小學科學教學觀察實驗設計的依據和方法探索

張晶

摘? 要：在小學科學的教學過程中，觀察是獲得科學知識最直觀的方式。通過觀察，可以觀察到事物的發展規律。本文對小學科學的觀察實驗的作用做出了論述，并對有效開展小學科學教學中觀察實驗的有效措施做出列舉。

關鍵詞：小學科學;觀察實驗;因果關系

一、引言

小學科學的教學目標是培養學生的科學素養，以科學的態度去看待事物。在科學教學中，觀察和試驗是進行科學教學的最基礎的方式。小學的科學教學強調將教材中的知識點與實際生活相結合，主要對事物的表面特征與變化有一個初步的了解。

二、小學科學觀察實驗的作用

相比于初高中的實驗，小學的科學實驗沒有過于硬性的規定，因此所設置的相關實驗設備相對要少。在科學教材的編寫上對科學實驗的設計上具有很大的自由性。然而在實驗內容和實驗流程上并未明確說明，學生在學習過程中很容易造成困惑。觀察實驗教學法是小學科學教學最重要的方式之一，能夠有效的吸引學生的注意力，激發學生的學習興趣。與此同時，觀察實驗還將教材中的內容與實際生活緊密聯系起來，使學生在課堂中的主體地位被顯露，教師處于引導者的地位，引導學生進行學習，將教材中的知識點牢固記憶，提高學生的學習能力，使學生得到全面發展。此外，在小學科學教學中，觀察實驗可以增加學生的知識儲備，在實驗過程中將理論知識用真實的現象表現出來，提高了學生對知識點的接受度，有效開闊學生的視野，使其形成認真的學習態度。

三、觀察實驗設計的依據和方法

（一）尋找事件的因果關系

在現實生活中，事物之間都有著一定的聯系，科學研究中的事物都是相輔相成的，因此在設計觀察實驗時遵循一定的因果關系是一種較為合理的設計方法。尋找事物之間的因果關系的主要方式是通過一定的科學歸納，對實驗結果進行有效的歸納總結，進一步得出正確的結論。尋找事物因果關系的實驗設計方法主要有以下幾種：求同存異法、共同變化法。求同存異法即創造多個不同的實驗情形來驗證同一個科學理論的正確性以及運用一個理論驗證在不同情形下產生的效果。教師與學生在實驗過程中對所得結論進行總結，形成科學的認識流程。共同變化法是指在實驗條件相同的情況下，一個因素會隨著另外一個因素的變化而變化，驗證兩個因素的因果關系。在利用共同變化法進行實驗時，應將學生分成小組，在小組內部形成統一的結論。如在熱輻射的學習中，教師向學生提供現實生活中隨處可見的案例：蠟燭的燃燒過程、火爐的工作過程、白熾燈以及太陽等等。教師在組織學生進行觀察時，應與觀察對象相隔一定的距離，以驗證科學理論的正確性。學生得出的觀察結果為，在相隔一段距離觀察時，會感覺到熱量。需要注意的是，在試驗過程中，教師應盡可能多的提供觀察案例，在每一個案例下形成一個結論，得出“熱量可以傳遞”這樣的結論。在這個實驗過程中，通過科學的歸納推理對科學有了一定的認識，對得出的結論歸納為，存在一種熱量傳遞方式稱為熱輻射，使事物之間的因果關系被證實。

（二）證實事物之間的因果關系

在小學科學觀察實驗的過程中，證實事物的因果關系主要運用演繹法。通過對事物的演繹，證實事物之間所存在的因果關系。運用演繹法對事物進行情境再現，以增加事物之間因果關系的可信度。演繹法通常是從結論入手，通過觀察試驗進行情境模擬，以驗證結論的正確性。如進行熱脹冷縮的學習中，“物體受熱膨脹，鐵球作為物體被加熱，在加熱過程中，鐵球會膨脹。”這是從一般思維角度進行的演繹推理，在“物體受熱膨脹”的前提下，提供鐵球，在加熱過程中觀察其體積的變化。由于固體在受熱狀態下體積變化不明顯，一般會用圓環來驗證結論的正確性。實驗過程中可以觀察到，在室溫條件下，鐵球可以穿過圓環，加熱后鐵球不能穿過圓環。由此可以得出結論：鐵球遇熱膨脹。這是運用演繹法證實事物之間的聯系，從科學的角度看，得到符合實際的科學理論，提高了其可信度。若實驗結論不符合科學理論，則可以提出質疑。

（三）利用學生的感官特性

在小學科學觀察實驗的設計中，應充分利用學生的主觀感官特性，以達到科學的實驗效果。在實驗過程中，應充分運用學生的感覺系統，使學生對實驗有充分的感知。在設計實驗過程中，要考慮到學生的主觀選擇性，以激發學生的學習興趣和對科學理論探索的欲望，以達到科學教學的預期目標。如，有理論表明，人的聽覺范圍是二十赫茲到兩萬赫茲，直覺是人體對外界事物直接作用于身體本身產生的對事物的感知。在實驗過程中，還可以借助實驗工具對實驗結果有更直觀的認識。與此同時在學生對事物的認知上也有了一個新的高度。因此，在設計實驗的過程中，應根據具體的實驗內容選擇適當的實驗方法，以達到實驗的最終目標。

四、結論

在小學科學教學的過程中，觀察實驗對學生進行科學的學習有著重要的作用。學生通過觀察，對事物的變化有了直觀的認識，對事物之間的因果關系有了探索的欲望，以得出正確的理論。這對小學生的身心發展非常有利，進而提高教學質量。

參考文獻

[1]劉蔚蘭.淺論小學科學教學觀察實驗設計的依據和方法[J].中國校外教育，2018（22）：118+127.