小學科學教學觀察實驗設(shè)計的依據(jù)與方法研究

王慶偉

摘 要：圍繞小學科學教學觀察實驗設(shè)計的相關(guān)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(shè)計的依據(jù)和操作方法，供相關(guān)人士參考。

關(guān)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(nèi)容，這部分內(nèi)容不僅僅是學生建立科學思維體系的重要基礎(chǔ)內(nèi)容，同時也是培養(yǎng)和提升學生核心素養(yǎng)的關(guān)鍵所在。為此，科學教師必須不斷地探索更優(yōu)異的教學方法以幫助學生盡快建立良好的科學素養(yǎng)和學習習慣。本文主要從觀察實驗設(shè)計方面談一下自己的看法，希望給業(yè)內(nèi)人士帶來啟發(fā)。

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(xiàn)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(fā)現(xiàn)一系列客觀現(xiàn)象，才能引發(fā)思考，繼續(xù)深入分析和探究，才能總結(jié)出現(xiàn)象或過程的規(guī)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(tǒng)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(guī)律，而觀察實驗正是引導(dǎo)和幫助學生建立良好學習習慣的重要途徑和有力環(huán)節(jié)。

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(tài)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(shè)計和應(yīng)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(fā)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(tǒng)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(yǎng)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(xiàn)象產(chǎn)生過程中的細節(jié)有所察覺，同時還要協(xié)調(diào)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(yǎng)，促進學生更加全面的發(fā)展。

二、觀察實驗設(shè)計的依據(jù)和操作方法

觀察實驗設(shè)計過程中，教師可采用以下依據(jù)來進行具體的操作。

1.在觀察實驗中強化因果關(guān)系

因果關(guān)系是宇宙運作的基本規(guī)律之一，因此教師應(yīng)進一步強化觀察實驗中的因果關(guān)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(xiàn)象，引導(dǎo)學生對其中的現(xiàn)象表現(xiàn)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?qū)茖W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(dǎo)學生建立正向和反向的思維路徑，不僅能夠從常規(guī)的實驗開始到得出實驗結(jié)果這一過程來進行學習和思考，同時也能夠根據(jù)一定的結(jié)論反向推出實驗可能的條件、可能的實驗路徑，實現(xiàn)從結(jié)論出發(fā)再通過一系列實驗設(shè)計和實驗觀察來驗證最初結(jié)果的合理性。在實際的科學實驗設(shè)計和應(yīng)用過程中，教師可以將兩種常用的實驗方法有機結(jié)合起來，以主題實驗的形式來設(shè)計兩個或多個案例，讓學生能夠從多的方向來理解因果關(guān)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(chǔ)科學規(guī)律的基礎(chǔ)上能夠?qū)崿F(xiàn)更多個性化的發(fā)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(shè)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(jīng)叛道”的觀點，教師不應(yīng)全盤否定，而是要從知識內(nèi)容方面和思維路徑方面進行分析。對于知識內(nèi)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(xiàn)個性化的發(fā)展。在實際的科學觀察實驗設(shè)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(huán)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(fā)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(fā)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(guī)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(shè)計和應(yīng)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(fā)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(guī)律的認知水平有限，對此教師可以適當將觀察實驗的現(xiàn)象進行放大，讓學生能夠更加顯著地觀察和理解實驗現(xiàn)象，從中把握實驗規(guī)律和實驗特點。實驗對象的靈活轉(zhuǎn)化：針對實驗中的不明顯不易察覺的現(xiàn)象，將其轉(zhuǎn)化為明顯或容易觀察到的現(xiàn)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(qū)別，幫助學生建立科學的認知。

總之，小學科學觀察實驗設(shè)計不僅僅是服務(wù)于一門學科，而是與眾多理工學科的教學緊密聯(lián)系在一起?？茖W教師要充分意識到科學觀察實驗的重要性，采用更優(yōu)化的實驗設(shè)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(yǎng)的提升。

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編輯 李建軍