小學(xué)科學(xué)教學(xué)觀察實驗設(shè)計的依據(jù)和方法

彭新成

小學(xué)科學(xué)教學(xué)主要是為了提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究能力，觀察實驗是學(xué)生科學(xué)認(rèn)識的基礎(chǔ)，能夠全面提高學(xué)生各方面能力。小學(xué)科學(xué)教師在設(shè)計觀察實驗中，要明確所依據(jù)的是什么，實驗方法又是如何確定的。保證觀察實驗設(shè)計的有效性，進(jìn)而提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。

一、小學(xué)科學(xué)教學(xué)觀察實驗設(shè)計的作用

教師對小學(xué)生展開科學(xué)教學(xué)活動中，使用觀察實驗設(shè)計，主要目的是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)探究能力，給學(xué)生充分的發(fā)展空間，觀察實驗設(shè)計對小學(xué)科學(xué)教學(xué)具有一定的輔助性。在素質(zhì)教育背景下，要求教師在對學(xué)生展開科學(xué)教學(xué)活動中，注重與實際生活相結(jié)合，教師在實際教學(xué)中，注重引導(dǎo)學(xué)生主動去觀察生活周圍的環(huán)境，使小學(xué)科學(xué)觀察實驗沒有固定的要求，也不需要專業(yè)的實驗儀器。

小學(xué)科學(xué)教學(xué)觀察實驗?zāi)軌虼蚱埔酝慕虒W(xué)模式，有效改變了課堂教學(xué)以教師為中心的教學(xué)模式，教師不再只是憑借教材對小學(xué)生展開教學(xué)，觀察實驗?zāi)軌蛲怀鰧W(xué)生的主體地位，有效改變學(xué)生被動接受知識的狀態(tài)，使學(xué)生能夠在實驗觀察中，提高自主學(xué)習(xí)能力，學(xué)生有充足的時間去思考，發(fā)散學(xué)生創(chuàng)造性思維，對學(xué)生日后的發(fā)展具有積極的促進(jìn)作用。

在教學(xué)小學(xué)科學(xué)中，存在客觀事實與科學(xué)經(jīng)驗事實兩種概念，客觀事實是科學(xué)經(jīng)驗事實的基礎(chǔ)，在開展實驗中，要有一定的客觀事實作為理論基礎(chǔ)。觀察實驗?zāi)軌蛴行ёC明客觀事實的合理性，教師在組織學(xué)生進(jìn)行觀察實驗中，能夠通過實驗的結(jié)果證明客觀的理論，進(jìn)而提高學(xué)生的認(rèn)知水平，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生將掌握的知識能夠有效運用到實際生活中。

二、小學(xué)科學(xué)教學(xué)觀察實驗設(shè)計的依方法

1.尋求因果關(guān)系的觀察實驗設(shè)計

世間萬物有因必有果，自然界的一切事物都存在著一定的聯(lián)系。因此，教師組織學(xué)生進(jìn)行觀察實驗中，可以通過尋求因果關(guān)系展開教學(xué)。尋求因果關(guān)系的觀察實驗設(shè)計可以依據(jù)科學(xué)歸納法，在實驗中有效進(jìn)行歸納總結(jié)，能夠驗證客觀事實的理論基礎(chǔ)。

