小学科学教学观察实验设计的依据和方法研究
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【摘 要】新课程改革下实施的素质教育是为了促进学生的全面发展，学生不仅要学好主课，还要注重对科学、思想品德等学科的学习。学习科学可以激发学生的好奇心，培养学生的探究精神，提高学生对科学的认知。观察实验在科学教育中占重要地位，科学实验的设计合理与否与教学质量密切相关。因此，本文对小学科学教学观察实验设计的依据和方法展开相关论述。
【关键词】小学科学教学；观察实验；设计的依据和方法
观察实验的方式不仅影响小学科学的教育成果，还对整个小学教育教学工作有重要影响。
一、小学科学教学观察实验设计的重要性
利用观察实验的方法进行小学科学教学，有效避免了传统教学模式中的枯燥乏味，打破了传统教学模式中长篇大论的教学方式。将观察实验添加到小学科学教学工作中，不仅可以吸引学生的注意力，激发学生的好奇心，还可以让课堂变得活跃、有生机。小学科学与我们的生活紧密相关，是培养学生观察事物、观察生活的一门学科。但小学生的年纪较小，科学认知能力不够全面，老师在科学教教学过程中可设计相关实验，让学生观察，以加深学生对知识的印象。科学理论是建立在实验的基础上进行的，通过实验观察，学生可以有条理地对所学知识进行梳理，能够激发学生学习的主动性，让学生通过自己动手操作或观察实验解决学习中的困难，加深对知识的理解。
二、小学科学教学观察实验设计的依据和方法
（一）寻找因果关系的观察实验设计
科学实验间存在一定的前后关系，教师可通过挖掘事物间的因果关系设计观察实验。小学阶段的科学知识一般以理论形式展现在课本上，教师在进行科学教学时，可将理论的因果缘由以实验的形式展现出来，引导学生观察实验过程，从而得出实验结果，再将实驗结果与科学理论对比，指导学生分析出科学理论的成因。
观察实验的方法很多，包括求同法、求异法和共变法。求同法就是设计多个实验过程不同、实验结果相同的实验，通过对比分析得出相关结论。例如，在学习“声音的产生”时，老师可通过不同的实验物品或实验器械进行不同的实验，引导学生探究不同实验的奥妙，然后归纳整理，得出声音是由物体振动产生的结论。求异法就是将实验的影响因素加以改变，探索创新后，得出相应结论。共变法就是研究某一变量或影响因素发生改变后对实验结果产生的影响。再以“声音的产生”为例，教师可将钢尺换成塑料尺或将钢尺平放在桌面上，然后再进行对比观察实验，得出相应结论。
小学科学中的许多理论都是通过多次实践得来的，所以，在小学科学教学过程中，教师可引导学生观察实验，得出相关结论后，进一步学习科学理论知识，。
（二）验证因果关系的观察实验设计
教师在开展小学科学教育教学工作时，不仅可以通过寻求因果关系设计观察实验，还可以通过验证因果关系设计观察实验。若将寻求因果关系的观察实验看作是果导因，那么就可以将证明因果关系的观察实验看作是因和果的纽带，证明两者之间有关联。
验证因果关系的观察实验一般有两种，一种是归纳法，另一种是演绎法。归纳法就是教师引导学生观察实验，然后将各类科学实验现象的共性总结归纳出来，最后构建因果关系。例如，在研究“物体在水中是沉还是浮”时，可引导学生回忆生活中的沉浮现象，然后通过具体的实验验证自己的理论，归纳出物体沉浮的原因。演绎法就是从实验结果出发，通过设计相关实验，建立事物之间的因果关系。例如，在学习“电磁铁的磁力”时，教师可先将影响电磁铁磁力的因素告诉学生，然后让学生进行控制变量实验，观察研究，进而得出结论，最后设计相关应用，加深学生对理论知识的印象。
（三）根据学生的感知觉特性设计观察实验
学生是独立的人，有独立思考能力和自主创新思维能力，教师要尊重学生的独立人格，不应以科学理论对学生的感知觉加以束缚。教师应充分调动学生学习的主动性，培养学生的自主探索精神，使小学科学观察实验教育工作更加有效。
小学生的心智思想尚未发展完全，其感知觉方面具有一定规律。在小学科学教学过程中，教师应重视学生的知觉特性，可适当根据学生的知觉特性设计相关观察实验，然后探索创新，验证相关理论知识。教师在根据学生的感知觉特性设计实验时，可采取放大法、转换法和对比实验法进行设计工作。放大法就是将需要观察事物的相关特征放大，让学生对此有所感知，从而激发学生的学习兴趣。例如，在学习“种子的认知”时，教师可将种子进行解剖，然后放在显微镜下，并将显微镜下的图像与学生分享，加强学生对种子的了解和认知。转换法就是将需要观察的科学现象转换成另一种清晰的感知现象。例如，在学习“声音的产生”时，敲击鼓面学生并不会看到明显的现象，但在鼓面上放一些米粒或其他物品，通过米粒的跳动引导学生感知鼓面的震动，增加了观察实验的趣味性。对比实验法是利用两个或两个以上的实验物品进行实验，然后观察并记录各个实验的区别，最后进行分析，归纳和总结，例如，在学习“热胀冷缩”时，可通过让学生观察铝球在加热前后，能否顺利通过铝环的对比实验，得出热胀冷缩的科学知识，此方式可激发学生的好奇心，促进学生学习的主动性。
总结
教师是学生学习的领路人，教师在开展小学科学教学工作时，应注重培养学生的自主探究精神，引导学生从因果关系出发，进行观察实验的操作和分析，教师也要尊重学生的感知觉特性，化抽象实验现象为直观变化，激发学生的学习主动性，以便小学科学教学工作的顺利展开。
【参考文献】
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[3]彭新成.小学科学教学观察实验设计的依据和方法[J].小学科学（教师版），2017（09）：22
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