小學(xué)科學(xué)教學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的依據(jù)和方法

趙連松

摘要：小學(xué)階段正是孩子身心發(fā)展、能力養(yǎng)成、品質(zhì)形成的重要階段。教師在小學(xué)教學(xué)中展開科學(xué)教學(xué)，可以利用科學(xué)教學(xué)的實(shí)踐性、生活性，觀察性來(lái)促進(jìn)學(xué)生綜合能力的形成。觀察實(shí)驗(yàn)是科學(xué)教學(xué)展開的一種重要方式，其是輔助學(xué)生完成科學(xué)現(xiàn)象探尋。我國(guó)科學(xué)教學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)展開過(guò)程中，并沒有明確其規(guī)定和限制，也沒有配備必要的教材及器材。教師在進(jìn)行小學(xué)科學(xué)教學(xué)時(shí)，需要對(duì)觀察實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有效設(shè)計(jì)，以此來(lái)提高科學(xué)教學(xué)的實(shí)效性。

關(guān)鍵詞：小學(xué) 科學(xué)教學(xué) 觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

引言

小學(xué)科學(xué)教學(xué)的展開觀察及實(shí)驗(yàn)是其不可缺少的兩種教學(xué)手段。傳統(tǒng)科學(xué)課堂上，教師注重理論知識(shí)的傳授，忽視了學(xué)生自主科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。素質(zhì)教育提出，教師在課堂教學(xué)中應(yīng)該基于學(xué)生實(shí)踐，對(duì)教學(xué)方式進(jìn)行創(chuàng)新，以此來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的全面素養(yǎng)。觀察實(shí)驗(yàn)教學(xué)教學(xué)形式、教學(xué)內(nèi)容多變，教師在進(jìn)行科學(xué)教學(xué)中使用觀察實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以基于觀察的基礎(chǔ)，創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。教師進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，是小學(xué)科學(xué)教學(xué)展開的重點(diǎn)步驟。本文就小學(xué)科學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的依據(jù)和方法進(jìn)行討論。

1小學(xué)科學(xué)教學(xué)中觀察實(shí)驗(yàn)的意義

小學(xué)生由于受到年齡因素的影響，其大腦發(fā)展不成熟，思維能力及空間想象能力較弱，無(wú)法充分理解一些抽象復(fù)雜的教學(xué)內(nèi)容。小學(xué)科學(xué)課本教學(xué)內(nèi)容較為復(fù)雜抽象，教師利用基于課本進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)講解，學(xué)生無(wú)法直觀的了解知識(shí)點(diǎn)內(nèi)涵。教師在科學(xué)教學(xué)中引進(jìn)觀察實(shí)驗(yàn)，可以將課本內(nèi)容難點(diǎn)用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行表達(dá)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)教學(xué)難點(diǎn)的深刻理解，提高教學(xué)課堂教學(xué)效率。觀察實(shí)驗(yàn)作為小學(xué)科學(xué)教學(xué)的主要教學(xué)方式，不僅能在課堂教學(xué)中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以活躍課堂教學(xué)，營(yíng)造良好的課堂教學(xué)氣氛、提高課堂教學(xué)的實(shí)效性。另外，在觀察實(shí)驗(yàn)教學(xué)展開過(guò)程中，體現(xiàn)了素質(zhì)教育理念，突出了學(xué)生的課堂主體地位，促進(jìn)學(xué)生自主在觀察過(guò)程中進(jìn)行思考、交流、協(xié)作，逐步完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程。因此，觀察實(shí)驗(yàn)教學(xué)中在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中具有顯著的意義。一是利用觀察實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以證實(shí)小學(xué)科學(xué)教材中理論的合理性。在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師利用觀察與實(shí)驗(yàn)可以進(jìn)行理論驗(yàn)證，讓學(xué)生透過(guò)現(xiàn)在觀察到事物的本質(zhì)，理解理論的來(lái)源，證明理論的合理性。二是利用觀察實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以加深學(xué)生對(duì)小學(xué)科學(xué)理論的理解。觀察實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種居于自主觀察、主動(dòng)實(shí)踐的教學(xué)。教師在小學(xué)科學(xué)課上展開觀察實(shí)驗(yàn)教學(xué)，利以充分的提高學(xué)生的動(dòng)手能力、思維能力，有利于加強(qiáng)學(xué)生對(duì)科學(xué)理論的深入研究，促進(jìn)學(xué)生深入理解科學(xué)理論。

