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

黃麗娟

據(jù)統(tǒng)計，小學(xué)生探究科學(xué)的主要方法是靠觀察和探究實驗，老師要按照有效的方法和科學(xué)依據(jù)對學(xué)生進行教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生對科學(xué)有一個正確的認識。本文是對小學(xué)科學(xué)教學(xué)中觀察實驗設(shè)計的依據(jù)和方法進行的分析。

一、觀察實驗在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的作用

探究式的學(xué)習(xí)方法是小學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的主要方法，因此，觀察和實驗對小學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)起著關(guān)鍵的作用。國家教育機構(gòu)考慮的比較全面，對于小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容是結(jié)合實際生活來設(shè)置的，讓學(xué)生從日常生活中觀察和學(xué)習(xí)知識，去認識事物之間的相互聯(lián)系及其作用，所以，關(guān)于小學(xué)科學(xué)教學(xué)活動不會有明確的要求。而科學(xué)理論必須是要遵循事實的，事實理論分為兩種，分別分為客觀事實和科學(xué)事實?？陀^事實和科學(xué)事實有著密切的聯(lián)系，但它們之前也有很多不同之處。小學(xué)生的年齡較小，對事物的認知能力不夠強，沒有成年人的邏輯以及認真的態(tài)度，所以，通過觀察實驗希望能夠加強小學(xué)生對科學(xué)知識有一個正確的理解。小學(xué)科學(xué)教學(xué)活動中運用觀察實驗的方法，這對更好地開展教學(xué)活動起到了重要的作用。主要表現(xiàn)在以下兩個方面：觀察實驗可以充分證實科學(xué)理論的合理性。在小學(xué)教學(xué)活動中，老師和學(xué)生觀察實驗事物的變化，從而會得到合理的實驗結(jié)果，這個實驗結(jié)果是對理論知識的證實，以此讓學(xué)生對科學(xué)知識有進一步的了解。觀察實驗提高學(xué)生對科學(xué)理論的認知。小學(xué)生對事物好奇心比較大，可以通過觀察實驗，讓學(xué)生對科學(xué)這門學(xué)科產(chǎn)生興趣，主動積極地學(xué)習(xí)，也可以鍛煉學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。

二、觀察實驗設(shè)計的依據(jù)和操作方法

1.探尋因果關(guān)系的觀察實驗

世界的萬物是存在著相互聯(lián)系的，有因必有果，所以，實驗過程中要按照這個因果聯(lián)系來探究。將這個因果關(guān)系聯(lián)系起來通過觀察實驗進行歸納。這種科學(xué)理論中的歸納并不全面化，可以通過合理的歸納進行推理，以此來證實科學(xué)理論知識。為了更好地探尋因果關(guān)系，我們會運用到三種方法，求同法、求異法和共變法。求同法是利用不同情境進行多個實驗，最后來驗證一個正確的科學(xué)理論。然后師生通過這種方法來歸納推理。求異法是在實驗過程中，觀察一個因素會不會有不同的效果，然后對比不同的效果做出正確結(jié)論。共變法是一樣的條件下，一個因素會影響著另一個因素的變化，對這兩個因素的關(guān)系作以判斷。

師：植物一生是從種子開始的，那么種子發(fā)芽需要什么條件？

讓學(xué)生展開討論綠豆種子發(fā)芽到底需要什么條件。

學(xué)生：討論種子發(fā)芽需要哪些條件，學(xué)生會討論出需要土壤、水分、空氣、溫度、陽光等條件。

師：那么大家想想，依據(jù)經(jīng)驗猜測綠豆種子發(fā)芽必需的條件。

學(xué)生：綠豆種子發(fā)芽必需的條件有：水分、空氣和適宜的溫度。

師：為了探究種子發(fā)芽需要的條件，首先我們選擇一個研究條件，那么選擇什么？

學(xué)生：充分討論之后可能會選擇水分，可能會選擇適宜的溫度，也可能會選擇空氣。

師：這里我們選擇水分為研究對象，讓學(xué)生討論怎么進行實驗。

學(xué)生：通過小組討論確定實驗設(shè)計方案，并寫出實驗計劃。

實驗計劃

提出問題：綠豆種子發(fā)芽必須需要水嗎？

推測：綠豆種子發(fā)芽必須需要水。

兩個組相同的條件：溫度，空氣，各三粒大小相同的綠豆種子。

兩個組不同的條件：水。

實驗方法：實驗分兩組，一組種子得到水，保持濕潤為實驗組；一組得不到水，保持干燥為對照組，這個實驗至少要有兩組同時進行。首先讓學(xué)生用放大鏡觀察種子，觀測它們的大小，讓學(xué)生記錄它們的大小，并用適當(dāng)?shù)脑~匯描述。

準(zhǔn)備好實驗所需的材料，想清楚操作方法。步驟：（1）首先準(zhǔn)備兩個不漏水的盒子。（2）在兩個盒子內(nèi)墊紙巾并按三個洞。（3）在紙巾上各放三顆綠豆種子。（4）往一個紙巾上滴水，另一個不滴水。（5）最后給它們進行編號，堅持每天觀察種子的變化，把自己的發(fā)現(xiàn)記錄下來。

2.利用學(xué)生知覺特性的觀察實驗設(shè)計

在小學(xué)課程的教學(xué)活動中，如果想發(fā)揮觀察實驗的結(jié)果，必須要利用學(xué)生知覺特征。觀察部分可以帶動學(xué)生的知覺系統(tǒng)，從而可以對實驗有一個全面的認識。在實驗過程中，要關(guān)注學(xué)生的知覺理解程度和選擇方向，從而使學(xué)生對觀察實驗產(chǎn)生興趣，有信心進行更深入的探索。

綜上所述，在小學(xué)課程中要對科學(xué)教學(xué)重視起來，科學(xué)教學(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的正確認識，在觀察和實驗中提高學(xué)生對科學(xué)的探索，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手能力。根據(jù)學(xué)生的知覺特征尋求和驗證事物的因果關(guān)系，從而得出合理的科學(xué)結(jié)論。因此，小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師要遵循具體科學(xué)課堂的內(nèi)容，利用有效合理的觀察和實驗方法。

（作者單位：江蘇省揚州市江都區(qū)實驗小學(xué)）