小學(xué)科學(xué)教學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的依據(jù)和方法

摘 要：小學(xué)科學(xué)教學(xué)為學(xué)生提供了良好的科學(xué)認(rèn)知途徑，促進(jìn)了學(xué)生良好認(rèn)知能力的發(fā)展。觀察實(shí)驗(yàn)是科學(xué)教學(xué)中重要的教學(xué)手段，對于提高科學(xué)學(xué)科教學(xué)效率具有重要作用。近年來，隨著教育水平的發(fā)展，科學(xué)教學(xué)越發(fā)受到重視，各個(gè)小學(xué)開始進(jìn)行專業(yè)的科學(xué)教學(xué)設(shè)備配置，為科學(xué)教學(xué)中觀察實(shí)驗(yàn)的開展提供了基礎(chǔ)條件。

關(guān)鍵詞：小學(xué);科學(xué)教學(xué);觀察實(shí)驗(yàn)

一、 引言

觀察和實(shí)驗(yàn)是小學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的重要方式。傳統(tǒng)科學(xué)課堂上，教師注重理論知識的傳授，忽視了學(xué)生自主科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。素質(zhì)教育提出，教師在課堂教學(xué)中應(yīng)該基于學(xué)生實(shí)踐，對教學(xué)方式進(jìn)行創(chuàng)新，以此來培養(yǎng)學(xué)生的全面素養(yǎng)。因此，科學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)該轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)理念，積極對教學(xué)方式進(jìn)行創(chuàng)新，并有效地對觀察實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)與應(yīng)用。教師在科學(xué)教學(xué)中遵循一定的方式和依據(jù)進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，可以使觀察實(shí)驗(yàn)效益最大化，使得學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)中對科學(xué)內(nèi)容形成一個(gè)良好的認(rèn)知，提高學(xué)生的科學(xué)認(rèn)知能力，促進(jìn)學(xué)生綜合素養(yǎng)的形成。

二、 科學(xué)教學(xué)中觀察實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用價(jià)值

《小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》提出：“小學(xué)科學(xué)課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握基礎(chǔ)科學(xué)知識和科學(xué)技能，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和科學(xué)興趣?！痹谛W(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師可以利用各種觀察實(shí)驗(yàn)促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐，促進(jìn)了學(xué)生綜合素養(yǎng)的發(fā)展。小學(xué)科學(xué)教學(xué)中觀察實(shí)驗(yàn)教學(xué)的價(jià)值是讓學(xué)生通過自主觀察、自主實(shí)驗(yàn)去有效地學(xué)習(xí)科學(xué)理論，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成。一是學(xué)生進(jìn)行自主探究，培養(yǎng)了學(xué)生的主動(dòng)性。小學(xué)生正處于懵懂時(shí)期，對于很多科學(xué)現(xiàn)象都存在好奇感。教師展開科學(xué)觀察實(shí)教學(xué)，可以充分利用學(xué)生的好奇心，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí)，以此來培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。二是促進(jìn)學(xué)生科學(xué)理論的積累，提高了學(xué)生的認(rèn)知能力。科學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)過程是學(xué)生自己動(dòng)手探索，通過不斷的實(shí)驗(yàn)去進(jìn)行總結(jié)、分析的過程。學(xué)生在科學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)中可以密切地對實(shí)驗(yàn)中的每一個(gè)步驟、每一個(gè)變化進(jìn)行分析，不斷地推翻論點(diǎn)、歸納總結(jié)，深化對科學(xué)理論的了解，提高認(rèn)知能力。三是科學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)的展開，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)形成?？茖W(xué)觀察實(shí)驗(yàn)是學(xué)生融入環(huán)境，進(jìn)行自主探究的過程，可以培養(yǎng)學(xué)生愛科學(xué)、愛自然、愛家鄉(xiāng)、愛祖國的思想，促進(jìn)學(xué)生良好科學(xué)素養(yǎng)的形成，培養(yǎng)了學(xué)生積極向上的人生價(jià)值觀。

三、 科學(xué)教學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)依據(jù)及操作方法

（一） 設(shè)計(jì)探索因果關(guān)系的觀察實(shí)驗(yàn)