例如，教師在教學(xué)《周圍的空氣》中，不需要專業(yè)的實驗儀器，教師準(zhǔn)備透明塑料袋、扇子、氣球、海綿、粉筆、土塊、碎磚塊、水槽、礦泉水瓶、塑料吸管、大燒杯、錐子即可。第一，采用求同法。教師為學(xué)生創(chuàng)建不同的情境，會形成多種實驗現(xiàn)象，以便學(xué)生進(jìn)行觀察，然后根據(jù)實驗現(xiàn)象，去驗證客觀科學(xué)理論知識的準(zhǔn)確性。在這一過程中，教師能夠?qū)W(xué)生進(jìn)行有效指導(dǎo)，通過對實驗現(xiàn)象的觀察，并做出有效的歸納總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生具有一定的推理能力，進(jìn)而使學(xué)生對科學(xué)知識有一個認(rèn)識的過程。第二，采用求異法。在進(jìn)行實驗過程中，可以利用不同的實驗進(jìn)行比較，進(jìn)而驗證哪些因素對實驗產(chǎn)生作用，然后，將多種實驗作對比，進(jìn)而獲得相關(guān)結(jié)論。第三，采用共變法。要在共同環(huán)境下，對其產(chǎn)生的影響，進(jìn)而判斷存在的因果聯(lián)系。在采用此類方法中，需要教師組織學(xué)生進(jìn)行小組實驗，統(tǒng)一完成進(jìn)而獲得結(jié)論。

2.驗證因果關(guān)系的觀察實驗設(shè)計

在驗證科學(xué)理論知識的因果關(guān)系中，所依據(jù)的是客觀事實。在尋求因果關(guān)系基礎(chǔ)上，采用演繹法展開實驗教學(xué)。利用歸納法，得出相關(guān)的理論知識，使學(xué)生對科學(xué)知識具有一定的認(rèn)知。采用演繹法，是以基本的科學(xué)結(jié)論為基礎(chǔ)，從而開展實驗活動，進(jìn)而對其展開驗證。

例如，教師在教學(xué)《電磁鐵的磁力》這一實驗中，準(zhǔn)備若干電池、兩根帶有絕緣層的導(dǎo)線（粗細(xì)各一根）、大小鐵釘、若干回形針。在驗證電磁鐵磁力大小與哪些因素有關(guān)中，教材給出的結(jié)論是磁性大小與電池節(jié)數(shù)有關(guān)，電池節(jié)數(shù)越多，磁性越強。根據(jù)這一結(jié)論，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行分組實驗，每組所使用的電視節(jié)數(shù)不同，然后根據(jù)每組實驗的現(xiàn)象，驗證相應(yīng)的結(jié)論。學(xué)生在具體實驗中，能夠清楚感受到實驗的變化，并能更好地理解科學(xué)基本結(jié)論，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力以及探究能力。

3.充分調(diào)動學(xué)生的知覺系統(tǒng)

教師在開展科學(xué)觀察實驗中，一定要注重調(diào)動學(xué)生的知覺系統(tǒng)，使其能夠更好地感受實驗過程，并激發(fā)學(xué)生的積極性。學(xué)生在對實驗進(jìn)行觀察中，充分調(diào)動良好的知覺，對實驗具有整體的感知。保證學(xué)生能夠更好地理解實驗的內(nèi)容，進(jìn)而提高學(xué)生對實驗的興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。在此過程中，主要采用的方法如下：第一，在具體進(jìn)行實驗設(shè)計中，教師要將實驗對象不斷進(jìn)行放大，使學(xué)生有針對性地感受實驗對象的相關(guān)特點；第二，學(xué)生在進(jìn)行實驗中，觀察對象并不是很清晰，教師要及時將觀察對象轉(zhuǎn)為清晰；第三，在實驗中教師要注重引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行對比，來獲取相關(guān)的科學(xué)理論，保證觀察實驗設(shè)計的高效性。

綜上所述，觀察實驗設(shè)計對小學(xué)生開展科學(xué)教學(xué)活動具有重要作用，使學(xué)生能夠?qū)茖W(xué)知識有正確的認(rèn)知，并能激發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。通過具體的觀察實驗操作，學(xué)生能夠真正感受到相關(guān)理論知識的形成過程，有效提高了小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)的質(zhì)量與學(xué)生學(xué)習(xí)效率，進(jìn)而推動我國小學(xué)科學(xué)教育事業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。

[作者單位：平江縣城關(guān)鎮(zhèn)新城學(xué)校湖南]endprint