中小學(xué)生在科普活動(dòng)中自然觀察能力的表現(xiàn)和原因分析
以北京教學(xué)植物園“學(xué)成語，看植物”活動(dòng)為例
�。ū疚霓D(zhuǎn)載自《中國(guó)科技教育》雜志2013.02/總第203期）
科技教育工作者在工作過程中，往往需要進(jìn)行小型論文的寫作，即以有限篇幅來闡述作者的觀點(diǎn)或介紹研究成果。為了幫助科教工作者了解小型科教論文的規(guī)范寫作方式和呈現(xiàn)形式，從2012年起，本刊增設(shè)了“科教新語”欄目，用以刊登小型科教論文的范例。本期文章選自第20屆全國(guó)青少年科技輔導(dǎo)員論文征集活動(dòng)中的一等獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)撐摹Ｈ珖?guó)青少年科技輔導(dǎo)員論文征集活動(dòng)由中國(guó)青少年科技輔導(dǎo)員協(xié)會(huì)主辦，每年舉辦1次，旨在為廣大會(huì)員、科學(xué)教師、科技輔導(dǎo)員、科技教育工作者營(yíng)造科學(xué)教育理論學(xué)習(xí)、實(shí)踐交流的平臺(tái)。2012年舉辦的第20屆論文征集活動(dòng)主題為“科學(xué)教育的實(shí)踐與探索”。
摘要：本文分析了北京教學(xué)植物園“學(xué)成語，看植物”活動(dòng)中學(xué)生在觀察和描述竹葉和柳葉任務(wù)中的表現(xiàn)，分析表明到園學(xué)習(xí)的學(xué)生群體在描述直觀性強(qiáng)的形態(tài)特征時(shí)表現(xiàn)較好，在對(duì)觀察能力有一定要求的任務(wù)中則普遍表現(xiàn)不足。我們嘗試分析了導(dǎo)致這一不足的可能原因，并試圖通過一系列措施改進(jìn)活動(dòng)，使其更有針對(duì)性地幫助學(xué)生提高自然觀察能力。
關(guān)鍵詞：自然觀察能力 中小學(xué)生
一、活動(dòng)目的
在接受科學(xué)教育的過程中，學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是通過體驗(yàn)與掌握一系列的探究技能實(shí)現(xiàn)的。其中，觀察作為科學(xué)研究流程的一個(gè)環(huán)節(jié)，是獲取原始信息，進(jìn)而采取策略加工信息，從而提出假設(shè)并完成整套科研程序的基礎(chǔ)。因此，學(xué)生觀察能力的表現(xiàn)和培養(yǎng)是科學(xué)教育的重要組成部分。秉持這一理念，筆者所在團(tuán)隊(duì)于北京教學(xué)植物園“五一”開放周期間設(shè)計(jì)并實(shí)施了一項(xiàng)自然觀察活動(dòng)，即“學(xué)成語，看植物”。該活動(dòng)意在引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察一條成語中涉及的一種植物，并以繪畫的形式將該植物的葉片特征描繪出來。這項(xiàng)活動(dòng)由學(xué)習(xí)成語、觀察植物、繪畫描述、識(shí)別闖關(guān)等環(huán)節(jié)組成，采用了任務(wù)驅(qū)動(dòng)、動(dòng)靜結(jié)合的方式，受到了學(xué)生群體的歡迎。
然而，在活動(dòng)實(shí)施過程中我們發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在觀察并描述植物葉片任務(wù)中表現(xiàn)出了某種模式：對(duì)葉緣、葉脈特征描繪模糊或錯(cuò)誤的學(xué)生群體存在某些觀察能力方面的共性。由此筆者想到，我們可以進(jìn)一步就學(xué)生的繪圖表現(xiàn)分析他們的自然觀察表現(xiàn)，從而初步了解他們的自然觀察能力，便于我們今后完善活動(dòng)設(shè)計(jì)和教學(xué)策略。
二、取樣
1. 取樣原則
�。�1）活動(dòng)流程要求學(xué)生首先隨機(jī)抽取一條成語，了解成語含義后，領(lǐng)取一份活動(dòng)單，找到園內(nèi)成語中出現(xiàn)的植物，觀察葉片并畫出特征。這一流程保證了不同年齡段的學(xué)生隨機(jī)分配到各種植物組。
（2）北京教學(xué)植物園“五一”開放周自4月29日至5月6日，共8天。筆者發(fā)現(xiàn)在接下來的7天中有學(xué)生重復(fù)參加活動(dòng)，他們已經(jīng)了解了考察項(xiàng)目，可以比較好地描述特征，因此這7天的活動(dòng)單并不能表現(xiàn)學(xué)生真實(shí)的自然觀察水平。同時(shí)，組織活動(dòng)的教師和志愿者在隨后的7天中對(duì)學(xué)生易忽略的問題有了認(rèn)識(shí)，會(huì)不自覺地給學(xué)生暗示。從這層意義上講，4月29日的活動(dòng)是在近似“雙盲”的情形下完成的自然觀察能力測(cè)試，分析結(jié)果更具有代表性。
