽媽種過大蒜。

生:我爺爺種過花。

師:看來都是家長種植的多,我們自己親自參與的少。我們可以選擇大蒜、青菜、油菜、鳳仙花等不同的植物進行種植。老師給大家統一提供了油菜種子,每位同學都帶來了一個花盆,全班將有五十多個花盆放置在教室旁的空地上,我們要經常抽空去觀察這些油菜苗。

生:(閱讀《油菜種植要領》)

師:請一位同學來講一講怎樣種植油菜。

生:在花盆中放入一半土壤,加少量肥料,繼續放入土壤至盆滿。用水澆透土壤,用牙簽將種子按入土壤中,覆蓋上一層泥土,貼上班級姓名標簽。

師:老師有個疑問:種子在泥土里深度不一樣,發芽的時間會一樣嗎?

生:不一樣,深的發芽慢,淺的發芽快。

師:如何才能證實呢?

生:我們可以把種子在一個花盆里放得深,一個花盆里放得淺,觀察哪個先發芽。

師:那就讓我們來試一試。

生:(操作種植活動)

師:接下來的時間里,我們要從哪幾個方面觀察呢?

生:觀察種子什么時候發芽。

生:觀察種子發芽后每天長高多少。

生:觀察種子在什么環境下才能發芽。

師:你們認為種子在什么環境下容易發芽呢?

生:在陽光下容易發芽。

師:如果沒有陽光,還能發芽嗎?

生:不能。

師:我們可以做個對比研究。用兩個同樣的花盆種下種子,給它們同樣的土壤、水分和深度條件。然后一個放置在教室外的陽光下,一個放置在教室里,觀察它們是不是都會發芽。

教學環節二:對植物生長的觀察1

師:前面我們對油菜的種子發芽進行了觀察,今天這節課我們來交流一下油菜種子發芽的情況。你種植的種子是什么時候發芽的?

生:我的種子7天發芽的。

生:我的種子6天就發芽了。

生:我的種子5天發芽的。

師:我們舉手看一看,哪些同學的種子是6天左右發芽的。看來,95%以上的種子是6天左右發芽的。那么,剛剛發芽的油菜種子是什么樣子的呢?

生:幼苗有兩瓣葉子,非常纖弱。

生:幼苗很嫩。

師:幼苗每天長了多少呢?

生:每天長0.6厘米左右。

師:教室里的種子和室外的種子,誰先發芽?

生:教室外的種子5天發芽的,教室里的種子6天發芽。教室里的種子更加纖弱,顏色也沒有室外的深。

師:看來,接受陽光的程度不同,種子發芽的速度和質量也不同。現在,要想幼苗很好地生長,我們需要將發芽的幼苗移植到新的花盆里。每個花盆里栽種一棵幼苗,然后繼續觀察它們的生長情況。

生:(進行移植栽種)

教學環節三:對植物生長的觀察2

師:這一周的油菜生長有哪些變化呢?

生:油菜長高了很多。

師:長到多高了?

生:15厘米了。

師:你能預測下一周、下下周油菜的生長高度嗎?說說自己的理由。

生:下一周大概長到30厘米,下下周長到45厘米,因為一周長15厘米。

師:好的,請大家及時測量記錄。除了油菜的高度,油菜的葉子會發生變化嗎?油菜多長時間會開花呢?開的花又是什么樣子呢?多長時間會結出果實呢?我們需要更多的觀察和記錄。我國著名植物學家竺可楨長期堅持觀察植物,公園里的植物哪一天發芽、哪一天開花、哪一天結果,竺可楨都有翔實的記載。希望大家細心觀察,也能成為一個個小科學家。

生:好的。

師:在觀察活動結束的時候,老師希望大家召開一個種油菜匯報會,將自己的記錄整理成一份種植小報,和大家一起分享你的喜悅和成果。

案例2——蠶的一生
【案例背景】飼養小動物是小學階段常見的科學觀察實踐活動。學生非常喜愛小動物,從日常生活中他們對小狗、小貓、小魚的飼養情況來看,他們愿意為飼養小動物做出努力,能關心小動物的成長、生活情況,但是小動物的飼養基本上是由家人完成的。讓兒童全程飼養蠶,參與觀察蠶的成長過程,對兒童的經歷和能力都是一種挑戰。從多次養蠶教學活動的經驗來看,要想組織一次成功的養蠶觀察活動,既要關注學生養蠶的硬件條件,即對蠶種、桑葉等資源的滿足,也要對養蠶活動的軟件條件進行輔助,即蛻皮、結繭等養蠶知識的指導,使學生經歷一次完整的科學觀察和體驗活動。

【案例描述】

教學環節一:養蠶前的觀察活動

師:同學們,你們知道圖片展示的是哪些小動物?

