中小學生在科普活動中自然觀察能力的表現(xiàn)和原因分析
以北京教學植物園“學成語，看植物”活動為例
�。ū疚霓D載自《中國科技教育》雜志2013.02/總第203期）
科技教育工作者在工作過程中，往往需要進行小型論文的寫作，即以有限篇幅來闡述作者的觀點或介紹研究成果。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屆全國青少年科技輔導員論文征集活動中的一等獎獲獎論文。全國青少年科技輔導員論文征集活動由中國青少年科技輔導員協(xié)會主辦，每年舉辦1次，旨在為廣大會員、科學教師、科技輔導員、科技教育工作者營造科學教育理論學習、實踐交流的平臺。2012年舉辦的第20屆論文征集活動主題為“科學教育的實踐與探索”。
摘要：本文分析了北京教學植物園“學成語，看植物”活動中學生在觀察和描述竹葉和柳葉任務中的表現(xiàn)，分析表明到園學習的學生群體在描述直觀性強的形態(tài)特征時表現(xiàn)較好，在對觀察能力有一定要求的任務中則普遍表現(xiàn)不足。我們嘗試分析了導致這一不足的可能原因，并試圖通過一系列措施改進活動，使其更有針對性地幫助學生提高自然觀察能力。
關鍵詞：自然觀察能力 中小學生
一、活動目的
在接受科學教育的過程中，學生的科學素養(yǎng)是通過體驗與掌握一系列的探究技能實現(xiàn)的。其中，觀察作為科學研究流程的一個環(huán)節(jié)，是獲取原始信息，進而采取策略加工信息，從而提出假設并完成整套科研程序的基礎。因此，學生觀察能力的表現(xiàn)和培養(yǎng)是科學教育的重要組成部分。秉持這一理念，筆者所在團隊于北京教學植物園“五一”開放周期間設計并實施了一項自然觀察活動，即“學成語，看植物”。該活動意在引導學生仔細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。這項活動由學習成語、觀察植物、繪畫描述、識別闖關等環(huán)節(jié)組成，采用了任務驅動、動靜結合的方式，受到了學生群體的歡迎。
然而，在活動實施過程中我們發(fā)現(xiàn)，學生在觀察并描述植物葉片任務中表現(xiàn)出了某種模式：對葉緣、葉脈特征描繪模糊或錯誤的學生群體存在某些觀察能力方面的共性。由此筆者想到，我們可以進一步就學生的繪圖表現(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設計和教學策略。
二、取樣
1. 取樣原則
�。�1）活動流程要求學生首先隨機抽取一條成語，了解成語含義后，領取一份活動單，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生隨機分配到各種植物組。
�。�2）北京教學植物園“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天中有學生重復參加活動，他們已經(jīng)了解了考察項目，可以比較好地描述特征，因此這7天的活動單并不能表現(xiàn)學生真實的自然觀察水平。同時，組織活動的教師和志愿者在隨后的7天中對學生易忽略的問題有了認識，會不自覺地給學生暗示。從這層意義上講，4月29日的活動是在近似“雙盲”的情形下完成的自然觀察能力測試，分析結果更具有代表性。
�。�3）活動以教育意義和趣味為主要訴求，我們設計了近20種植物供學生觀察，但考察要素是一致的，僅包括葉形、葉脈和葉緣特征。因此，我以學生在觀察竹葉和柳葉中的繪圖表現(xiàn)為研究對象。
綜上所述，本研究的樣本來源如下。
時間：4月29日
地點：北京教學植物園
學段：1—8年級學生，竹葉組40人，柳葉組32人
任務：觀察柳葉或竹葉，并以繪圖的形式描述
2. 評價方法
本研究中，自然觀察能力以學生在繪圖中是否描述葉形、葉緣或葉脈特征，以及是否準確描述為評價標準。
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，往往容易被學生忽略，因此對自然觀察能力有較高要求；竹葉葉緣有細小鋸齒，觸覺感知明顯，肉眼觀察有困難，因此教學實景中，我們未將竹葉葉緣納入考察范圍，僅出于教育目的，引導學生體驗即可。
竹葉的葉形和平行葉脈照片見圖1，竹葉組評價標準見表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，僅考查了學生的基本觀察能力；相對于柳葉的規(guī)格，葉緣的鋸齒容易被忽視，因此作為難度觀察項。
柳葉的葉形和葉緣鋸齒照片見圖3，柳葉組評價標準見表2、圖4。
三、數(shù)據(jù)結果
1. 人群學段分布（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、結果分析
1. 人群學段分布統(tǒng)計表明，樣本中3—6年級為主要人群，其余學段較少，這與開放日期間總體來園學生學段分布一致。
