小学科学教学观察实验设计的依据和方法

摘要：小学科学教学为小学生提供了良好的科学认知途径，而观察实验对科学教学的辅助作用则不可小觑。虽然我国教育部门对小学科学教学的观察实验没有明确的规定和限制，也没有配备较为齐全的仪器和设备，但观察实验是必不可少的教学过程。为此，教师应该对观察实验进行科学有效的设计。目前，我国小学开展科学教学活动，对观察实验进行设计是有一定依据和方法的，本文对实验设计的依据和方法进行了论述。

　　关键词：小学科学教学 观察实验设计 依据
　　
　　观察和实验成为小学生探究科学的主要方式，教师要遵循一定的科学依据和方法对学生施以科学课程教学，以达到引领学生对科学有正确认知的目的。本文论述了观察实验在小学科学教学中的作用，并从三个方面分析了小学阶段科学教学的观察实验设计依据和具体的操作方法。
　　1 观察实验在小学科学教学中的作用
　　小学生的科学课程学习主要以探究式学习为主，由此，观察实验对小学生学习科学课程具有重要的辅助作用。我国教育部门对小学科学学科的设置更加侧重于与生活实际相联系，引导学生观察周围的环境和生活，因而对小学科学教学活动没有明确的规定性要求，也没有相对应的仪器和设备。而科学理论是基于事实而言的，有客观事实和科学经验事实两种状态。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。小学生在科学认知方面不够完善，与成年人相比缺乏严谨的思维方式，因此，小学生通过观察实验加强科学认知具有必要性。观察和实验在小学科学教学活动中的作用主要表现在两个方面：首先，观察实验可以证实科学理论的合理性。在小学科学教学活动中，教师和学生通过对事物进行观察和实验，进而可以得出相应的结论，其结论正是对科学理论的一种检验，从而可以加强学生对科学理论的认知程度。其次，观察实验可以使学生加深对科学理论的理解。小学生对于万事万物都充满好奇，而通过观察实验，可以提高学生学习科学学科的积极主动性，进而提高学生的动手动脑能力，有利于促进学生对科学理论的深入探究和加深理解[1]。
　　2 观察实验设计的依据和操作方法
　　2.1 探寻因果关系的观察实验
　　事物是普遍联系的，科学界的万事万物都存在着一定的因果关系，因此遵循因果联系进行实验设计是一种较为合理的方式。探寻因果关系的观察和实验设计依据主要为科学归纳法。尽管科学理论中的科学归纳并不是绝对的归纳，但是通过有效的归纳总结，进一步得出相关推理，以证实科学理论的正确性。探寻因果关系的观察和实验设计方法主要有三种，即：求同法、求异法、共变法。首先，求同法，即创设不同情境以形成多个实验，然后去验证一个科学理论的正确性的方法。师生通过此种方法对结论进行总结归纳和推理，从而形成了科学认识的过程。其次，求异法，即在进行科学实验过程中，验证一个因素的有无对实验产生的不同效果问题，将多种不同实验进行有效对比，从而得出较为正确的结论。最后，共变法就是在条件相同的基础上，一个因素随着另一个因素的变化而变化，对两个因素是否具有因果联系进行有效判定。在此实验过程中，需要各个小组共同实验，进而得到统一结论，以此判定。
　　2.2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是归纳法与演绎法。归纳法的观察实验设计可以使师生得到一般性的因果关系原理，即得到了科学认识的普遍性和共性。演绎法的观察实验设计可以逐步增强科学理论的可信度，以进一步证实科学原理的正确性。归纳法主要从观察和实验出发，进而对结论进行有效归纳；而演绎法则是从结论出发，通过观察和实验对结论进行验证。为此，我国小学科学课堂教学中，在开展观察实验教学时一定要以一般性的科学理论为大前提，观察实验设计要选择与科学理论相联系的实验案例，以确保实验的正确性和遵循客观事实。在观察实验中，对因果关系的证实，要么增强科学理论的可信度，要么为科学理论提出质疑以促进科学的进一步研究。在我国小学科学教学中，对观察实验的设计主要遵循归纳法和演绎法，两种方法虽然存在着较大的差别，但都可以为证实科学原理发挥重要作用[2]。
　　2.3利用学生知觉特性的观察实验设计
　　小学科学课程的教学活动中，要想进行观察实验设计，一定要遵循小学生的感觉和知觉特点规律，从而才能充分发挥观察实验的效果。观察环节充分调动了学生的感觉和知觉系统，进而对实验有一个整体感知。进行观察实验设计时，要考虑学生的知觉选择性和理解性，进而可以激发学生对观察实验的兴趣和求知探索的欲望，以达到学习探究的目的。利用学生知觉特性的观察实验设计主要遵循三种方法，其一是放大法，将观察实验的对象进行有效放大，进而可以使学生更为明显的感觉到对象的结构特点等；其二是转换法，将观察对象由不清晰转为清晰；其三是对比法，学生通过对比实验作出更为确切的判断[3]。
　　3 结论
　　综上所述，对小学生进行科学学科教学具有重要意义，有利于促进学生培养对科学正确的认知，也有利于激发学生对科学探索的求知欲。通过观察和具体实验，学生在发挥知觉特性的基础上可以理清和证实科学理论的因果关系，以求得正确的科学理论。为此，在小学科学教学活动中，教师一定要根据具体的科学内容选择有效的观察和实验方法。
　　参考文献：
　　[1]王丽云.基于小学科学与初中地理教学整合的小学生地理科学素养培养研究[D].山东师范大学，2014.
　　[2]龚伟.义务教育阶段（7～9年级）科学学科能力测评框架构建及应用研究[D].华东师范大学，2014.
　　[3]陈丹.探究性学习资源的可用性与优化策略研究[D].华东师范大学，2013.