生:它們分別是蝴蝶、蠶蛾、蜜蜂。

師:有誰知道毛毛蟲與哪種動物有關?蠶與哪種動物有關?

生:毛毛蟲長大了是蝴蝶,蠶長大了會變成蠶蛾。

師:今天這節課,我們一起來養蠶。在上課之前,老師為同學們準備了蠶種,請大家觀察大屏幕上面三種動物的卵,哪一種是蠶卵呢?

生:透明的不是蠶卵,金黃色的不是蠶卵,黑色的應該是蠶卵。

師:究竟是不是蠶卵呢?我們一起來觀察老師發放的實物,請每組同學仔細觀察,可以用羽毛粘起觀察,觀察完進行小組匯報。

生:(觀察5分鐘,中途老師給予學生每組一個放大鏡)

師:每組分別說說,你們觀察到的蠶卵有什么特征?

生:蠶卵像油菜籽一樣,黑黑的,是圓形的。

生:我們還發現蠶卵有大有小,不過大小差距并不大。

生:我們發現蠶卵的側面有一個淺淺的小黑點。

生:我們還發現蠶卵有的是深黑色的,有的是淡黑色的。

師:那我們再來與大屏幕上動物的卵比較一下,蠶卵與蝴蝶卵、魚卵、青蛙卵之間有何異同。

教學環節二:養蠶中的觀察活動

師:我們一起來觀察幼蠶的形態特征。誰來說說,你觀察到的幼蠶外形有哪些特征?

生:我觀察到幼蠶的身體是一節一節的,它的兩側還有許多足。

師:誰知道蠶有多少對足?這些足又是生長在幼蠶的什么部位呢?

生:幼蠶共有八對足,前面有三對,中間有四對,后面有一對。

師:你們觀察到的幼蠶與開始的蟻蠶比較有哪些變化?

生:蟻蠶是黑色的,幼蠶是青白色的,蟻蠶又黑又瘦,幼蠶又白又胖。

師:你們發現幼蠶和蟻蠶的身體除了大小變化以外,還有哪些變化?

生:幼蠶會蛻皮。

師:幼蠶為什么要蛻皮呢?

生:蠶在生長的過程中,身體長大了,外在的皮束縛了蠶的生長,所以要蛻皮。

師:你們有沒有觀察過蠶的外皮是從哪里裂開的?

生:從頭部裂開的。

師:蠶蛻下的外皮又是怎樣的呢?

生:蠶的外皮皺皺的、輕輕的。

師:蠶在生長的過程中所吃的食物一樣嗎?蠶是吃什么長大的?

生:蠶是吃桑葉長大的。

師:蠶吃不吃其他食物?

生:不吃。

師:蠶能不能吃其他食物呢?我們如何進行驗證呢?下面開始分組研討。

教學環節三:養蠶經驗交流會

師:大家帶來的蠶有的又白又胖,有的又瘦又黑,你們養蠶過程中有哪些經驗呢,大家一起來分享一下。

生:我養蠶的時候,盡量給它吃新鮮的桑葉,少吃隔日的桑葉。

生:我養蠶的過程中,盡量少干擾蠶的生活,每天給它打掃衛生,及時清理蠶的糞便。

師:在養蠶過程中,你得到了家長的哪些幫助呢?

生:媽媽幫助我查找養蠶的知識。

生:爺爺幫助我找桑葉。

生:爸爸媽媽和我一起觀察蠶的生長過程。

生:蠶生病了,爸爸還和我一起給蠶治病。

師:看來養蠶活動離不開家長的大力支持,我們也給家長們鼓鼓掌,感謝他們對我們養蠶學習活動的支持。

教學環節四:養蠶后的觀察總結

師:我們一起來回憶一下,蠶的一生是怎樣變化的?

生:蠶開始是蠶種,后來是蟻蠶,接著是幼蠶。蠶蛻皮好幾次后就結繭,在繭里面變成蠶蛾出來。

師:我們把孵化之前的蠶叫做蠶卵,發育蛻皮的蠶叫做幼蠶,結繭的蠶變成蛹,蛹變成蠶蛾會鉆出蠶繭,蠶蛾會交配產下新的蠶卵。蠶的一生要經歷蠶卵——幼蠶——蛹——蠶蛾這四個變化階段,我們把像蠶一樣經歷四個變化過程的動物稱為完全變態動物,類似的動物還有蝴蝶、蜜蜂。同樣是變態動物,我們一起來觀察比較蝴蝶的一生與蠶的一生有何不同。

