〔摘 要〕 在小學科學教學中，教師應細致化設計觀察實驗教學活動，確保小學生能夠通過仔細觀察日常生活，強化對科學知識的理解與應用，讓學生運用科學的方式逐漸掌握課堂上所學習到的科學知識，培養(yǎng)小學生形成良好的科學精神。小學生的理解與認知能力有限，而教師遵循學生客觀發(fā)展規(guī)律，借助科學觀察實驗的設計，能夠不斷提高小學生的科學認知與理解水平。本文分析研究在小學科學教學活動中，教師應如何優(yōu)化觀察實驗設計的基本細節(jié)和結構，以提升科學學科教學水平和教學質量。

〔關鍵詞〕 小學科學；觀察實驗；設計；改善

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻標識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2024） 22 079-081

在科學教學中開展觀察實驗可以有效提升學生的綜合能力，讓學生可以將所學知識進行運用。在實驗過程中，教師可以引導學生進行思考與觀察，讓學生可以從不同視角進行問題的分析，從而實現(xiàn)觀察實驗的目標。教師還需通過創(chuàng)新教學的方式，讓學生可以在觀察實驗中主動學習，鍛煉學生獨立思考的能力，提升學生的觀察與探究能力。

一、觀察實驗設計的依據

首先，需要遵循生活化原則。教師要引導學生通過實踐認識并掌握相關的知識，可以選擇與實際情況相符合的教育素材，利用融入日常生活的方式，激發(fā)學生的個人經驗。這樣有助于學生更深入地了解和領悟實驗中的各種情況，進而提升自己的認知水平及學習效果。

其次，需要遵循自主化原則。為了促進學生思考能力的進步與發(fā)展，教師必須讓學生獨立地執(zhí)行試驗觀測任務。同時，教師也需意識到這一點的重要性，并在合適的條件下創(chuàng)造出有利于學生自我探索的環(huán)境以培養(yǎng)其自學能力，讓學生體驗到從被動的觀察轉變?yōu)榉e極參與的快樂，以提高其學習水平及整體素質。

最后，需要遵循交互化原則。由于生活經歷、理解力等多方面的因素，導致學生個體間的差異。因此，當學生參與實驗觀察時，他們所獲得的信息和推斷結果也會有所區(qū)別。為了克服這種差異并促進學生成長，教師需要鼓勵學生之間展開討論與互動，從而激發(fā)其思想火花，推動全體學生共同發(fā)展。

二、觀察實驗在學生科學認知過程中的作用

在觀察實驗開展的過程中，教師需讓學生理解觀察實驗的目標，以及讓學生認識到科學實驗的重點。在進行觀察實驗中，科學認識的第一階段是讓學生通過觀察和實驗，可以從客觀事實中發(fā)掘科學知識，了解科學事實。第二階段是從科學事實到科學知識，這是一種邏輯方法。第三階段是從科學知識到科學理論的階段。在這一階段，學生運用更為復雜的邏輯思維方法，在科學知識的基礎上對科學理論進行邏輯建構，形成一個普遍的、結構化的、系統(tǒng)的知識體系。最后是對科學理論的實際應用，讓學生利用科學知識預測和解釋生活中的科學現(xiàn)象，同時通過一定的方式創(chuàng)新相應的產品?？陀^事實、科學事實、科學認識、科學理論、科學應用、新科學認識、新科學理論，人類認識科學的過程也是一個不斷發(fā)展和深化的過程。

三、觀察實驗的設計與改善

（一）發(fā)掘學生的潛力

科學課的學習空間不僅僅在課堂內，還要讓學生接觸生活，接觸社會。觀察、實驗教學的落實，教學器材缺乏的難題，如果用拓展學生學習科學的時間和空間的觀念來思考，或許能得到較好的求解。

