陶洪
学习科学，探索世界，必须建立在观察的基础上，观察也是探究活动的重要一步。广义的观察，是指通过感官直接认识外部世界，也包括在仪器和工具的干预下认识外部世界。这里强调的是观察，不仅仅停留于用眼睛看，还需要利用各种感官，包括应用工具，以此来实现全面客观的结果。一次成功的观察应该涵盖精准性、目的性、顺序性及判断力。在中低年段学生观察时，老师应进行必要的引导，使其养成良好的观察习惯，帮助他们将观察的内容、目标进行细化，从而将观察习惯内化为自己的行为。
一、精准性
低年级以教科版三年级上册《感受空气》为例，在本课中设置了一个小游戏：利用自封口塑料袋、石头、塑料杯、碗、水，让学生选择合适的容器将石头、水、空气进行传递。在本实验中，可以选择两种玩法：第一种，连同容器一起传递给其他同学;第二种，把石头、水、空气从一个学生的容器中传到另一个学生的容器中。无论选择哪种玩法，都必须建立在清晰认识石头、水、空气三者特点的基础上，所以，在实验前必须让学生有时间来认识它们，了解它们的特点。在实际课堂教学中，学生对石头、水、空气的认识仅仅停留于它们的颜色、状态。在实验过程中，多次改进才得到了较为满意的结果，得出石头传播更容易、水容易洒、空气容易泄露的结论。在本实验中，利用的是认识三种物质的状态：石头是固体，不论什么容器，最容易传递;水和空气分别是液体和气体，在传递的过程中都是可以压缩变形的，是可以流动的。通过实验来精确认识石头、水和空气的特征，能帮助我们认识空气与石头、水有较大的区别，不易被观察、容易泄露、不太好密封等，建立空气的概念，以此作为“空气”单元的起始课。
高年级以教科版五年级上册《种子发芽实验（一）》为例。本课以一颗完好的绿豆种子导入，探讨如果让它发芽，需要哪些条件。五年级的学生已经有了三、四年级的基础，基本了解植物的形态以及一些基本生命活动（如呼吸作用、光合作用）。在探讨时，学生能提出阳光、空气、水、温度及营养物质等要素可能对种子的发芽有影响，并设计对比试验进行证明。在实验中，学生要通过观察判断何种情况使种子发芽，特别是要与根进行区别。五年级的学生已经初步具备了观察的精准性，能说出看到什么样的现象证明种子只生根，看到什么样的现象是种子既生根又发芽，最终观察分析得到绿豆种子发芽的必需条件是温度、水分和空气。
由以上两个例子可见，中年级学生在观察过程中不能全面具体地感知事物的细节，高年级学生不仅能够把握细节，还能联系以往知识进行再判断。从中年级至高年级，学生的观察精准性大大提高。这里的原因既是学生智力水平发展加速，又得益于学生信息加工水平的提高。
二、目的性
以教科版三年级上册《蚂蚁》为例，本课要求学生通过室外观察蚂蚁及室内观察蚂蚁两项活动来认识蚂蚁的身体结构、进食和运动方面的信息。在实际活动中，学生来到户外，在观赏过昆虫盒中的食物吸引蚂蚁的过程中，由于蚂蚁被食物引诱的时间具有随机性，许多学生不能耐心等待，注意力容易被周围的其他事物所吸引。同样是户外观察，教科版五年级《怎样得到更多的光和热》中，学生在探究不同颜色纸张在太阳下的吸热情况时，学生能自行说出除了纸的颜色和光滑程度不同外，其他条件，如摆放的地点、方式、时间等尽量保持一致，在实际观察中也能按部就班地进行观察，非实验行为大大减少。可见，随着年龄的增长，学生观察的目的性不斷强化，体现为自律的实验观察行为。
三、顺序性
观察的顺序性是指，观察者根据事物的特点和观察的目的确定的观察次序，常见的有由外而内、由上至下、由左至右等。往往中低年段的学生在观察时不能很好地掌握观察的顺序。教科版三年级下册《植物新生命的开始》一课要求学生描述种子的形状、大小、颜色，并掰开一颗蚕豆种子，观察其内部结构。学生的观察顺序往往是零散的，对于其内部结构作用的猜测，大多数学生无法完成。同样是观察植物，在四年级下册《油菜花开了》一课中，学生在操作解剖油菜花时，已经能够按照由外而内的解剖顺序，并将各个部分依次分类摆放，得出一朵油菜花由萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊四个部分组成，其中萼片4片、花瓣4片、雄蕊6个、雌蕊1个的结论。在进入高年级后，学生观察的顺序性得到了进一步提高，如，在五年级下册《动物的卵》中，学生不仅能够由外而内进行鸡蛋的观察，还能联系生活思考各个部分可能的作用。同时，在六年级下册《太阳系》一课中，学生通过观察太阳系中各个行星的数据，提出按照不同的标准进行分类，如，离太阳的远近、星球的直径等。
随着学生年龄的增长，在进行观察时，顺序性有了较大的发展，能够系统地进行观察，并提出合理化的假设。
四、判断力
观察的判断力往往是指学生对所观察事物的整理概括性。在教科版五年级上册《做一个生态瓶》一课中，学生通过观察池塘，思考其组成，并联系其中动植物及非生物因素之间的相互关联，尝试制作一个生态瓶。这一课属于生命科学范畴，它建立在三年级认识动植物的结构、生命周期，四年级认识动植物之间的关系（如植物的传粉、受精需要动物等），直至五年级通过食物链和食物网反映出动植物之间复杂的彼此联系基础上。在这个过程中，从对动植物的直观描述，到思考它们之间的相互联系，学生的思维也从具体形象思维向抽象逻辑思维过渡。在《做一个生态瓶》中，学生对建立生态瓶不再只是关注里面的动植物组成，而是它们之间的相互联系;不仅会考虑到小鱼存活需要氧气，还会想到氧气的由来，会考虑池塘中水草起着何种作用，试图将池塘看作一个整体考虑，再将其复杂的联系迁移到自制的生态瓶中。由此可见，学生的观察判断力也在不断提升。
综上所述，探究是一种能力的发展，而不是教学的目的。在实际教学中，要注意摒弃为探究而探究的形式主义，更应注重在教学过程中认识不同年段学生的认知特点，根据其特点有针对性地进行教学设计，帮助学生培养科学素养，这对于学生的终身发展有着不可或缺的意义。
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