生:蝴蝶的卵與蠶的卵外形不一樣。

生:蝴蝶的身體上沒有毛,而蠶蛾身體上有毛。

生:蝴蝶的身體有花紋,蠶蛾的身體沒有花紋。

……

案例評析
案例1圍繞長周期種植過程的探究性學習,先后設置了油菜種子種植的深度與發芽時間關系探究、油菜種子發芽情況與光線環境關系研究、油菜開花與結果的周期、形態等觀察研究。特別強調了觀察活動要細致和記錄活動要翔實這兩個注意事項,并引用竺可楨物候觀察的故事引導學生,激發他們對科學家的敬仰和對科學研究的向往。

案例2圍繞長周期動物觀察中的典型問題展開,對蠶的一生進行了梳理和總結,這是養蠶活動從感性參與到理性提升的重要體現。飼養活動中不局限于蠶卵的觀察,還拓展到了蝴蝶、蜜蜂等動物的觀察。這對提升學生對自然界的實際觀察能力是很有好處的。

長周期觀察活動從時間上來說,由于需要數周甚至數月的時間,小學生一般難以堅持,需要教師運用不同的教學策略推進長周期觀察活動。例如,可以安排學生分工進行接力觀察,觀察對象不能分散,可以進行視頻拍攝觀察和記錄。觀察難以持續時,可以組織家長協助陪同觀察。如果觀察動機不強,可以組織網絡競賽活動。從空間上來說,遠離了課堂和教師,就需要有隱形的動力來推進學生的觀察活動,確保觀察活動的質量。教師要能及時組織研討會、匯報會、總結會等交流活動,分享全班同學的觀察心得,指導觀察活動中存在的問題,激勵學生持續深度觀察。

在小學長周期觀察活動中,有許多實際存在的困難,科學教師是解決這些困難的重要責任人,主要體現在以下幾個方面:

1.需要教師的“親歷”和“針對”
教師親自參與學生的長周期觀察活動,一方面能夠在實踐中獲得第一手資料,豐富自己的教學經驗;另一方面,通過與學生的交流,發現活動中的問題,幫助學生理解活動的意義,促進活動順利進行。在學生開展長周期觀察活動之前,教師應讓學生明確觀察方法和觀察要點,幫助學生制訂具體可行的計劃,設計簡單易填的觀察記錄表。活動開展后,教師不僅要關心學生完成了多少作業、產出了多少作品,還應該主動發現和關注他們還有哪些不懂的地方。當學生遇到困惑時,教師給予他們及時的幫助,引導學生學會觀察、比較、分析和整理;指導學生從書籍、網絡中獲取資料。教師的親自參與可以針對性解決教學困難,提升長周期觀察活動的實效性。
2.需要教師調動家長的積極性
家長是學生課外觀察的“導師”,教師要善于調動家長的積極性,支持和關心孩子的長周期課外觀察活動。教師要能通過家訪、家長會、家校通等諸多渠道向家長宣傳科學實踐活動的價值和意義,讓家長支持孩子搞科學實踐活動,特別是硬件材料的支持。教師要通過QQ群、微信群等渠道向家長展示其他家庭協助學生參與觀察活動的圖片和文字資料,調動起家長的積極性,適時進行表揚和鼓勵,讓家長也獲得親子活動的成就感。
3.需要教師監督記錄的“真實”和“原始”
長周期觀察活動首先是科學學習活動。在進行長周期觀察活動時,教師應要求學生有專用的實驗記錄本,記錄觀察活動中的各類發現、原始數據、實驗過程,特別是存在的問題、失敗的原因等。教師應及時檢查學生記錄的情況,了解學生的參與程度、活動成果、學習軌跡,以便及時修正教學策略。對記錄結果做得好的或有代表性的記錄進行表揚和展示,讓學生自己進行比較,尋找差距,及時補上。記錄單的設計,也要盡可能符合學生心理特征。中低年級的學生觀察側重于圖畫和照片記錄,少用文字。高年級的記錄盡可能翔實細致,增加自主性觀察活動,通過漫畫、迷宮圖、轉盤等記錄形式增強學生的學習興趣。
4.需要教師“及時”和“有效”的評價
長周期觀察活動最大的問題是可能“虎頭蛇尾”,這就需要教師通過評價來推進觀察活動。教師要關注評價時間的合理分布,在一個長周期觀察活動期間,每節科學課上,教師可以安排10分鐘交流。還可以利用上課前、下課后與學生交流談話,檢查了解學生觀察活動的進展情況,給任務完成好的學生一些鼓勵,給遇到困難的學生一些指導,給沒有行動的學生以督促。反饋的形式可以采用展示法、個別交流法、師生探討法等。教師還要善于利用評價的激勵功能。為了讓學生能堅持長周期觀察活動,需要在班級中進行一些激勵活動,比如根據觀察情況,發放一些小獎品。獎品一般是小制作或實驗的材料,如放大鏡,塑料鑷子等,讓學生感受克服困難、取得成功后的喜悅,增強學生的自信心。
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