2. 葉形觀察結果表明，到教學植物園參加活動的學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%的學生在認真觀察葉脈的特征后，準確繪出了平行葉脈；27%的學生沒有畫葉脈，這可能是因為他們?nèi)狈θ~脈的知識或沒有形成觀察葉形以外特征的意識；38%的學生雖然想到葉脈結構，但沒有實地觀察，而是采用符號化的描述方式，即在葉片正中間畫一條葉脈；此外，有13%的學生在沒有觀察的前提下，憑借主觀猜測，給竹葉繪上了網(wǎng)狀脈。從上述數(shù)據(jù)得出，在對自然觀察能力有一定要求的任務中，只有少數(shù)學生能夠勝任。不可忽視的是，超過一半的學生憑借主觀想象或符號化的描述方式對待自然觀察任務。
4. 柳葉葉緣觀察表現(xiàn)表明，80%以上的學生沒有有意識地畫出葉緣。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，學生們往往認為大功告成，一旦我們要求他們返回重新觀察，這些學生會對自己忽視葉緣的行為感到驚詫。
五、討論
綜合上述分析可知，到教學植物園參加活動的學生群體對明顯的形態(tài)特征具備較好的觀察能力，但在對觀察能力有一定要求的任務中普遍表現(xiàn)不足。分析其原因，我們認為有以下幾種可能。
�。�1）學生在假日期間心情放松，游園時希望能夠在短時間內(nèi)完成項目，因此缺少踏實觀察的耐心。同時我們也發(fā)現(xiàn)，有些家長會催促認真觀察的孩子，影響了他們的表現(xiàn)。鑒于這種假期心態(tài)特點，我們考慮需要采取措施，鼓勵孩子以認真的態(tài)度完成任務，同時盡量發(fā)揮家長資源對學生認真觀察的促進作用。
�。�2）除了假期內(nèi)的學習心態(tài)特點，筆者認為中小學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“是否有意識地要求自己盡可能多地觀察細節(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構和葉片表面的結構特征就需要觀察者將意識暫時與喧鬧的外界隔離，握住葉片，屏氣凝神，近距離觀察才能得到正確結論。在葉脈和葉緣任務中表現(xiàn)不足的學生，正是在自然觀察能力的這個方面需要提高。
�。�3）不可否認，有些學生沒有繪出葉緣和葉脈結構特征，是因為他們?nèi)狈θ~片結構的認知，這種“不知道應該觀察什么”的情形往往造成學生短時間內(nèi)只能把握有限的特征信息，而忽略了其他信息。
當然，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的目的。依據(jù)此次活動分析，我們計劃在今后的“學成語，看植物”活動流程和活動單設計上，采取以下措施：①布置任務時強調(diào)觀察細節(jié)的重要性，鼓勵學生以認真的態(tài)度對待活動；②與家長充分溝通活動的教育含義，鼓勵家長耐心引導孩子觀察細節(jié)；③活動單上強調(diào)葉片觀察項目和繪畫技巧，引導學生有目的地系統(tǒng)觀察，同時摒棄符號化的繪畫習慣，為孩子們創(chuàng)造更多的成功體驗，促進他們樂于投入到今后的自然觀察活動中，逐步提升自然觀察能力。
參考文獻
［1］王小菁，陳汝民，張祥庸等．廣州市初中學生觀察能力的測試調(diào)查．華南師范大學學報（社會科學版），1994（4），118—122
［2］霍利巖，孫冬梅．在探究活動中培養(yǎng)幼兒的自然觀察智力．幼兒園教育教學，2005（9），46—47
點評
在科普活動中，青少年無論涉足科技展覽、野外科學考察或是嘗試像科學家那樣進行研究，都有助于他們了解科學家最基本的研究手段——對事實的科學觀察。本文作者在論文中正是從分析科普活動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)他們的科學素養(yǎng)這一命題的。
作者利用自身對植物科研過程熟悉的專業(yè)基礎，同時應用教育測試的手段，對青少年在“學成語，看植物”活動中觀察能力的表現(xiàn)進行了梳理和統(tǒng)計，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計相對科學，過程清晰完整，研究方法基本得當，結論對廣大科技輔導員有較好的參考價值。
如果作者能夠在所論述的研究過程中更多地關注青少年的心理、生理和受教育年限的差異，同時將現(xiàn)有的論文模式從“自然科學式”轉為“教育科研式”，以及扭轉把“摘要”視為“內(nèi)容提要”的認識，定會使本文的科學性更為明顯。
——翟立原（中國青少年科技輔導員協(xié)會理論工作委員會副主任委員，第20屆全國青少年科技輔導員論文征集活動評審委員會主任委員）■
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