事物有因必有果，萬物之間存在一種普遍聯(lián)系關(guān)系。科學(xué)學(xué)科主要在于研究事物本原，事物之間的相關(guān)關(guān)系。因此，科學(xué)學(xué)科最主要的知識傾向在于對研究事物之間存在的相互關(guān)系。其中，因果關(guān)系是事物之間最普遍的相關(guān)關(guān)系。探索事物因果關(guān)系的觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)最主要的方式是科學(xué)歸納法。科學(xué)歸納法是一種由個(gè)別到一般、從特殊到普遍、從經(jīng)驗(yàn)事實(shí)到事物內(nèi)在規(guī)律性的認(rèn)識手段和模式。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，科學(xué)歸納法一般是利用已知的理論、現(xiàn)象去推測出未知的理論、現(xiàn)象。小學(xué)科學(xué)教學(xué)中用來探究事物因果關(guān)系的科學(xué)歸納法并不是絕對的科學(xué)歸納法，它屬于一種有效科學(xué)歸納法。教學(xué)中利用有效科學(xué)歸納法研究出的因果關(guān)系不具有絕對性但具有一定的合理性。教師利用科學(xué)歸納學(xué)去進(jìn)行因果關(guān)系探索的觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有三種方式。一是利用求同法進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。求同法是指在實(shí)驗(yàn)展開過程中研究者利用多種情景去展開多種實(shí)驗(yàn)，用多種實(shí)驗(yàn)去對一個(gè)科學(xué)理論進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，研究者再對多種實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行歸納總結(jié)，最后得出科學(xué)結(jié)論。二是利用存異法進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。存異法是指在驗(yàn)證某一因素對事物是否具有顯著影響時(shí)，研究者將次因素作為變量，進(jìn)行不同實(shí)驗(yàn)對比設(shè)計(jì)，最終得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。存異法是科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常用到的一種方式，其實(shí)驗(yàn)展開較為簡單，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象效果也較為明顯。例如，在三年級科學(xué)教學(xué)中，在學(xué)到“植物的生長變化”內(nèi)容時(shí)，教師可以讓學(xué)生自己動(dòng)手去培養(yǎng)新的植物，每日觀察植物的生長情況，制作植物的生長報(bào)告。學(xué)生在觀察過程中得出的結(jié)論可能存在誤差，教師可以給學(xué)生提出問題：為什么培養(yǎng)的植物與其他人生長情況不同？學(xué)生可以自主去探究。最后學(xué)生可能得出結(jié)論：因?yàn)槲覍⑺旁诹宋葑永?，光線不足，或是我這幾天給它澆了太多水。

（二） 設(shè)計(jì)證實(shí)因果關(guān)系的觀察實(shí)驗(yàn)

科學(xué)課本上給出了很多科學(xué)理論，因此，教師在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，更多的是在于引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行理論驗(yàn)證，而非理論發(fā)現(xiàn)。理論驗(yàn)證中最常見的是因果關(guān)系驗(yàn)證，事物有因必有果，有果也可以推因。目前在小學(xué)科學(xué)學(xué)科教學(xué)中，常使用兩種觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法對因果關(guān)系進(jìn)行證實(shí)，即歸納法和演繹法。歸納法從實(shí)驗(yàn)、觀察出發(fā)，對結(jié)果進(jìn)行歸納;演繹法從結(jié)論出發(fā)，利用觀察和實(shí)驗(yàn)對結(jié)論進(jìn)行證實(shí)。因此，教師在展開小學(xué)科學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，應(yīng)該選用與一般性科學(xué)理論進(jìn)行證實(shí)，保證觀察實(shí)驗(yàn)有跡可循，確保實(shí)驗(yàn)展開的正確性。證實(shí)因果關(guān)系的科學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)展開，要么對教材上的科學(xué)理論進(jìn)行證實(shí)，要么對科學(xué)理論進(jìn)行進(jìn)一步的研究，保證觀察實(shí)驗(yàn)教學(xué)展開的效益。例如，在科學(xué)課程“磁鐵能吸引什么物體”中，學(xué)生通過用磁鐵對木塊、紙片、銅片、鐵片等吸引，在不斷試驗(yàn)中得出科學(xué)結(jié)論：磁鐵能夠吸引鐵片。科學(xué)學(xué)科要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究的過程中明白科學(xué)理論，發(fā)展學(xué)生的自我個(gè)性。觀察實(shí)驗(yàn)是學(xué)生自己動(dòng)手探索，通過不斷的實(shí)驗(yàn)去進(jìn)行總結(jié)、分析的過程。學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)中可以密切的觀察到實(shí)驗(yàn)中的每一個(gè)變化，不斷地推翻論點(diǎn)、不斷地歸納總結(jié)，證實(shí)其中的因果關(guān)系，明白其中的科學(xué)理論。

四、 總結(jié)語

小學(xué)科學(xué)教學(xué)中展開觀察實(shí)驗(yàn)教學(xué)對于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，激發(fā)學(xué)生的求知欲望具有重要作用。觀察實(shí)驗(yàn)教學(xué)是科學(xué)學(xué)科教學(xué)的重要組成，其可以促進(jìn)學(xué)生的在實(shí)踐中去探索和證實(shí)科學(xué)世界中存在的因果關(guān)系，提高學(xué)生的認(rèn)知能力，促進(jìn)學(xué)生全面素養(yǎng)的發(fā)展。另外，教師作為課堂教學(xué)的引導(dǎo)者，在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該要基于具體的理論依據(jù)，采用具體的設(shè)計(jì)方式，以此來提高科學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)的有效性，如，探索因果關(guān)系的觀察實(shí)驗(yàn)中，可以基于求同法、存異法、共變法進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì);證實(shí)因果關(guān)系的觀察實(shí)驗(yàn)中，可以基于歸納法、演繹法進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：

聶曉臻，湖南省永州市，湖南省藍(lán)山縣祠堂圩中心小學(xué)。