淺析小學科學教學觀察實驗設計的依據和方法

俞琳婷

（諸暨市楓橋鎮中心小學，浙江 諸暨 311811）

一、小學科學教學觀察實驗設計的依據

（一）遵循因果關系

小學科學是一門探尋科學常識，尋找事物之間存在的關系的學科，在小學科學觀察實驗的設計當中，因果關系是進行實驗設計最為核心的依據，教師所提供的觀察實驗，必須按照一定的因果關系，由學生進行觀察、總結、推理和驗證，在逐步的觀察實驗和探究過程中印證科學常識與觀點，形成正確的結論。

（二）利用知覺的特征

小學科學觀察實驗的設計，應當注重為學生提供一些可觀測、可記錄、可測量的實驗用具，幫助學生在觀察的基礎上，利用實驗的測量，計算和推理驗證科學常識，提高觀察實驗的準確性和可探究性，培養學生的實踐驗證能力，才能真正發揮科學教育的作用。

（三）證實因果關系

在小學科學教學觀察實驗的設計當中，教師除了需要提供給學生可驗證、可實驗、可探究的科學實驗外，還應注重帶領學生對科學實驗中所展示的科學知識和因果關系進行證實，并幫助學生掌握證實因果關系的有效方法。一般而言，歸納法、演繹推理法等方法都是證實因果關系的有效方法，教師應注重通過觀察實驗設計，帶領學生一步步展開科學實踐，在實踐中探究科學現象，證實科學常識，總結實驗結論，實現小學生科學思維與素養的轉化。

二、優化小學科學教學觀察實驗設計的策略

（一）提高科學觀察實驗設計的系統性

在小學科學教學觀察實驗的設計中，教師應改變傳統教學方式中單一、枯燥的教學方法，借助觀察實驗的設計，以多元化的手段開展教學工作，提升實踐比例，將理論知識講授與實踐動手能力的形成與培養融為一體，注重對學生科學驗證能力的培養，從而促進課程效果的有效落地。

以六年級上冊《地球的運動》中“晝夜交替”這一知識點為例，教師在進行本課程的觀察實驗設計時，可以從觀察實驗教學的目標、重點、方法、工具、步驟等要素出發，落實該課程的觀察實驗方案：

教學目標：通過觀察實驗解晝夜交替現象的產生及原因分析；教學重點：探究晝夜形成和變化的原因，及依據已知條件計算時間；教學方法：理論教學＋觀察實驗教學工具：教材、多媒體設備、教學影片、實驗器材（地球儀、手電筒、地圖等）；教學步驟：有某地區白天和黑夜現象的產生和切換引入晝夜交替的課程概念，引導學生對晝夜現象的產生進行描述；引導學生觀看晝夜交替的短片，分析其產生的原因；通過模擬實驗了解晝夜交替現象產生的原因；以此推算某地區時間；引發學生對晝夜交替現象和相關學說的思考和解釋。

（二）強化精確嚴謹的科學知識解讀

科學是嚴謹的，是經過反復驗證的，科學知識和結論的形成是科學家經過無數實驗和猜想計算而不斷形成和證實的。小學科學實驗觀察設計應建立在對理論知識的準確解讀上，教師應確保教學內容的嚴謹性和規范性，以嚴密的邏輯和完整的知識結構進行觀察實驗設計，以準確、嚴謹的計算和實驗確保教師所傳遞的教學知識是完整無誤的，才能實現對學生科學素養的有效培育。

以四年級下冊《光》這一單元中“改變光的傳播方向”一課為例，眾所周知，在陽光下物體的影子會隨著太陽照射的方向而發生變化，影子的方向總是和太陽的方向呈相反的狀態，教師在進行本課的觀察實驗教學設計時，不能單純的以經驗判定影子的長短和方向，以泛泛的模糊的概念進行授課，而是應當通過嚴謹的科學數據和觀察實驗支撐教學內容和結論，如一般情況下，我們知道當陽臺位置最高時，影子的長度最短，反之則最長，人們可以利用陽光下影子的變化來計算時間。但是這樣的結論是非常模糊的，缺乏規范化的，因此需要利用日影觀測儀，測量陽光下物體影子的方向和長度，并通過數據的記錄形成圖表，通過對圖表的觀察，總結一天中物體影子的變化規律，從而計算時間；并通過準確的科學理論印證，引導學生形成結論。

（三）提高觀察實驗教學水平

傳統的小學科學教學，是以理論知識為主的灌輸式教學，往往忽略了學生的主體地位，弱化了科學教學的實踐性，在規范化、學科化的實驗觀察設計中，教師應注重不斷提升對教學方法的改進，采取多元化的教學手段，豐富教學內容，將理論與實踐有效結合，并以此增強課程的應用性，激發學生的學習興趣。

以三年級上冊《動物》中一課為例，在本課的觀察實驗教學中，教師可以和學生一起制作小昆蟲收集箱，繪制小昆蟲尋訪地圖和打卡表，依據尋訪地圖在戶外草地、花叢等區域尋訪小昆蟲，進行尋訪打卡活動，并將小昆蟲裝進收集箱進行觀察，通過這樣的方式提高學生對科學研究的興趣，促進科學思維的形成。

結束語：

小學科學教學觀察實驗的設計，需要充分順應新課程改革的要求，按照一定的依據與方法開展教學，平衡理論與實踐教學的比例，設計豐富的觀察實驗教學內容，從而促進觀察實驗教學效果的有效提升。