小學教育中科學課程觀察實驗的設計依據與方法

陳秋生

摘 要：觀察實驗是科學課程教育中的不可或缺的部分。為此，作為教師，對科學課程中的觀察實驗進行合理設計是非常有必要的。目前，國內小學開展的此類教學活動中是包括有一些常見的依據方法的，本文針對實驗設計中的依據與方法進行論述。

關鍵詞：小學教育；科學課程教學；觀察實驗

一、引言

小學教學中科學課程內探究學習是學生學習的主要方式，而在其中，觀察實驗對于小學生學習科學學科具有非常重要的教學輔助作用。教育部門在小學科學教育上，更加注重的是學科知識與生活的聯系性和相關性，引導孩子在觀察身邊環境的同時理解知識，但是在此過程中并沒有明確的要求和規定，也沒有為其配備具體的儀器設備。

二、小學教育中觀察實驗的主要作用

科學理論是建立在實際生活上的，包括客觀事實以及科學經驗兩個組成部分。客觀事實和科學經驗之間又存在著非常大的差異，同時又有著千絲萬縷的關聯，其中最重要的一點是，客觀事實是科學經驗的基礎。在小學階段，兒童對科學知識的了解和認知能力是非常缺乏的，并且相比于成年人，他們沒有嚴謹的思維方式，所以小學生通過觀察實驗來加強其對科學知識的認知是非常重要的。觀察實驗的主要作用在小學科學中的表現主要在于合理進行觀察實驗，可以幫助學生認識科學理論的正確性和合理性，在科學學科開展的各項教學活動中，老師和孩子可以通過對具體事物的實驗與觀察，對其進行探究，最終獲得相應的結論，而這個過程本身就是一種對科學理論的驗證從而加強了孩子對知識的理解和認知。

三、小學教育中科學課程觀察實驗的設計依據與方法

（一）因果關系探究類觀察實驗

事物之間的相互聯系是普遍存在的，而科學界中，萬事萬物之間都存在著一些相應的因果聯系，因此，遵循事物間存在的因果聯系，對試驗進行相應的設計是一種相對合理的設計方法。并且，因果關系探究類的觀察實驗的設計的主要依據是歸納法。雖然科學理論中的歸納方法并不是非常絕對的整體歸納，但是，如果通過合理正確的方法進行歸納，并進一步獲得相關的推理，以證實其背后科學理論的正確性將是非常可行的。因果關系探究類的觀察實驗的設計方法，一般采取以下三種途徑，即：求同、求異、共變。其中的求同是指構建多個不同的情境來形成多組實驗，然后去驗證科學理論在這些情況下均存在的相應正確性的研究方法。學生與老師運用這種方法推理歸納并總結，從而進一步形成完整正確的科學認識。其中的求異是指在進行實驗的過程中，調整其中某一個因素的大小或是有無從而對實驗結果產生不同結果，最后將這些不同情況下的實驗結果進行有效的對比和總結，從而得到合理正確的實驗結論，驗證科學理論。其中的共變則是指在設定實驗過程中的一定實驗條件完全相同，而觀察一個因素變化而引起了另一個因素的相應變化，對這兩個因素之間存在的因果關系進行判定和解釋。在此過程中，我們需要在各個小組中共同完成實驗，進一步得到相互統一的結論，并以此判定。

（二）因果關系證明類觀察實驗

因果關系證實類的觀察實驗的依據理論主要為歸納演繹。通過歸納法，可以使師生在觀察實驗中得到實驗中存在的因果關系，從而也可以得到科學原理中的普遍或共性的原理。在演繹法中，觀察實驗的合理設計可逐步加強學生對科學理論的認知，并且通過進一步的證實科學原理的合理正確性對知識進行學習。所以，在我國科學小學教育中，開展觀察實驗的同時必須要以科學理論的一般性為前提，實驗設計要與科學理論聯系，確保觀察實驗遵循實際原理以及客觀事實。

（三）利用學生的知覺特性設計觀察實驗

在小學科學教育課程的教學活動進行中，對觀察實驗進行設計的同時，必須要遵循該年齡段學生所具有的感覺與知覺特性，這樣才能夠充分的發揮在觀察實驗理想的效果。在觀察實驗部分，充分有效的調動學生的感覺系統與覺系統，同時作用，進而才能對整個的觀察實驗提供整體感知。觀察實驗操作與設計的過程中，必須要考慮到學生目前階段所具有的知覺選擇性以及他們的理解你能力，如此才能有效激發學生對于科學觀察實驗的熱情和興趣，提高其求知欲和探索研究的渴望，以此達到有效學習科學知識的目的。有效利用學生的知覺特性，合理設計觀察實驗的主要遵循方法有以下三種，一是放大法，通過將觀察實驗中的觀察的對象進行合理的放大，進而使學生在試驗中更為明顯的感受到對象所具有的性質狀態等；第二是轉換法，將對象從不清晰通過合理方式轉化，從而使其更加清晰明確，在進行光學知識的學習時，光的折射反射是一個難以理解的問題，在針對這個問題設計觀察實驗時，合理運用轉換法，將復雜的光路知識，轉化為單純的視覺變化關系。運用放大法，觀察如蠟燭等簡單物體在折射反射時產生的效果，突出折射反射分觀察現象，放大實驗效果。運用對比法，對不同介質的折射反射特性對比研究。綜合以上各方法，合理設計并安排觀察實驗課流程，最終達到學生有效學習且提高學習興趣的目的。第三是對比法，通過對比實驗，學生可以在其中更加明確事物間的聯系，從而得到更加明確的判斷和理解。

四、結論

綜上所述，小學階段的科學學科教學中，合理的設計觀察實驗對學生的學習具有非常重要的意義，合理的設計可以很好的促進幫助學生正確認識科學，并且激發學生對于本門學科的學習興趣。通過進行觀察實驗，學生通過知覺特性學習了解科學理論中事物間的相互聯系，正確的看待科學理論知識。而在進行科學課程的教學活動的過程中，采用更具科學的具體的方法選擇實驗的具體內容方案，是整個教學過程有效進行的關鍵。

參考文獻

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