小学科学教学观察实验设计的依据与方法研究

王庆伟

摘 要：围绕小学科学教学观察实验设计的相关议题进行了研究和探讨，首先阐述了小学生科学认识中观察实验的重要性，然后论述了科学教学中观察实验设计的依据和操作方法，供相关人士参考。

关键词：小学教学;科学教学;观察实验

小学科学教学中，观察实验是一部分重要的教学内容，这部分内容不仅仅是学生建立科学思维体系的重要基础内容，同时也是培养和提升学生核心素养的关键所在。为此，科学教师必须不断地探索更优异的教学方法以帮助学生尽快建立良好的科学素养和学习习惯。本文主要从观察实验设计方面谈一下自己的看法，希望给業内人士带来启发。

一、小学生科学认识中观察实验的重要性

在小学科学活动的开展过程中，观察实验十分重要，其主要体现在以下几方面。

首先，科学观察实验是科学活动开展的重要前提。只有在自然实际中发现一系列客观现象，才能引发思考，继续深入分析和探究，才能总结出现象或过程的规律，这是科学探索的基本历程。小学生进入到小学阶段，开始系统地进行多学科的学习，因此必须建立良好的学习习惯和思维路径，这样才能更好地理解和掌握学科的知识和规律，而观察实验正是引导和帮助学生建立良好学习习惯的重要途径和有力环节。

其次，科学观察实验本身的严谨性和客观性对于学生建立正确的学习态度和建立良好的学习观念有着不容忽视的重要作用。在科学观察实验的设计和应用过程中，学生的抽象思维、逻辑思维、探索精神都会得到较好的训练和发展，学生能够基于实验的事实来对科学知识有所感悟，使知识系统得到完善和强化，同时也能够体察到科学的严谨性和客观性。

最后，科学观察实验对于提高学生的综合素养有着十分积极的推动作用。观察实验中不仅仅需要学生对现象产生过程中的细节有所察觉，同时还要协调利用大脑、肢体等多种身体器官机能，因而可以更好地提升学生的综合素养，促进学生更加全面的发展。

二、观察实验设计的依据和操作方法

观察实验设计过程中，教师可采用以下依据来进行具体的操作。

1.在观察实验中强化因果关系

因果关系是宇宙运作的基本规律之一，因此教师应进一步强化观察实验中的因果关系证实，帮助学生建立基本的思维路径体系。比如常用的实验方法有：（1）归纳法，通过观察实验过程或现象，引导学生对其中的现象表现进行比较和归纳，让学生理解科学知识的共性和普遍性，同时也能够对科学知识的个性有更加深刻的印象和理解;（2）演绎法，利用观察实验来引导学生建立正向和反向的思维路径，不仅能够从常规的实验开始到得出实验结果这一过程来进行学习和思考，同时也能够根据一定的结论反向推出实验可能的条件、可能的实验路径，实现从结论出发再通过一系列实验设计和实验观察来验证最初结果的合理性。在实际的科学实验设计和应用过程中，教师可以将两种常用的实验方法有机结合起来，以主题实验的形式来设计两个或多个案例，让学生能够从多的方向来理解因果关系，帮助学生建立正确的科学观念。

2.注重保护学生的思维差异性，在掌握基础科学规律的基础上能够实现更多个性化的发展

科学实验虽然有着基本模式，但是在实验方法、实验路径等方面有差异，而这些是需要教师在观察实验设计的过程中注意的，不能搞一刀切，要鼓励学生敢于表达自己的思想观念和对实验的看法。对于学生的一些奇思妙想或者“离经叛道”的观点，教师不应全盘否定，而是要从知识内容方面和思维路径方面进行分析。对于知识内容方面的错误给出合理的解释，帮助学生纠正原有的错误观念或看法，而对于思维路径方面，教师要给予学生更多的认可和鼓励，让学生能够不害怕提出异议，能够敢于去思考，敢于提出问题，帮助他们实现个性化的发展。在实际的科学观察实验设计中，教师也可以多采用一些对比实验，如采用求异法，利用环境条件的差异性来拓展学生思维路径，使学生不固守特定的方法和路径，更好地建立科学实验观念。

3.有效利用和发挥好学生的自我觉知特性

小学生对外部世界的好奇心理重，因而教师可以充分地利用和发挥这一特征，让学生能够在对外部世界自我觉知的过程中理解科学的知识和规律，继而形成良好的学习方法和学习习惯。在科学观察实验的设计和应用过程中，教师可以从以下几方面来入手，帮助学生自我觉知的发挥。实验对象的放大：小学生还没有建立完善的科学知识体系，因此对于科学知识规律的认知水平有限，对此教师可以适当将观察实验的现象进行放大，让学生能够更加显著地观察和理解实验现象，从中把握实验规律和实验特点。实验对象的灵活转化：针对实验中的不明显不易察觉的现象，将其转化为明显或容易观察到的现象，让学生能够更容易对比，观察到实验过程的变化和各个过程的区别，帮助学生建立科学的认知。

总之，小学科学观察实验设计不仅仅是服务于一门学科，而是与众多理工学科的教学紧密联系在一起。科学教师要充分意识到科学观察实验的重要性，采用更优化的实验设计和操作方法，帮助学生建立良好的科学观念和科学思维，促进小学生核心素养的提升。

参考文献：

[1]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（7）.

[2]任凤芹.有效促进学生能力发展的小学科学教学方式实验设计[J].当代教师教育，2012（2）.

[3]岳金贵.浅谈如何搞好小学科学教学的实验设计[J].学周刊，2015（19）.

[4]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（12）

编辑 李建军