�。�3）活動(dòng)以教育意義和趣味為主要訴求，我們?cè)O(shè)計(jì)了近20種植物供學(xué)生觀察，但考察要素是一致的，僅包括葉形、葉脈和葉緣特征。因此，我以學(xué)生在觀察竹葉和柳葉中的繪圖表現(xiàn)為研究對(duì)象。
綜上所述，本研究的樣本來源如下。
時(shí)間：4月29日
地點(diǎn)：北京教學(xué)植物園
學(xué)段：1—8年級(jí)學(xué)生，竹葉組40人，柳葉組32人
任務(wù)：觀察柳葉或竹葉，并以繪圖的形式描述
2. 評(píng)價(jià)方法
本研究中，自然觀察能力以學(xué)生在繪圖中是否描述葉形、葉緣或葉脈特征，以及是否準(zhǔn)確描述為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
竹葉組考查內(nèi)容：竹葉的平行葉脈因沒有網(wǎng)狀葉脈明顯，往往容易被學(xué)生忽略，因此對(duì)自然觀察能力有較高要求；竹葉葉緣有細(xì)小鋸齒，觸覺感知明顯，肉眼觀察有困難，因此教學(xué)實(shí)景中，我們未將竹葉葉緣納入考察范圍，僅出于教育目的，引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)即可。
竹葉的葉形和平行葉脈照片見圖1，竹葉組評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表1、圖2。
柳葉組考查內(nèi)容：柳葉葉脈是網(wǎng)狀葉脈，比較明顯，僅考查了學(xué)生的基本觀察能力；相對(duì)于柳葉的規(guī)格，葉緣的鋸齒容易被忽視，因此作為難度觀察項(xiàng)。
柳葉的葉形和葉緣鋸齒照片見圖3，柳葉組評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2、圖4。
三、數(shù)據(jù)結(jié)果
1. 人群學(xué)段分布（表3）
2. 兩組葉形描繪情況（表4）
3. 竹葉組葉脈觀察情況（表5）
4. 柳葉組葉緣描述情況（表6）
四、結(jié)果分析
1. 人群學(xué)段分布統(tǒng)計(jì)表明，樣本中3—6年級(jí)為主要人群，其余學(xué)段較少，這與開放日期間總體來園學(xué)生學(xué)段分布一致。
2. 葉形觀察結(jié)果表明，到教學(xué)植物園參加活動(dòng)的學(xué)生人群在觀察葉形這種明顯的形態(tài)特征方面表現(xiàn)了較好的觀察能力，分別是竹葉組100%正確、柳葉組96.88%正確。
3. 竹葉葉脈觀察表現(xiàn)表明，22%的學(xué)生在認(rèn)真觀察葉脈的特征后，準(zhǔn)確繪出了平行葉脈；27%的學(xué)生沒有畫葉脈，這可能是因?yàn)樗麄內(nèi)狈θ~脈的知識(shí)或沒有形成觀察葉形以外特征的意識(shí)；38%的學(xué)生雖然想到葉脈結(jié)構(gòu)，但沒有實(shí)地觀察，而是采用符號(hào)化的描述方式，即在葉片正中間畫一條葉脈；此外，有13%的學(xué)生在沒有觀察的前提下，憑借主觀猜測(cè)，給竹葉繪上了網(wǎng)狀脈。從上述數(shù)據(jù)得出，在對(duì)自然觀察能力有一定要求的任務(wù)中，只有少數(shù)學(xué)生能夠勝任。不可忽視的是，超過一半的學(xué)生憑借主觀想象或符號(hào)化的描述方式對(duì)待自然觀察任務(wù)。
4. 柳葉葉緣觀察表現(xiàn)表明，80%以上的學(xué)生沒有有意識(shí)地畫出葉緣。在隨后的詢問環(huán)節(jié)中我們發(fā)現(xiàn)，在描繪出柳葉的葉形、網(wǎng)狀葉脈這些明顯特征后，學(xué)生們往往認(rèn)為大功告成，一旦我們要求他們返回重新觀察，這些學(xué)生會(huì)對(duì)自己忽視葉緣的行為感到驚詫。
五、討論
綜合上述分析可知，到教學(xué)植物園參加活動(dòng)的學(xué)生群體對(duì)明顯的形態(tài)特征具備較好的觀察能力，但在對(duì)觀察能力有一定要求的任務(wù)中普遍表現(xiàn)不足。分析其原因，我們認(rèn)為有以下幾種可能。
