觀察實(shí)驗(yàn)在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的設(shè)計(jì)依據(jù)和方法

張敏

觀察實(shí)驗(yàn)是小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的主要探究方式，學(xué)生在教師的帶領(lǐng)下進(jìn)行科學(xué)學(xué)習(xí)，要遵循科學(xué)的依據(jù)來設(shè)計(jì)觀察實(shí)驗(yàn)，合理安排實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，從而培養(yǎng)學(xué)生的觀察思維能力，促進(jìn)科學(xué)學(xué)習(xí)。觀察實(shí)驗(yàn)是小學(xué)科學(xué)的重要組成部分，其能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生更喜歡學(xué)習(xí)小學(xué)科學(xué)，養(yǎng)成正確的學(xué)習(xí)方法。

一、觀察實(shí)驗(yàn)在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的作用

小學(xué)科學(xué)的教學(xué)以探究性學(xué)習(xí)為主，觀察實(shí)驗(yàn)是科學(xué)學(xué)習(xí)的重要部分，引導(dǎo)學(xué)生通過學(xué)習(xí)，學(xué)會觀察周圍事物，學(xué)會從物質(zhì)的變化中去發(fā)現(xiàn)科學(xué)的秘密，掌握科學(xué)的規(guī)律?？茖W(xué)理論是基于事實(shí)而言的，有客觀事實(shí)和科學(xué)經(jīng)驗(yàn)事實(shí)兩種狀態(tài)。小學(xué)生接觸的面比較窄，因此對科學(xué)認(rèn)識比較弱，觀察實(shí)驗(yàn)對加強(qiáng)小學(xué)生的知識認(rèn)識起到了很好的作用。觀察實(shí)驗(yàn)可以證實(shí)科學(xué)理論的合理性，教師帶領(lǐng)學(xué)生對某一特定的事物進(jìn)行觀察與實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)對書本中科學(xué)知識的理解，同時(shí)也是對科學(xué)理論的檢驗(yàn)；觀察實(shí)驗(yàn)也可以使學(xué)生加深對科學(xué)理論的認(rèn)知程度，小學(xué)生正處于好奇心很強(qiáng)的年齡，觀察實(shí)驗(yàn)很容易吸引其注意力，提高動腦能力，促進(jìn)學(xué)生對科學(xué)理論的深入探究與理解。如在高錳酸鉀溶解的觀察實(shí)驗(yàn)中，引導(dǎo)學(xué)生對高錳酸鉀顆粒在水中的變化進(jìn)行充分觀察，有助于學(xué)生對溶解有正確的理解和認(rèn)識。

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

在小學(xué)科學(xué)的教學(xué)中，常常應(yīng)用演繹法來提高可信度，證實(shí)因果關(guān)系的觀察與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，就是以一般性科學(xué)原理為大前提，提供與一般性科學(xué)原理性練習(xí)的觀察實(shí)驗(yàn)實(shí)例，使通過觀察得到的結(jié)論與科學(xué)原理相一致，從而證實(shí)科學(xué)原理的正確性，例如“物體受熱膨脹，銅球作為物體被加熱，物體受熱膨脹”，這就是從思維的角度進(jìn)行的演繹推理。我們假設(shè)一個(gè)大前提，即“物體受熱膨脹”，把準(zhǔn)備好的銅球加熱，觀察加熱后的銅球的體積的變化，由于固體熱膨脹，加熱后的效果不明顯，所以一般添加一個(gè)銅環(huán)，在室溫下，銅球剛好可以從銅環(huán)中穿過，而加熱后的銅球卻不能從銅環(huán)中穿過，得到結(jié)論，加熱后的銅球體積變大，這個(gè)例子就是應(yīng)用因果關(guān)系的觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的演繹法，其目的是證實(shí)科學(xué)原理，增加其可信度，若實(shí)驗(yàn)結(jié)果與科學(xué)原理相悖，則提出質(zhì)疑，促進(jìn)科學(xué)原理的不斷完善與科學(xué)的不斷進(jìn)步。

三、利用與促進(jìn)知覺選擇性和理解性的觀察與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

小學(xué)科學(xué)觀察與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)必須要考慮到小學(xué)生的感覺知覺特點(diǎn)與規(guī)律，因此，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，應(yīng)達(dá)到能夠更好地感知。知覺是客觀事物直接作用于感官而在頭腦中產(chǎn)生的整體事物的認(rèn)識，人們對事物的看法、感覺，對實(shí)驗(yàn)的影響是很大的，只有將知覺這一因素考慮在實(shí)驗(yàn)范圍之內(nèi)，才能更好地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察儀器與測量儀器的應(yīng)用，就是人類感官的延伸，放大鏡使視野更加清晰，溫度計(jì)使皮膚溫度的測量精確度更高，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，將知覺特性與小學(xué)生的特點(diǎn)相結(jié)合，主要是注重知覺的選擇性和理解性，其中主要運(yùn)用三種方法來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

1.放大法。顧名思義就是將對象放大，使感知更加清晰明了，例如對種子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的觀察，將大豆、蠶豆以及黃豆等種子浸泡一段時(shí)間，使其得到發(fā)育，胚芽、胚根等能夠顯示出來，利于學(xué)生進(jìn)行解剖，這樣處理的理由是使學(xué)生能夠更加容易觀察到種子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；液體的熱脹冷縮也是同樣的道理，將裝滿某種顏色的水的燒瓶中間插入玻璃管，用橡膠塞住管口，當(dāng)燒瓶受熱時(shí)，玻璃管內(nèi)的液柱就會上升，將燒瓶內(nèi)液體體積的變化放大為玻璃管內(nèi)液柱高低的變化，也是放大法在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的有效利用。

2.轉(zhuǎn)換法。將不明顯的科學(xué)現(xiàn)象通過轉(zhuǎn)換法變?yōu)槟軌蜃屓饲宄兄降默F(xiàn)象，例如，將振動的音叉觸碰水面，音叉的振動轉(zhuǎn)化為水的波紋；鼓面上放置塑料小球，鼓面的振動就可以轉(zhuǎn)化為小球的跳動等等都是轉(zhuǎn)換法在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的有效利用。

3.對比法。是將兩個(gè)或者兩個(gè)以上的觀察對象進(jìn)行比較觀察，通過對比使觀察對象更加突出或者是做出符合邏輯思維的判斷，例如固體會熱脹冷縮，選擇銅環(huán)和銅球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在室溫下，銅球剛好可以穿過銅環(huán)，將銅球加熱后，銅球被銅環(huán)卡住，經(jīng)過對比說明銅球受熱后體積膨脹。人的呼吸也是運(yùn)用一樣的方法，將學(xué)生自然的呼吸狀態(tài)與閉嘴捏鼻子不呼吸的狀態(tài)進(jìn)行對比，通過對比法，發(fā)現(xiàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的原理，也不斷論證科學(xué)定理。

綜上所述，在小學(xué)科學(xué)的觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)中，需要確定觀察對象之間的因果關(guān)系，進(jìn)而通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)因果關(guān)系，運(yùn)用感知法來進(jìn)行觀察，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣，從而培養(yǎng)正確的、科學(xué)的認(rèn)知，通過具體的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在驗(yàn)證科學(xué)理論的同時(shí)，能夠證實(shí)科學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)之間的因果關(guān)系，從而培養(yǎng)學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，教師要根據(jù)具體的科學(xué)內(nèi)容選擇合理的觀察和實(shí)驗(yàn)的方法，以便學(xué)生能夠更好地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的觀察與學(xué)習(xí)，從而不斷進(jìn)步。

[作者單位：太倉市朱棣文小學(xué)江蘇]endprint