小學科學教學觀察實驗設計的依據和方法研究

吳樂娜

【摘 要】新課程改革下實施的素質教育是為了促進學生的全面發展，學生不僅要學好主課，還要注重對科學、思想品德等學科的學習。學習科學可以激發學生的好奇心，培養學生的探究精神，提高學生對科學的認知。觀察實驗在科學教育中占重要地位，科學實驗的設計合理與否與教學質量密切相關。因此，本文對小學科學教學觀察實驗設計的依據和方法展開相關論述。

【關鍵詞】小學科學教學；觀察實驗；設計的依據和方法

觀察實驗的方式不僅影響小學科學的教育成果，還對整個小學教育教學工作有重要影響。

一、小學科學教學觀察實驗設計的重要性

利用觀察實驗的方法進行小學科學教學，有效避免了傳統教學模式中的枯燥乏味，打破了傳統教學模式中長篇大論的教學方式。將觀察實驗添加到小學科學教學工作中，不僅可以吸引學生的注意力，激發學生的好奇心，還可以讓課堂變得活躍、有生機。小學科學與我們的生活緊密相關，是培養學生觀察事物、觀察生活的一門學科。但小學生的年紀較小，科學認知能力不夠全面，老師在科學教教學過程中可設計相關實驗，讓學生觀察，以加深學生對知識的印象?？茖W理論是建立在實驗的基礎上進行的，通過實驗觀察，學生可以有條理地對所學知識進行梳理，能夠激發學生學習的主動性，讓學生通過自己動手操作或觀察實驗解決學習中的困難，加深對知識的理解。

二、小學科學教學觀察實驗設計的依據和方法

（一）尋找因果關系的觀察實驗設計

科學實驗間存在一定的前后關系，教師可通過挖掘事物間的因果關系設計觀察實驗。小學階段的科學知識一般以理論形式展現在課本上，教師在進行科學教學時，可將理論的因果緣由以實驗的形式展現出來，引導學生觀察實驗過程，從而得出實驗結果，再將實驗結果與科學理論對比，指導學生分析出科學理論的成因。

觀察實驗的方法很多，包括求同法、求異法和共變法。求同法就是設計多個實驗過程不同、實驗結果相同的實驗，通過對比分析得出相關結論。例如，在學習“聲音的產生”時，老師可通過不同的實驗物品或實驗器械進行不同的實驗，引導學生探究不同實驗的奧妙，然后歸納整理，得出聲音是由物體振動產生的結論。求異法就是將實驗的影響因素加以改變，探索創新后，得出相應結論。共變法就是研究某一變量或影響因素發生改變后對實驗結果產生的影響。再以“聲音的產生”為例，教師可將鋼尺換成塑料尺或將鋼尺平放在桌面上，然后再進行對比觀察實驗，得出相應結論。

小學科學中的許多理論都是通過多次實踐得來的，所以，在小學科學教學過程中，教師可引導學生觀察實驗，得出相關結論后，進一步學習科學理論知識，。

（二）驗證因果關系的觀察實驗設計

教師在開展小學科學教育教學工作時，不僅可以通過尋求因果關系設計觀察實驗，還可以通過驗證因果關系設計觀察實驗。若將尋求因果關系的觀察實驗看作是果導因，那么就可以將證明因果關系的觀察實驗看作是因和果的紐帶，證明兩者之間有關聯。

驗證因果關系的觀察實驗一般有兩種，一種是歸納法，另一種是演繹法。歸納法就是教師引導學生觀察實驗，然后將各類科學實驗現象的共性總結歸納出來，最后構建因果關系。例如，在研究“物體在水中是沉還是浮”時，可引導學生回憶生活中的沉浮現象，然后通過具體的實驗驗證自己的理論，歸納出物體沉浮的原因。演繹法就是從實驗結果出發，通過設計相關實驗，建立事物之間的因果關系。例如，在學習“電磁鐵的磁力”時，教師可先將影響電磁鐵磁力的因素告訴學生，然后讓學生進行控制變量實驗，觀察研究，進而得出結論，最后設計相關應用，加深學生對理論知識的印象。

（三）根據學生的感知覺特性設計觀察實驗

學生是獨立的人，有獨立思考能力和自主創新思維能力，教師要尊重學生的獨立人格，不應以科學理論對學生的感知覺加以束縛。教師應充分調動學生學習的主動性，培養學生的自主探索精神，使小學科學觀察實驗教育工作更加有效。

小學生的心智思想尚未發展完全，其感知覺方面具有一定規律。在小學科學教學過程中，教師應重視學生的知覺特性，可適當根據學生的知覺特性設計相關觀察實驗，然后探索創新，驗證相關理論知識。教師在根據學生的感知覺特性設計實驗時，可采取放大法、轉換法和對比實驗法進行設計工作。放大法就是將需要觀察事物的相關特征放大，讓學生對此有所感知，從而激發學生的學習興趣。例如，在學習“種子的認知”時，教師可將種子進行解剖，然后放在顯微鏡下，并將顯微鏡下的圖像與學生分享，加強學生對種子的了解和認知。轉換法就是將需要觀察的科學現象轉換成另一種清晰的感知現象。例如，在學習“聲音的產生”時，敲擊鼓面學生并不會看到明顯的現象，但在鼓面上放一些米?；蚱渌锲罚ㄟ^米粒的跳動引導學生感知鼓面的震動，增加了觀察實驗的趣味性。對比實驗法是利用兩個或兩個以上的實驗物品進行實驗，然后觀察并記錄各個實驗的區別，最后進行分析，歸納和總結，例如，在學習“熱脹冷縮”時，可通過讓學生觀察鋁球在加熱前后，能否順利通過鋁環的對比實驗，得出熱脹冷縮的科學知識，此方式可激發學生的好奇心，促進學生學習的主動性。

總結

教師是學生學習的領路人，教師在開展小學科學教學工作時，應注重培養學生的自主探究精神，引導學生從因果關系出發，進行觀察實驗的操作和分析，教師也要尊重學生的感知覺特性，化抽象實驗現象為直觀變化，激發學生的學習主動性，以便小學科學教學工作的順利展開。

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