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

張晶

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

關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué);觀察實驗;因果關(guān)系

一、引言

小學(xué)科學(xué)的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，以科學(xué)的態(tài)度去看待事物。在科學(xué)教學(xué)中，觀察和試驗是進(jìn)行科學(xué)教學(xué)的最基礎(chǔ)的方式。小學(xué)的科學(xué)教學(xué)強調(diào)將教材中的知識點與實際生活相結(jié)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(xué)科學(xué)觀察實驗的作用

相比于初高中的實驗，小學(xué)的科學(xué)實驗沒有過于硬性的規(guī)定，因此所設(shè)置的相關(guān)實驗設(shè)備相對要少。在科學(xué)教材的編寫上對科學(xué)實驗的設(shè)計上具有很大的自由性。然而在實驗內(nèi)容和實驗流程上并未明確說明，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中很容易造成困惑。觀察實驗教學(xué)法是小學(xué)科學(xué)教學(xué)最重要的方式之一，能夠有效的吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。與此同時，觀察實驗還將教材中的內(nèi)容與實際生活緊密聯(lián)系起來，使學(xué)生在課堂中的主體地位被顯露，教師處于引導(dǎo)者的地位，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，將教材中的知識點牢固記憶，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生得到全面發(fā)展。此外，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，觀察實驗可以增加學(xué)生的知識儲備，在實驗過程中將理論知識用真實的現(xiàn)象表現(xiàn)出來，提高了學(xué)生對知識點的接受度，有效開闊學(xué)生的視野，使其形成認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度。

三、觀察實驗設(shè)計的依據(jù)和方法

（一）尋找事件的因果關(guān)系

在現(xiàn)實生活中，事物之間都有著一定的聯(lián)系，科學(xué)研究中的事物都是相輔相成的，因此在設(shè)計觀察實驗時遵循一定的因果關(guān)系是一種較為合理的設(shè)計方法。尋找事物之間的因果關(guān)系的主要方式是通過一定的科學(xué)歸納，對實驗結(jié)果進(jìn)行有效的歸納總結(jié)，進(jìn)一步得出正確的結(jié)論。尋找事物因果關(guān)系的實驗設(shè)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(chuàng)造多個不同的實驗情形來驗證同一個科學(xué)理論的正確性以及運用一個理論驗證在不同情形下產(chǎn)生的效果。教師與學(xué)生在實驗過程中對所得結(jié)論進(jìn)行總結(jié)，形成科學(xué)的認(rèn)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(guān)系。在利用共同變化法進(jìn)行實驗時，應(yīng)將學(xué)生分成小組，在小組內(nèi)部形成統(tǒng)一的結(jié)論。如在熱輻射的學(xué)習(xí)中，教師向?qū)W生提供現(xiàn)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(xué)生進(jìn)行觀察時，應(yīng)與觀察對象相隔一定的距離，以驗證科學(xué)理論的正確性。學(xué)生得出的觀察結(jié)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(yīng)盡可能多的提供觀察案例，在每一個案例下形成一個結(jié)論，得出“熱量可以傳遞”這樣的結(jié)論。在這個實驗過程中，通過科學(xué)的歸納推理對科學(xué)有了一定的認(rèn)識，對得出的結(jié)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(guān)系被證實。

（二）證實事物之間的因果關(guān)系

在小學(xué)科學(xué)觀察實驗的過程中，證實事物的因果關(guān)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(guān)系。運用演繹法對事物進(jìn)行情境再現(xiàn)，以增加事物之間因果關(guān)系的可信度。演繹法通常是從結(jié)論入手，通過觀察試驗進(jìn)行情境模擬，以驗證結(jié)論的正確性。如進(jìn)行熱脹冷縮的學(xué)習(xí)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?！边@是從一般思維角度進(jìn)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(tài)下體積變化不明顯，一般會用圓環(huán)來驗證結(jié)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(huán)，加熱后鐵球不能穿過圓環(huán)。由此可以得出結(jié)論：鐵球遇熱膨脹。這是運用演繹法證實事物之間的聯(lián)系，從科學(xué)的角度看，得到符合實際的科學(xué)理論，提高了其可信度。若實驗結(jié)論不符合科學(xué)理論，則可以提出質(zhì)疑。

（三）利用學(xué)生的感官特性

在小學(xué)科學(xué)觀察實驗的設(shè)計中，應(yīng)充分利用學(xué)生的主觀感官特性，以達(dá)到科學(xué)的實驗效果。在實驗過程中，應(yīng)充分運用學(xué)生的感覺系統(tǒng)，使學(xué)生對實驗有充分的感知。在設(shè)計實驗過程中，要考慮到學(xué)生的主觀選擇性，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對科學(xué)理論探索的欲望，以達(dá)到科學(xué)教學(xué)的預(yù)期目標(biāo)。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(chǎn)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(jié)果有更直觀的認(rèn)識。與此同時在學(xué)生對事物的認(rèn)知上也有了一個新的高度。因此，在設(shè)計實驗的過程中，應(yīng)根據(jù)具體的實驗內(nèi)容選擇適當(dāng)?shù)膶嶒灧椒?，以達(dá)到實驗的最終目標(biāo)。

四、結(jié)論

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)的過程中，觀察實驗對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)的學(xué)習(xí)有著重要的作用。學(xué)生通過觀察，對事物的變化有了直觀的認(rèn)識，對事物之間的因果關(guān)系有了探索的欲望，以得出正確的理論。這對小學(xué)生的身心發(fā)展非常有利，進(jìn)而提高教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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