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

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小學(xué)科學(xué)教學(xué)主要是為了提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究能力，觀察實(shí)驗(yàn)是學(xué)生科學(xué)認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)，能夠全面提高學(xué)生各方面能力。小學(xué)科學(xué)教師在設(shè)計(jì)觀察實(shí)驗(yàn)中，要明確所依據(jù)的是什么，實(shí)驗(yàn)方法又是如何確定的。保證觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的有效性，進(jìn)而提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。

一、小學(xué)科學(xué)教學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的作用

教師對(duì)小學(xué)生展開(kāi)科學(xué)教學(xué)活動(dòng)中，使用觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，主要目的是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)探究能力，給學(xué)生充分的發(fā)展空間，觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)小學(xué)科學(xué)教學(xué)具有一定的輔助性。在素質(zhì)教育背景下，要求教師在對(duì)學(xué)生展開(kāi)科學(xué)教學(xué)活動(dòng)中，注重與實(shí)際生活相結(jié)合，教師在實(shí)際教學(xué)中，注重引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)去觀察生活周圍的環(huán)境，使小學(xué)科學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)沒(méi)有固定的要求，也不需要專業(yè)的實(shí)驗(yàn)儀器。小學(xué)科學(xué)教學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虼蚱埔酝慕虒W(xué)模式，有效改變了課堂教學(xué)以教師為中心的教學(xué)模式，教師不再只是憑借教材對(duì)小學(xué)生展開(kāi)教學(xué)，觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛲怀鰧W(xué)生的主體地位，有效改變學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)的狀態(tài)，使學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)觀察中，提高自主學(xué)習(xí)能力，學(xué)生有充足的時(shí)間去思考，發(fā)散學(xué)生創(chuàng)造性思維，對(duì)學(xué)生日后的發(fā)展具有積極的促進(jìn)作用。在教學(xué)小學(xué)科學(xué)中，存在客觀事實(shí)與科學(xué)經(jīng)驗(yàn)事實(shí)兩種概念，客觀事實(shí)是科學(xué)經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)，在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)中，要有一定的客觀事實(shí)作為理論基礎(chǔ)。觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛴行ёC明客觀事實(shí)的合理性，教師在組織學(xué)生進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn)中，能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證明客觀的理論，進(jìn)而提高學(xué)生的認(rèn)知水平，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生將掌握的知識(shí)能夠有效運(yùn)用到實(shí)際生活中。

二、小學(xué)科學(xué)教學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的依方法

1.尋求因果關(guān)系的觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

世間萬(wàn)物有因必有果，自然界的一切事物都存在著一定的聯(lián)系。因此，教師組織學(xué)生進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn)中，可以通過(guò)尋求因果關(guān)系展開(kāi)教學(xué)。尋求因果關(guān)系的觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可以依據(jù)科學(xué)歸納法，在實(shí)驗(yàn)中有效進(jìn)行歸納總結(jié)，能夠驗(yàn)證客觀事實(shí)的理論基礎(chǔ)。例如，教師在教學(xué)《周圍的空氣》中，不需要專業(yè)的實(shí)驗(yàn)儀器，教師準(zhǔn)備透明塑料袋、扇子、氣球、海綿、粉筆、土塊、碎磚塊、水槽、礦泉水瓶、塑料吸管、大燒杯、錐子即可。第一，采用求同法。教師為學(xué)生創(chuàng)建不同的情境，會(huì)形成多種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，以便學(xué)生進(jìn)行觀察，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，去驗(yàn)證客觀科學(xué)理論知識(shí)的準(zhǔn)確性。在這一過(guò)程中，教師能夠?qū)W(xué)生進(jìn)行有效指導(dǎo)，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，并做出有效的歸納總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生具有一定的推理能力，進(jìn)而使學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)有一個(gè)認(rèn)識(shí)的過(guò)程。第二，采用求異法。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，可以利用不同的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，進(jìn)而驗(yàn)證哪些因素對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生作用，然后，將多種實(shí)驗(yàn)作對(duì)比，進(jìn)而獲得相關(guān)結(jié)論。第三，采用共變法。要在共同環(huán)境下，對(duì)其產(chǎn)生的影響，進(jìn)而判斷存在的因果聯(lián)系。在采用此類方法中，需要教師組織學(xué)生進(jìn)行小組實(shí)驗(yàn)，統(tǒng)一完成進(jìn)而獲得結(jié)論。

2.驗(yàn)證因果關(guān)系的觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在驗(yàn)證科學(xué)理論知識(shí)的因果關(guān)系中，所依據(jù)的是客觀事實(shí)。在尋求因果關(guān)系基礎(chǔ)上，采用演繹法展開(kāi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。利用歸納法，得出相關(guān)的理論知識(shí)，使學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)具有一定的認(rèn)知。采用演繹法，是以基本的科學(xué)結(jié)論為基礎(chǔ)，從而開(kāi)展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，進(jìn)而對(duì)其展開(kāi)驗(yàn)證。例如，教師在教學(xué)《電磁鐵的磁力》這一實(shí)驗(yàn)中，準(zhǔn)備若干電池、兩根帶有絕緣層的導(dǎo)線（粗細(xì)各一根）、大小鐵釘、若干回形針。在驗(yàn)證電磁鐵磁力大小與哪些因素有關(guān)中，教材給出的結(jié)論是磁性大小與電池節(jié)數(shù)有關(guān)，電池節(jié)數(shù)越多，磁性越強(qiáng)。根據(jù)這一結(jié)論，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，每組所使用的電視節(jié)數(shù)不同，然后根據(jù)每組實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，驗(yàn)證相應(yīng)的結(jié)論。學(xué)生在具體實(shí)驗(yàn)中，能夠清楚感受到實(shí)驗(yàn)的變化，并能更好地理解科學(xué)基本結(jié)論，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力以及探究能力。

3.充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的知覺(jué)系統(tǒng)

教師在開(kāi)展科學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)中，一定要注重調(diào)動(dòng)學(xué)生的知覺(jué)系統(tǒng)，使其能夠更好地感受實(shí)驗(yàn)過(guò)程，并激發(fā)學(xué)生的積極性。學(xué)生在對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察中，充分調(diào)動(dòng)良好的知覺(jué)，對(duì)實(shí)驗(yàn)具有整體的感知。保證學(xué)生能夠更好地理解實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，進(jìn)而提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。在此過(guò)程中，主要采用的方法如下：第一，在具體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，教師要將實(shí)驗(yàn)對(duì)象不斷進(jìn)行放大，使學(xué)生有針對(duì)性地感受實(shí)驗(yàn)對(duì)象的相關(guān)特點(diǎn)；第二，學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)中，觀察對(duì)象并不是很清晰，教師要及時(shí)將觀察對(duì)象轉(zhuǎn)為清晰；第三，在實(shí)驗(yàn)中教師要注重引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行對(duì)比，來(lái)獲取相關(guān)的科學(xué)理論，保證觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的高效性。綜上所述，觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)小學(xué)生開(kāi)展科學(xué)教學(xué)活動(dòng)具有重要作用，使學(xué)生能夠?qū)茖W(xué)知識(shí)有正確的認(rèn)知，并能激發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。通過(guò)具體的觀察實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生能夠真正感受到相關(guān)理論知識(shí)的形成過(guò)程，有效提高了小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)的質(zhì)量與學(xué)生學(xué)習(xí)效率，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)小學(xué)科學(xué)教育事業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。

作者:彭新成 單位:平江縣城關(guān)鎮(zhèn)新城學(xué)校