2小學(xué)科學(xué)教學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的依據(jù)和方法

2.1探索科學(xué)理論中因果關(guān)系的科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

事物有因必有果，萬(wàn)物之間存在一種普遍聯(lián)系關(guān)系。科學(xué)學(xué)科主要在于研究事物本原，事物之間的相關(guān)關(guān)系。因此，科學(xué)學(xué)科最主要的知識(shí)傾向在于對(duì)研究事物之間存在的相互關(guān)系。其中，因果關(guān)系是事物之間最普遍的相關(guān)關(guān)系。探索事物因果關(guān)系的觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)最主要的方式是科學(xué)歸納法。科學(xué)歸納法是一種由個(gè)別到一般、從特殊到普遍、從經(jīng)驗(yàn)事實(shí)到事物內(nèi)在規(guī)律性的認(rèn)識(shí)手段和模式。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，科學(xué)歸納法一般是利用已知的理論、現(xiàn)象去推測(cè)出未知的理論、現(xiàn)象。小學(xué)科學(xué)教學(xué)中用來(lái)探究事物因果關(guān)系的科學(xué)歸納法并不是絕對(duì)的科學(xué)歸納法，它屬于一種有效科學(xué)歸納法。教學(xué)中利用有效科學(xué)歸納法研究出的因果關(guān)系不具有絕對(duì)性但具有一定的合理性。教師利用科學(xué)歸納學(xué)去進(jìn)行因果關(guān)系探索的觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有三種方式。一是利用求同法進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。求同發(fā)法是指在實(shí)驗(yàn)展開過(guò)程中研究者利用多種情景去展開多種實(shí)驗(yàn)，用多種實(shí)驗(yàn)去對(duì)一個(gè)科學(xué)理論進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，研究者再對(duì)多種實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行歸納總結(jié)，最后得出科學(xué)結(jié)論。二是利用存異法進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。存異法是指在驗(yàn)證某一因素對(duì)事物是否具有顯著影響時(shí)，研究者將次因素作為變量，進(jìn)行不同實(shí)驗(yàn)對(duì)比設(shè)計(jì)，最終得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。存異法是科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常用到的一種方式，其實(shí)驗(yàn)展開較為簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象效果也較為明顯。例如，教師在組織學(xué)生展開“光照是否對(duì)植物的生長(zhǎng)有影響”實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，則可以利用存異法進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。首先，教師組織學(xué)生準(zhǔn)備好三盆品種一樣、長(zhǎng)勢(shì)相近的植物幼苗;其次，學(xué)生們自主去選擇三個(gè)關(guān)照不同的地點(diǎn)方式植物，例如，陽(yáng)光能夠直接照射的陽(yáng)臺(tái)、光線較好的客廳、光線較暗的臥室。學(xué)生們將植物在三個(gè)不同光射條件的環(huán)境中存放一周后，學(xué)生將三盆植物拿出進(jìn)行觀察，并對(duì)比三盆植物的長(zhǎng)勢(shì)，進(jìn)行記錄。最后，教師實(shí)驗(yàn)課上對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)記錄進(jìn)行分析總結(jié)：“光照條件越好的地方植物生長(zhǎng)情況越好。”最后得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：陽(yáng)光對(duì)植物的生長(zhǎng)情況具有影響。三是利用共變法進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。共變法是指在其他所有條件是一樣的情況下，其中一種實(shí)驗(yàn)因素隨最另外一種實(shí)驗(yàn)因素的變化而逐漸變化，為了驗(yàn)證這兩個(gè)因素之間是否具有因果關(guān)系而進(jìn)行的觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

