小學科學教學觀察實驗設計的依據和方法

段春鴻

摘 要：對于小學科學實驗教學來說，我國的教育部門并沒有明確的限制及規定，而且大多也不可能為小學科學教學提供齊全的配套儀器及設備，但是這些情況并不能否認科學實驗在教學過程中的重要性。基于這種現狀，小學科學教師就應當對觀察實驗進行有效而又科學的設計。目前除了原先三至六年級的科學課外，“做中學”教學活動在南京的小學一、二年級中已經深入開展，這些課程的開設及系列師資培訓使教師對觀察實驗的設計能力大幅提升，就其方法及依據做一些積極探索。

關鍵詞：小學科學；教學觀察；實驗設計；依據；方法

中圖分類號：G623 文獻標識碼：A

一、在小學科學教學中，觀察實驗具有的作用

探究式學習是小學生科學課程學習的主要形式，所以在小學生學習科學課程的過程中，觀察實驗起著非常關鍵的輔助作用。以事實為基礎的科學理論具有兩種狀態，那就是科學經驗事實以及客觀事實。這兩種狀態本身有著很大的差別，但是兩者之間又存在密切的聯系，其中最為主要的是，科學經驗事實的基礎就是客觀事實。觀察及實驗的作用主要體現在兩個方面。第一，能夠使科學理論合理性得到證實的實驗就是觀察實驗，學生以及教師在小學科學教學活動的過程中，能夠對事物進行實驗以及觀察，從中可以得出相對應的結論，得出來的結果可以對科學理論進行檢驗。這種方法可以讓學生對科學理論的認知度得以加強。第二，為了讓學生對科學理論加深理解，教師就會進行觀察實驗。小學生對周圍的事物都充滿著好奇心，所以，教師為了使學生學習科學學科的主動性、積極性得到提高，為了能夠讓學生動腦、動手、合作，邏輯思維能力得到提高，教師就會進行觀察實驗，這對學生加深對科學理論的探究和理解是十分有利的。

二、觀察實驗設計所依據的理論以及觀察實驗具體的操作方法

（一）利用學生知覺特性的觀察實驗設計

在小學生學習科學課程的過程中，教師為了使他們對科學活動加深理解而做的觀察實驗，要依照小學生知覺特點規律以及感覺特點規律進行設計，只有這樣才能使觀察實驗的效果得到充分的發揮。為了使學生對實驗產生一種整體感知，教師在設計的過程中要使觀察環節能夠把學生的知覺及感覺系統充分地調動起來。教師在對觀察實驗進行設計的過程中，為了使學生對觀察實驗的求知探索欲望以及興趣得到激發，從而達到學習探索的目的，要把學生的理解性和知覺選擇性充分考慮進去。觀察實驗設計主要利用了學生的知覺特性，因此，它主要遵循以下三種方法：第一，放大法，就是有效放大觀察實驗的對象，進而使學生對對象具有的結構特點可以明顯地感覺到。第二，轉換法。它主要是把觀察對象從不清晰轉變為清晰。第三，對比法。學生為了使判斷更為準確，必須進行對比實驗。

（二）能夠證實因果關系的觀察實驗

歸納法以及演繹法是證實因果關系觀察實驗的主要依據以及方法。師生在歸納法的觀察實驗設計中，可以得出一般性的因果關系理論，說得通俗點，就是科學認識的共性以及普遍性。為了使科學理論的可信度得到增強，為了使科學原理的正確性得到證實，教師會進行演繹法的觀察實驗設計。師生從實驗以及觀察出發，能夠對結論進行科學有效的總結提煉，這就是歸納法。相對而言，師生從結論出發，利用實驗以及觀察進行驗證結論，這就是演繹法。在對觀察實驗教學進行開展的過程中，我們的大前提主要是驗證一般性的科學理論，在設計觀察實驗時，應當將實驗案例的選擇依據和與之相對應的科學理論相聯系，以此來使實驗的正確性得到保障，使客觀事實得到遵循。

（三）能夠探尋因果關系的觀察實驗

在科學理論中，雖然科學歸納方法并不絕對，但經歷過有效歸納總結得出的結論，能夠使科學理論的正確性得到證實。其中的方法主要有以下三種，那就是求同法、共變法以及求異法。第一，求同法就是將不同情景創設成多個實驗，然后是利用科學理論對它的正確性進行驗證的一種方法。第二，求異法，就是在科學實驗的過程中，為了驗證一個因素能不能對實驗產生不同的效果，有效科學地對比各種不同的實驗，從而得出相對準確的結論。第三，共變法，就像二次函數一樣，一個因素隨著另一個因素變化，以此來判定是否具有因果關系。

小學科學課程作為一種基礎課程，它是把培養學生科學素養作為宗旨。其中，小學科學學習的重要方法就是探究式的學習。作為科學研究基礎的觀察以及實驗，它們不僅是探究性學習的基礎，也是小學生對科學認識構建的關鍵方法以及手段。

以上內容就是對小學科學教學觀察實驗設計的依據和方法的論述。

參考文獻：

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[3]葉寶生.小學科學教學觀察實驗設計的依據和方法[J].課程·教材·教法，2013，33（12）：68-72.

編輯 張珍珍