小学科学教学观察实验设计的依据和方法

付红梅

摘要：目前小学科学的教学目标是为小学生提供良好的科学认知方向，而观察实验对科学教学有着十分关键的作用。虽然中国教育部门并无明确规定和限定小学科学教学的观察实验具体内容和要求，也未能配备相关的仪器和设备，但观察实验是在教学过程中是不可或缺的。因此教师应该科学有效地设计观察实验，以完成小学科学的实际教学目标。

关键词：小学科学；教学观察；实验设计；方法

观察和实验是作为小学生探究科学的重要过程，教师一定要遵循相应的科学依据和方法，传授学生科学课程，以此来实现引导学生正确认知科学的教学目的。本文主要围绕就小学科学教学观察实验设计的依据和方法作简要分析。

一、观察实验在小学科学教学中的具体应用

小学生的科学课程学习主要内容是以探究式学习为主，因此观察实验对小学生学习科学课程具有重要的辅助作用。而科学理论是以事实为基础的，主要分为客观事实和科学经验事实两种情况。客观事实与科学经验事实存在较大的区别，二者不等同，但又存在密切的联系，客观事实是科学经验事实的基础。小学生对科学课程缺乏着足够的认知，同时也缺乏着相对严谨的思维方式，因此，小学生通过观察实验来加强科学认知是十分必要的。观察和实验在小学科学教学活动过程中的作用具体表现在两个层面上：首先，观察实验可以验证科学理论的相对合理性。在小学科学教学活动中，教师和学生通过观察和实验具体事物，进而总结出相应的结论，其结论正是对科学理论的一种具体验证，从而可以更加巩固学生对科学理论的认知程度；其次，观察实验能够加深学生对科学理论的理解。小学生都是有着很强烈的好奇心，而学生通过一定的观察实验，能够提高学生学习科学学科的主动性及积极性，进而提升学生的动手动脑能力，有利于加强学生对科学理论的具体理解。

二、观察实验设计的依据和实践操作方法

（一）探寻因果关系的观察实验

众所周知科学世界的各项事务都有着直接或间接的因果关系，因此实验设计需要严格遵循因果联系，这是一种相对合理的实验方式。这样的观察和实验设计主要依据的是科学归纳法。尽管科学理论中的科学归纳并不属于是绝对的归纳，但是通过有效的归纳总结，能够推理出相关内容，以证实科学理论的合理性与准确性。探寻因果关系的观察和实验设计方法主要有以下三种，即：求同法、求异法、共变法。首先求同法，即创设不同情境来设计出多个实验，然后去验证一个科学理论的正确性。师生通过此种方法进行总结归纳和推理，从而完成对科学认识的过程；其次求异法，即在进行科学实验过程中，验证一个因素对实验产生的不同的影响，从而将多种不同实验进行直接对比，以总结出较为正确的结论；最后共变法，就是在基础条件相同的情况上，一个因素与另一个因素之间发生着多种变化层面，然后判定对两个因素是否存在着因果联系。在此实验过程中，需要教师安排学生进行分组实验，最后根据判定结果得到统一结论。例如在介绍科学实验有关磁铁的教学过程中，要求针对性验证磁铁的两极，而教材中主要就提供两条线，悬挂住一根条形磁铁上，然后利用磁铁的不同位置吸附上去的回形针数量来判断两极磁力的强度，然后然后这样的设计是明显有着不足之处，存在着很多干扰问题，因此可以用到先进的杠杆尺来对悬挂的磁铁进行针对性的改造，这样能够稳定住悬挂的磁铁，让后续的实验能够更直接，也能通过这个实验对磁铁有更深的认知。

（二）证实因果关系的观察实验

证实因果关系的观察实验依据和方法主要依据是归纳法与演绎法。归纳法的观察实验设计能够让师生明白一般性的因果关系原理，即能够知晓科学认识的普遍性和共性。演绎法的观察实验设计能够增强科学理论的可信度，以更深层次的保证科学学原理的正确性。归纳法主要的方向是从观察和实验出发，进而进行有效归纳出相关结论；而演绎法的研究方式是从结论出发，通过观察和实验来验证结论。因此在中国小学科学课堂教学中，开展观察实验教学时一定要以一般性的科学理论作为基础，观察实验设计要选择与科学理论相联系的合适实验案例，以保证实验的准确性和客观性。在我国小学科学教学中，设计合理的观察实验的主要依据的方法就是归纳法和演绎法，两種方法虽然有着明显的区别，但都能够为证实科学原理提供必要的支持。例如在学习小学科学课程有关水和空气时有个有关空气占据空间的实验，要求的是杯子内塞一定的纸巾，然后倒扣入水中，最后取出的纸巾的状态是干的。这是一个相当经典的科学实验，但是实际上也存在着一定的问题，主要是纸巾容易湿，不便操作、现象不够明显。因此在这个实验可以作出相应的改变，可以用废旧的矿泉水瓶裁剪至上半部分，然后取一半水槽水，接下去底几滴红墨水，这样所产生的现象就可以比较直观，而且我们都知道这个实验的原理和结论，因此通过这样直观地设计实验能够让学生有着更清晰地认识。

结束语

综上所述，观察实验直接影响着小学生进行科学学科教学，其不仅能够培养学生对科学正确的认知，还能引起学生对科学探索的兴趣和欲望。通过实际的观察和具体的实验，学生可以分析出科学理论的具体缘由，从而总结出正确的科学理论。因此在小学科学教学活动中，教师需要严格按照实际需要，根据具体的科学内容，选择合适有效的观察和实验方法。

参考文献：

[1]叶宝生.小学科学教学观察实验设计的依据和方法[J].课程.教材.教法，2013，3312：68-72

[2]孟庆伟.小学科学教学观察实验设计的依据和方法[J].读与写（教育教学刊），2014，1107：234