《用種子繁殖》教學觀察實驗中的圖形記錄和文字記錄

〔摘要〕在《用種子繁殖》一課教學中，存在圖形記錄和文字記錄兩種方法。在記錄的過程中發(fā)現(xiàn)，當學生偏向于整體觀察時，實驗記錄表現(xiàn)為文字、簡筆畫；當學生偏向于細節(jié)觀察時，實驗記錄表現(xiàn)為文字。故此，教師在設計實驗記錄單時，應該及時調(diào)整?！碴P鍵詞〕小學科學；圖形記錄；文字記錄；記錄單設計一、發(fā)現(xiàn)問題在蘇教版小學科學四年級下冊《用種子繁殖》一課中，涉及兩個觀察實驗：第一個觀察實驗是解剖種子，觀察種子的內(nèi)部構造并結合資料，讓學生了解種子的結構與種子萌發(fā)成的植株之間的關系；第二個觀察實驗是分析并交流植物傳播種子的方式，認識每種果實都有它獨特的傳播種子的方式，以使種子獲取更大的生存機會。指導學生觀察一些種子，并猜測它們的特點與種子的傳播方式有什么關系。（一）借助實驗記錄單幫助學生記錄種子的結構特征在這兩個觀察實驗的教學過程中，筆者依照教材內(nèi)容初步設置兩個環(huán)節(jié)，教學設計如下：教學環(huán)節(jié)1：解剖種子并觀察記錄種子結構。學生活動：解剖種子并觀察記錄種子結構。教師：解剖完畢后，觀察并畫出種子的內(nèi)部構造。老師還給學生帶來了一些資料，幫助了解種子，請同學們結合資料思考各部位的作用。教學環(huán)節(jié)2：觀察種子并找到它的特殊結構。教師：通過剛剛的活動我們已經(jīng)知道了種子內(nèi)部具有的生命力量，但有些種子還有特殊的結構。這是懸鈴木種子和蒼耳種子，請同學們拿到種子后觀察它的外表，猜測它可能有什么樣的用途，并完成實驗記錄單。學生活動：觀察懸鈴木和蒼耳的外形，填寫實驗記錄單。為方便記錄和表述，將觀察種子的內(nèi)部結構實驗記作實驗1，將觀察種子的表面特殊結構實驗記作實驗2。（二）在依照本次教學設計進行教學的過程中發(fā)現(xiàn)的問題實驗1：學生不能夠理解實驗記錄單的繪圖要求。學生對于空白實驗記錄單上的圖形不能理解，此時并未將這個圖形與種子的子葉聯(lián)系。學生在利用實驗記錄單進行繪圖時，過分關注不同種子結構的外形特征，而忽視了本次實驗重點是觀察種子的結構以及猜測此處結構的功能（如圖1）。實驗2：學生弱化了結構與功能的聯(lián)系。在提供種子圖片的同時提供了種子實物，導致學生接受信息重復冗余，弱化了該功能聯(lián)系的具體結構，弱化了結構與功能的聯(lián)系，不能利用完整的觀察時間（如圖2）。二、分析問題針對上述初步教學設計的教學問題，筆者做了如下分析。在實驗1中，在學生對于種子結構沒有基礎了解的情況下，按照記錄單1進行實驗記錄，會導致學生認知受到已知圖形的影響，過分關注圖形本身而忽略了圖形代表的意義和圖形與種子結構的關系，以及種子結構與功能的關系，觀察重點過分偏向細節(jié)。在實驗2中，學生在已有種子圖片和實物的條件下，過分關注種子實物本身，利用純文字表述種子的結構，弱化了該功能聯(lián)系的具體結構，學生觀察重點過分偏向整體。經(jīng)過第一次實踐，筆者發(fā)現(xiàn)四年級下學期的學生在觀察中，在“圖形記錄”和“文字記錄”不同學習情境下，其觀察側重點有所不同。（一）結構與功能在《用種子繁殖》一課中緊密聯(lián)系結構與功能觀認為，自然界中的物體都有特定的結構，物體的結構一般與其功能相適應。