特级教师会客厅丨陈彤：《月相变化》课堂教学+创新观察技术 发展科学思维
名家课堂
课 题：《月相变化》
执 教：陈 彤
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创新观察技术 发展科学思维
科学与技术的联系是十分紧密的，技术的创新，往往能推动科学的快速发展。在小学科学课中，教师要善于引导学生创新观察技术，推动学生科学思维的发展。观察是人类获取信息的手段，人们通常直接运用眼睛、耳朵、鼻子、舌头、手（皮肤）等感觉器官观察世界。但人类的感觉功能是有局限的，人的感官能够直接观察到的只是客观世界的一部分，更多的未知世界需要不断的创新观察技术去感知。
一、借助媒介观察
有些现象用肉眼不能直接观察到，为了将现象直接的展现出来，教师通常可以引导学生思考采用借助媒介达到将不可视的现象可视化的目的。
气体观察方面：如空气是怎样流动的，教师可以引导学生借助红旗、烟雾、尘土、小纸片等可视的物体将空气的流动变化展现出来。再如，空气的热胀冷缩，通常可以采用这样的方法观察：在烧瓶上塞紧一个带玻璃导管的塞子，导管内滴一滴水，然后用手捂住烧瓶，这样就可以借助观察导管内水的移动变化来推测烧瓶内空气热胀冷缩的变化。声波的实质是物体振动的传播，而声波在空气中的观察是一个难点，在教学中可以这样设计：竖放大鼓，在离大鼓的另一面大约距离40厘米的地方悬挂一排平行鼓面的细纸条，当敲击大鼓时，就可以观察到纸条随之振动（见下图）。从而证明当鼓面振动的时候，会带动邻近鼓面的空气振动，通过振动的传播，又使得纸条发生振动。
图 振动在空气中的传播教具设计
液体观察方面：水是怎样流动的，教师可以引导学生把适量的树叶、锯末等轻小的物体放入水中，借助对这种轻小物体的观察来推测水的流动变化。在科学课中，水的对流现象通常借助锯末观察。
物质的溶解方面：如盐在水中是怎样逐步溶解的，教师可以引导学生借助观察高锰酸钾的溶解过程来类比推理盐的溶解过程。
光的观察方面：光在空气中是沿着直线传播的，在课堂中如何直观的让学生看到呢？在教学中经常使用的激光笔照射在黑板上我们只能看到一个红点，教师可以借助一个装满烟雾的透明瓶子，让激光通过这个瓶子，学生就会看到一段直的红光。
二、借助工具观察
有的物体（或现象）用感官是不能（或不易）仔细观察到的，教师要引导学生运用合适的观察工具进行观察。
1.利用工具直接观察
红外线和紫外线都是一种不可见光， 1800年，威廉·赫胥尔正是利用棱镜和温度计对太阳光谱做了实验，发现了红外线的存在；紫外线是电磁波谱中波长从10nm到400nm辐射的总称， 1801年德国物理学家里特利用含有溴化银的照相底片发现在日光光谱的紫端外侧一段能够使底片感光，从而发现了紫外线的存在。
2.“改变”观察对象的大小
有的观察对象太小了，或太大了，都不适宜观察。这时，教师就要引导学生选择一定的工具，使之能观察到一个合适大小的“像”。例如，利用放大镜可以观察到昆虫的很多细部特征，望远镜也可以使远处的物体放大，而更小的细菌则需要采用显微镜进行观察。
再如，地球是球体，现在已经是人类的共识，但认识到这一点，人类花了漫长的时间，寻找了很多的证据来证明。造成认识到地球是球体需要漫长时间的根本原因是：人类就生活在地球上，地球对于人来说是一个巨大的物体，没有一个人能够在地球上看到她的全貌。随着观察技术的创新，假如采用杨利伟在环地球轨道上对地球拍摄的照片或录象（我们观察到了一个“缩小”的地球）观察，就能直接证明地球是一个球体。
3.“改变”观察对象变化的速度
有的现象变化速度太快或太慢，也不适宜学生观察。例如在《声音的变化》一课中，为了比较粗弦振动快，还是细弦振动快，学生进行仔细的观察（目的是研究音高的高低和振动快慢之间的关系）。但是弦振动的太快了，肉眼很难进行客观比较，学生也很难形成共识。这时，假如我们能采用高速摄象机将粗弦和细弦的振动同时拍摄下来，然后放慢若干倍数观察，就能清楚的比较出它们的振动速度的快慢。
再如，花儿的开放速度一般是很慢的，要想在课中观察一朵花真实的开放过程是不可能的。但是借助摄象机，就成为了现实。我们只要将一朵花采用慢速拍摄，快速播放的办法，就能清晰的观察到花开放的过程了。
4.“改变”观察对象变化的强度
鼓面的振动用肉眼不易观察，假如在鼓面上放置米、沙子等一些细小的物体，就能将这一现象放大；同样的，音叉的振动用肉眼也不易仔细观察，假如将振动的音叉头部部分的放入水中，就能观察到溅起的水花和荡起的波纹。在观察固体振动实验中，通常还可以借助一杯水，通过观察平静水面的变化来发现物体振动的变化。
学生很难闻到油菜花萼片是什么气味，因为它太小了，办法是拿多一些一起闻。
在科学课中，教师要使学生内化并形成遇到类似观察难题时解决问题的思路，引导学生在力所能及的范围内进行观察技术的不断创新。这样，不仅能促进学生观察能力的提高，还能帮助学生揭开一个未知的世界，这种全新的领域开拓，对学生科学思维的发展作用是很大的。
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