�。�1）學(xué)生在假日期間心情放松，游園時(shí)希望能夠在短時(shí)間內(nèi)完成項(xiàng)目，因此缺少踏實(shí)觀察的耐心。同時(shí)我們也發(fā)現(xiàn)，有些家長(zhǎng)會(huì)催促認(rèn)真觀察的孩子，影響了他們的表現(xiàn)。鑒于這種假期心態(tài)特點(diǎn)，我們考慮需要采取措施，鼓勵(lì)孩子以認(rèn)真的態(tài)度完成任務(wù)，同時(shí)盡量發(fā)揮家長(zhǎng)資源對(duì)學(xué)生認(rèn)真觀察的促進(jìn)作用。
�。�2）除了假期內(nèi)的學(xué)習(xí)心態(tài)特點(diǎn)，筆者認(rèn)為中小學(xué)生自身的自然觀察能力也有待提高。此處涉及的自然觀察能力，不僅指“能否用眼睛看見”，還包括“是否有意識(shí)地要求自己盡可能多地觀察細(xì)節(jié)”。就單純的植物葉片來說，葉形和顏色是最直觀的，除此以外，圍繞葉子一圈的邊緣結(jié)構(gòu)和葉片表面的結(jié)構(gòu)特征就需要觀察者將意識(shí)暫時(shí)與喧鬧的外界隔離，握住葉片，屏氣凝神，近距離觀察才能得到正確結(jié)論。在葉脈和葉緣任務(wù)中表現(xiàn)不足的學(xué)生，正是在自然觀察能力的這個(gè)方面需要提高。
（3）不可否認(rèn)，有些學(xué)生沒有繪出葉緣和葉脈結(jié)構(gòu)特征，是因?yàn)樗麄內(nèi)狈?duì)葉片結(jié)構(gòu)的認(rèn)知，這種“不知道應(yīng)該觀察什么”的情形往往造成學(xué)生短時(shí)間內(nèi)只能把握有限的特征信息，而忽略了其他信息。
當(dāng)然，幫助孩子們提高自然觀察能力正是我們開展此類教育活動(dòng)的目的。依據(jù)此次活動(dòng)分析，我們計(jì)劃在今后的“學(xué)成語，看植物”活動(dòng)流程和活動(dòng)單設(shè)計(jì)上，采取以下措施：①布置任務(wù)時(shí)強(qiáng)調(diào)觀察細(xì)節(jié)的重要性，鼓勵(lì)學(xué)生以認(rèn)真的態(tài)度對(duì)待活動(dòng)；②與家長(zhǎng)充分溝通活動(dòng)的教育含義，鼓勵(lì)家長(zhǎng)耐心引導(dǎo)孩子觀察細(xì)節(jié)；③活動(dòng)單上強(qiáng)調(diào)葉片觀察項(xiàng)目和繪畫技巧，引導(dǎo)學(xué)生有目的地系統(tǒng)觀察，同時(shí)摒棄符號(hào)化的繪畫習(xí)慣，為孩子們創(chuàng)造更多的成功體驗(yàn)，促進(jìn)他們樂于投入到今后的自然觀察活動(dòng)中，逐步提升自然觀察能力。
參考文獻(xiàn)
［1］王小菁，陳汝民，張祥庸等．廣州市初中學(xué)生觀察能力的測(cè)試調(diào)查．華南師范大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），1994（4），118—122
［2］霍利巖，孫冬梅．在探究活動(dòng)中培養(yǎng)幼兒的自然觀察智力．幼兒園教育教學(xué)，2005（9），46—47
點(diǎn)評(píng)
在科普活動(dòng)中，青少年無論涉足科技展覽、野外科學(xué)考察或是嘗試像科學(xué)家那樣進(jìn)行研究，都有助于他們了解科學(xué)家最基本的研究手段——對(duì)事實(shí)的科學(xué)觀察。本文作者在論文中正是從分析科普活動(dòng)中青少年自然觀察能力的表現(xiàn)入手，來探討如何具體培養(yǎng)他們的科學(xué)素養(yǎng)這一命題的。
作者利用自身對(duì)植物科研過程熟悉的專業(yè)基礎(chǔ)，同時(shí)應(yīng)用教育測(cè)試的手段，對(duì)青少年在“學(xué)成語，看植物”活動(dòng)中觀察能力的表現(xiàn)進(jìn)行了梳理和統(tǒng)計(jì)，并通過分析，得出了提升青少年自然觀察能力的有益措施和建議。該論文所描述的教育科研設(shè)計(jì)相對(duì)科學(xué)，過程清晰完整，研究方法基本得當(dāng)，結(jié)論對(duì)廣大科技輔導(dǎo)員有較好的參考價(jià)值。
如果作者能夠在所論述的研究過程中更多地關(guān)注青少年的心理、生理和受教育年限的差異，同時(shí)將現(xiàn)有的論文模式從“自然科學(xué)式”轉(zhuǎn)為“教育科研式”，以及扭轉(zhuǎn)把“摘要”視為“內(nèi)容提要”的認(rèn)識(shí)，定會(huì)使本文的科學(xué)性更為明顯。
——翟立原（中國(guó)青少年科技輔導(dǎo)員協(xié)會(huì)理論工作委員會(huì)副主任委員，第20屆全國(guó)青少年科技輔導(dǎo)員論文征集活動(dòng)評(píng)審委員會(huì)主任委員）■
（作者：常正斯/北京教學(xué)植物園）
