小學科學教學觀察實驗設計的依據與方法研究

王慶偉

摘 要：圍繞小學科學教學觀察實驗設計的相關議題進行了研究和探討，首先闡述了小學生科學認識中觀察實驗的重要性，然后論述了科學教學中觀察實驗設計的依據和操作方法，供相關人士參考。

關鍵詞：小學教學;科學教學;觀察實驗

小學科學教學中，觀察實驗是一部分重要的教學內容，這部分內容不僅僅是學生建立科學思維體系的重要基礎內容，同時也是培養和提升學生核心素養的關鍵所在。為此，科學教師必須不斷地探索更優異的教學方法以幫助學生盡快建立良好的科學素養和學習習慣。本文主要從觀察實驗設計方面談一下自己的看法，希望給業內人士帶來啟發。

一、小學生科學認識中觀察實驗的重要性

在小學科學活動的開展過程中，觀察實驗十分重要，其主要體現在以下幾方面。

首先，科學觀察實驗是科學活動開展的重要前提。只有在自然實際中發現一系列客觀現象，才能引發思考，繼續深入分析和探究，才能總結出現象或過程的規律，這是科學探索的基本歷程。小學生進入到小學階段，開始系統地進行多學科的學習，因此必須建立良好的學習習慣和思維路徑，這樣才能更好地理解和掌握學科的知識和規律，而觀察實驗正是引導和幫助學生建立良好學習習慣的重要途徑和有力環節。

其次，科學觀察實驗本身的嚴謹性和客觀性對于學生建立正確的學習態度和建立良好的學習觀念有著不容忽視的重要作用。在科學觀察實驗的設計和應用過程中，學生的抽象思維、邏輯思維、探索精神都會得到較好的訓練和發展，學生能夠基于實驗的事實來對科學知識有所感悟，使知識系統得到完善和強化，同時也能夠體察到科學的嚴謹性和客觀性。

最后，科學觀察實驗對于提高學生的綜合素養有著十分積極的推動作用。觀察實驗中不僅僅需要學生對現象產生過程中的細節有所察覺，同時還要協調利用大腦、肢體等多種身體器官機能，因而可以更好地提升學生的綜合素養，促進學生更加全面的發展。

二、觀察實驗設計的依據和操作方法

觀察實驗設計過程中，教師可采用以下依據來進行具體的操作。

1.在觀察實驗中強化因果關系

因果關系是宇宙運作的基本規律之一，因此教師應進一步強化觀察實驗中的因果關系證實，幫助學生建立基本的思維路徑體系。比如常用的實驗方法有：（1）歸納法，通過觀察實驗過程或現象，引導學生對其中的現象表現進行比較和歸納，讓學生理解科學知識的共性和普遍性，同時也能夠對科學知識的個性有更加深刻的印象和理解;（2）演繹法，利用觀察實驗來引導學生建立正向和反向的思維路徑，不僅能夠從常規的實驗開始到得出實驗結果這一過程來進行學習和思考，同時也能夠根據一定的結論反向推出實驗可能的條件、可能的實驗路徑，實現從結論出發再通過一系列實驗設計和實驗觀察來驗證最初結果的合理性。在實際的科學實驗設計和應用過程中，教師可以將兩種常用的實驗方法有機結合起來，以主題實驗的形式來設計兩個或多個案例，讓學生能夠從多的方向來理解因果關系，幫助學生建立正確的科學觀念。

2.注重保護學生的思維差異性，在掌握基礎科學規律的基礎上能夠實現更多個性化的發展

科學實驗雖然有著基本模式，但是在實驗方法、實驗路徑等方面有差異，而這些是需要教師在觀察實驗設計的過程中注意的，不能搞一刀切，要鼓勵學生敢于表達自己的思想觀念和對實驗的看法。對于學生的一些奇思妙想或者“離經叛道”的觀點，教師不應全盤否定，而是要從知識內容方面和思維路徑方面進行分析。對于知識內容方面的錯誤給出合理的解釋，幫助學生糾正原有的錯誤觀念或看法，而對于思維路徑方面，教師要給予學生更多的認可和鼓勵，讓學生能夠不害怕提出異議，能夠敢于去思考，敢于提出問題，幫助他們實現個性化的發展。在實際的科學觀察實驗設計中，教師也可以多采用一些對比實驗，如采用求異法，利用環境條件的差異性來拓展學生思維路徑，使學生不固守特定的方法和路徑，更好地建立科學實驗觀念。

3.有效利用和發揮好學生的自我覺知特性

小學生對外部世界的好奇心理重，因而教師可以充分地利用和發揮這一特征，讓學生能夠在對外部世界自我覺知的過程中理解科學的知識和規律，繼而形成良好的學習方法和學習習慣。在科學觀察實驗的設計和應用過程中，教師可以從以下幾方面來入手，幫助學生自我覺知的發揮。實驗對象的放大：小學生還沒有建立完善的科學知識體系，因此對于科學知識規律的認知水平有限，對此教師可以適當將觀察實驗的現象進行放大，讓學生能夠更加顯著地觀察和理解實驗現象，從中把握實驗規律和實驗特點。實驗對象的靈活轉化：針對實驗中的不明顯不易察覺的現象，將其轉化為明顯或容易觀察到的現象，讓學生能夠更容易對比，觀察到實驗過程的變化和各個過程的區別，幫助學生建立科學的認知。

總之，小學科學觀察實驗設計不僅僅是服務于一門學科，而是與眾多理工學科的教學緊密聯系在一起。科學教師要充分意識到科學觀察實驗的重要性，采用更優化的實驗設計和操作方法，幫助學生建立良好的科學觀念和科學思維，促進小學生核心素養的提升。

參考文獻：

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編輯 李建軍