小学科学教学观察实验设计的依据和方法

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  据统计,小学生探究科学的主要方法是靠观察和探究实验,老师要按照有效的方法和科学依据对学生进行教学,引导学生对科学有一个正确的认识。本文是对小学科学教学中观察实验设计的依据和方法进行的分析。
  一、观察实验在小学科学教学中的作用
  探究式的学习方法是小学生学习科学的主要方法,因此,观察和实验对小学生学习科学起着关键的作用。国家教育机构考虑的比较全面,对于小学科学学习内容是结合实际生活来设置的,让学生从日常生活中观察和学习知识,去认识事物之间的相互联系及其作用,所以,关于小学科学教学活动不会有明确的要求。而科学理论必须是要遵循事实的,事实理论分为两种,分别分为客观事实和科学事实。客观事实和科学事实有着密切的联系,但它们之前也有很多不同之处。小学生的年龄较小,对事物的认知能力不够强,没有成年人的逻辑以及认真的态度,所以,通过观察实验希望能够加强小学生对科学知识有一个正确的理解。小学科学教学活动中运用观察实验的方法,这对更好地开展教学活动起到了重要的作用。主要表现在以下两个方面:观察实验可以充分证实科学理论的合理性。在小学教学活动中,老师和学生观察实验事物的变化,从而会得到合理的实验结果,这个实验结果是对理论知识的证实,以此让学生对科学知识有进一步的了解。观察实验提高学生对科学理论的认知。小学生对事物好奇心比较大,可以通过观察实验,让学生对科学这门学科产生兴趣,主动积极地学习,也可以锻炼学生的动手能力和创新能力。
  二、观察实验设计的依据和操作方法
  1.探寻因果关系的观察实验
  世界的万物是存在着相互联系的,有因必有果,所以,实验过程中要按照这个因果联系来探究。将这个因果关系联系起来通过观察实验进行归纳。这种科学理论中的归纳并不全面化,可以通过合理的归纳进行推理,以此来证实科学理论知识。为了更好地探寻因果关系,我们会运用到三种方法,求同法、求异法和共变法。求同法是利用不同情境进行多个实验,最后来验证一个正确的科学理论。然后师生通过这种方法来归纳推理。求异法是在实验过程中,观察一个因素会不会有不同的效果,然后对比不同的效果做出正确结论。共变法是一样的条件下,一个因素会影响着另一个因素的变化,对这两个因素的关系作以判断。
  师:植物一生是从种子开始的,那么种子发芽需要什么条件?
  让学生展开讨论绿豆种子发芽到底需要什么条件。
  学生:讨论种子发芽需要哪些条件,学生会讨论出需要土壤、水分、空气、温度、阳光等条件。
  师:那么大家想想,依据经验猜测绿豆种子发芽必需的条件。
  学生:绿豆种子发芽必需的条件有:水分、空气和适宜的温度。
  师:为了探究种子发芽需要的条件,首先我们选择一个研究条件,那么选择什么?
  学生:充分讨论之后可能会选择水分,可能会选择适宜的温度,也可能会选择空气。
  师:这里我们选择水分为研究对象,让学生讨论怎么进行实验。
  学生:通过小组讨论确定实验设计方案,并写出实验计划。
  实验计划
  提出问题:绿豆种子发芽必须需要水吗?
  推测:绿豆种子发芽必须需要水。
  两个组相同的条件:温度,空气,各三粒大小相同的绿豆种子。
  两个组不同的条件:水。
  实验方法:实验分两组,一组种子得到水,保持湿润为实验组;一组得不到水,保持干燥为对照组,这个实验至少要有两组同时进行。首先让学生用放大镜观察种子,观测它们的大小,让学生记录它们的大小,并用适当的词汇描述。
  准备好实验所需的材料,想清楚操作方法。步骤:(1)首先准备两个不漏水的盒子。(2)在两个盒子内垫纸巾并按三个洞。(3)在纸巾上各放三颗绿豆种子。(4)往一个纸巾上滴水,另一个不滴水。(5)最后给它们进行编号,坚持每天观察种子的变化,把自己的发现记录下来。
  2.利用学生知觉特性的观察实验设计
  在小学课程的教学活动中,如果想发挥观察实验的结果,必须要利用学生知觉特征。观察部分可以带动学生的知觉系统,从而可以对实验有一个全面的认识。在实验过程中,要关注学生的知觉理解程度和选择方向,从而使学生对观察实验产生兴趣,有信心进行更深入的探索。
  综上所述,在小学课程中要对科学教学重视起来,科学教学能够培养学生对科学的正确认识,在观察和实验中提高学生对科学的探索,锻炼学生的创新能力和动手能力。根据学生的知觉特征寻求和验证事物的因果关系,从而得出合理的科学结论。因此,小学科学教学中,教师要遵循具体科学课堂的内容,利用有效合理的观察和实验方法。
  (作者单位:江苏省扬州市江都区实验小学)
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