2.2證實(shí)科學(xué)理論中因果關(guān)系的觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教材上給出了很多科學(xué)理論，因此，教師在展開科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，更多的在于證實(shí)科學(xué)理論，而不是去探尋科學(xué)理論。研究者在展開證實(shí)科學(xué)理論因果關(guān)系的科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，一般使用兩種觀察實(shí)驗(yàn)方式。一種是利用歸納法進(jìn)行證實(shí)科學(xué)理論中因果關(guān)系的觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。歸納法主要是通過(guò)利用實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)結(jié)論，去進(jìn)行歸納總結(jié)，從而證實(shí)科學(xué)理論中提出的事物因果關(guān)系。歸納法是一種從實(shí)驗(yàn)出發(fā)去尋求結(jié)果的過(guò)程，學(xué)生在利用歸納法進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，可以不斷的提高自己的觀察能力、動(dòng)手能力、交流能力，培養(yǎng)自己的全面素養(yǎng)。另一種是利用演繹法進(jìn)行證實(shí)科學(xué)理論中因果關(guān)系的觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。演繹法是一種基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果出發(fā)去展開觀察實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證和總結(jié)。可以看出演繹法與歸納法不同點(diǎn)在歸納法從實(shí)驗(yàn)出發(fā)去探究結(jié)論，而演繹法從結(jié)論出發(fā)去驗(yàn)證結(jié)論。因此，教師在進(jìn)行證實(shí)科學(xué)理論中因果關(guān)系實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，應(yīng)該選用與一般性科學(xué)理論進(jìn)行證實(shí)，保證觀察實(shí)驗(yàn)有跡可循，確保實(shí)驗(yàn)展開的正確性。教師在進(jìn)行證實(shí)因果關(guān)系的科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，要么得出的結(jié)論可以證實(shí)理論，要么可以通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)理論提出一定的質(zhì)疑，從而展開下一步科學(xué)驗(yàn)證。例如，教師在進(jìn)行“在封閉的瓶子中吹氣球，放開氣球口后，氣球不會(huì)變小”科學(xué)實(shí)驗(yàn)探討時(shí)。教師和學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)：“氣球變小了。”基于此實(shí)驗(yàn)結(jié)果，教師和學(xué)生可以對(duì)理論提出質(zhì)疑，在展開進(jìn)一步的探討。在進(jìn)行進(jìn)一步探索后，教師和學(xué)生可能發(fā)現(xiàn)：“原來(lái)是第一個(gè)瓶子出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，所有才會(huì)產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差。”教師引導(dǎo)學(xué)生展開觀察實(shí)驗(yàn)教學(xué)去進(jìn)行理論證實(shí)，其目的不是在于去用實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明理論，而是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不斷的發(fā)現(xiàn)疑問(wèn)解決疑問(wèn)不斷的提高學(xué)生觀察能力、分析能力、實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生成為一名細(xì)心、大膽、自信的青少年兒童。

3總結(jié)

小學(xué)教學(xué)中進(jìn)行科學(xué)教學(xué)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生具有重要作用，其不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)意識(shí)、科學(xué)認(rèn)知，還可以激發(fā)學(xué)生的探知欲望，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力。觀察實(shí)驗(yàn)教學(xué)是小學(xué)科學(xué)教學(xué)的重要組成，通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以切身的去探索和證實(shí)科學(xué)理論中的因果關(guān)系，以此來(lái)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)內(nèi)涵的理解。另外，教師在組織學(xué)生進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容去選擇合適的方法。探索因果關(guān)系的觀察實(shí)驗(yàn)中，教師和學(xué)生可以選用求同法、存異法、共變法進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。證實(shí)因果關(guān)系的觀察實(shí)驗(yàn)中，教師和學(xué)生可以選用歸納法、演繹法進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

[1]韓曉玲.淺談小學(xué)科學(xué)教學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的依據(jù)和方法[J].《考試周刊》.2017