生命科學領域結構與功能觀念的形成，有利于學生理解生命活動的因果關系，對學生建構完整的、系統(tǒng)的生物學概念體系，科學地認識和對待生命及規(guī)律，有很大的幫助。在本節(jié)課中，多次強調(diào)在種子生長成一株完整的植物的過程中，種子的一些結構會發(fā)育成植物的根、莖、葉等部分；種子的各部分結構都會對種子正常的生長發(fā)育產(chǎn)生影響。學生需要通過這節(jié)課的觀察活動理解種子發(fā)育的生命活動與種子的各部分結構的功能密不可分。因此，對于學生強化結構與功能的聯(lián)系十分重要。（二）觀察實驗中的圖形記錄小學生對于事物的觀察會從簡單的圖形結構開始，正如學生在數(shù)學上所接觸的幾何圖形概念，學生在這個階段的空間想象力比較差，當讓學生去描述某一個物體的形狀時，學生會比較傾向于用簡單的幾何圖形描述。在科學教學中，觀察記錄實驗往往會讓小學生使用繪圖方式記錄實驗現(xiàn)象、實驗結果。受限于認知發(fā)展水平，學生只能用較為簡單的幾何圖形來描繪觀察現(xiàn)象。四年級學生對于圖像的認知已經(jīng)達到一定水平，但如果要他們用描繪的方法做記錄，還是要盡可能簡潔。在本節(jié)課第一個實驗中，讓學生用圖像描繪方法去記錄種子的結構，就會出現(xiàn)學生觀察沒有重點、更傾向于細枝末節(jié)的非重點內(nèi)容的情況。（三）觀察實驗中的文字記錄在科學實驗過程中，有大量的需要依據(jù)實物材料來進行歸納、總結、探究、發(fā)現(xiàn)的活動。小學生在認知新事物、自然規(guī)律時最快接收到的是實物觀察途徑。使用實物，幫助學生從外形、顏色、觸感、生命活動等方面認知某一物體?！皩嵨镉^察”是小學科學階段最重要的認知手段。在記錄實物某一特征時，學生傾向于使用文字或者簡單的幾何圖形描述。三、兩個觀察實驗在“細節(jié)”和“整體”上的不同側重點（一）實驗1：學生觀察的側重點在于“整體”學生在此階段已有種子有多個結構的前概念，但對于種子內(nèi)部結構的模樣沒有認知基礎。所以，在實驗過程中，他們會對于種子實物更加感興趣。本次實驗他們會更加傾向于“觀察細節(jié)”。在完成記錄單過程中，學生會被記錄單上的圖形影響，思維集中到怎樣畫出種子結構上來，從他們完成的圖形記錄可以看出，他們觀察的重點放在了不同結構的外形上。在這個實驗記錄單中，沒有著重強調(diào)結構與功能的關系，此實驗效果不理想。依據(jù)此結論，對實驗記錄單進行調(diào)整，調(diào)整后如下（如圖3）。實驗記錄單聚焦種子不同結構，聚焦結構與功能的聯(lián)系，利用雙面膠直觀地將種子實物與結構及功能聯(lián)系起來，讓學生用文字記錄，避免過分細化觀察。調(diào)整后的實驗記錄單使用情況如下（如圖4、圖5）。學生對此實驗的觀察和思考重點在結構與功能上，最終達到預期的實驗效果。（二）實驗2：學生觀察認知的側重點在于“細節(jié)”不同種子的特殊外部結構對于幫助種子傳播起到不同的作用。此實驗需要學生關注種子表面結構的特殊形狀，結合功能去思考這樣的形狀對于種子傳播有何幫助。學生關注點聚焦到圖形形狀（種子表面的細微結構形狀），思考結構形狀的意義，最終達到預期的實驗效果。部分學生使用簡單圖形畫出關鍵結構。調(diào)整后的實驗記錄單使用情況如下（如圖6）。四、結語經(jīng)過本次課例的研究與實踐，可得到如下結論：在不同的結構與功能的學習情境下，學生在“整體”和“細節(jié)”上會有所側重。