1.發(fā)揮學生的主體作用

新課程標準強調了“學生是科學教育的核心”的觀點，因此，我們必須積極地展示和鼓勵學生的自主性和開發(fā)他們的潛在能力。

以青島版小學五年級下學期《科學》課程為例。其一章的主題是關于“生成新物質”的研究。該部分的主要任務在于指導學生對新物質的產生進行觀測，例如切開梨子、用白醋泡蛋，觀察其變化過程。在此過程中，教師需要思考以下三個關鍵環(huán)節(jié)：首先，應尋找校園及學生日常生活中適宜實施此項學習的環(huán)境，盡可能地擴大學生的探索空間；其次，需依據實際情況設定學生實驗的時間、場所及其具體操作規(guī)范；最后，鼓勵學生按照預設計劃，結合自身情況開展一系列實證調查活動。同時，我們還必須注意到一些重要細節(jié)：確保活動的場地安全且易于控制，充分利用學生及其家庭、社區(qū)成員的力量；在整個過程中，不僅有教師的監(jiān)督，也應該聽取學生的意見。

2.以問題引導提升學生觀察水平

在小學科學觀察實驗中，教師需重視問題引導，讓學生可以在實驗過程中形成一定的思維邏輯。教師也要通過合理的問題設置，引導學生在實驗中進行思考，通過探究與實際操作解決問題，鍛煉學生解決問題的能力以及思辨能力。由于小學科學觀察實驗對學生的思維能力要求較高，教師通過問題引導，可以讓學生由淺入深地進行問題的思考，學生可以提問，在良好的學習氛圍中進行知識的掌握。此外，學生通過觀察實驗驗證問題，從而習得科學知識，養(yǎng)成良好的學習習慣，形成良性的教學循環(huán)，使科學教學按照計劃有效開展，培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)與能力。

例如，在小學科學實驗中講解季節(jié)和氣候的相關知識時，教師可以先向學生介紹各個季節(jié)的氣候情況，使學生對這一知識有基礎性的了解，之后結合教學內容提出相關的科學知識問題：冬天時的靜電現(xiàn)象比夏天頻繁，這是為什么呢？學生通過思考，結合自己的經驗與知識積累，對問題進行分析。此時，教師可以組織開展科學觀察實驗，利用絲綢、毛皮等材料，在木尺上懸掛兩只充氣氣球，將氣球與絲綢、毛皮進行相互摩擦，引導學生觀察摩擦后會出現(xiàn)什么現(xiàn)象。在問題引導下，學生注意力被吸引，全身心投入觀察實驗中，了解靜電現(xiàn)象，并深入思考，掌握知識，完成學習任務。

（二）調動學生的感知能力

1.根據學生的感知特點設計觀察實驗

小學是學生的啟蒙階段，這一階段的學生各方面能力較弱，對生活的認知和基礎知識也比較弱。在這種情況下，教師需根據學生的實際情況設置觀察的目標，在實驗中充分調動學生的感知能力，保證學生可以有效地觀察到實驗的變化。在設計觀察實驗時，教師在了解學生感知能力的同時還需了解學生對科學知識的掌握程度，從而設置符合學生認知的實驗，從而實現(xiàn)學習和探索的目的。觀察實驗的設計主要是根據學生的感性特點進行的，其主要有以下三種方法：一是放大法。是將觀察到的實驗對象有效放大，使學生能清晰地感受到物體的結構特征。二是轉變方法。主要是把觀察對象由不清楚變?yōu)榍逦?。三是比較法。為了使判斷更準確，學生必須進行比較實驗。

2.以生活實踐知識設計觀察實驗

小學科學學科活動開展的主要目的，是引導小學生通過觀察事物的內在規(guī)律，實現(xiàn)對生活的細致體會。所以，最高質量的實驗觀察材料，往往都與日常生活有著緊密相連的關系。小學生對于身邊的未知事物通常具有好奇心和求知欲，愿意通過主動探究的方式，進行新知識的挖掘。因此，小學科學教師應遵循小學生的心理發(fā)展特點，運用生活實踐元素豐富小學科學觀察實驗內容，激發(fā)學生產生濃厚的觀察興趣和觀察熱情，讓學生逐漸養(yǎng)成良好的觀察習慣。

例如，當教授《生物與環(huán)境》這門課程的小學科學教師，引導學生在學校里研究植物的時候，可以通過提問激發(fā)學生的興趣：“樹葉K+/dmJVYggT7QBrOxXW1+cDTx5AJielHnmLso/U7jAQ=有幾種分類方式？它們的特征是什么？”“花的每個部分有多少片花瓣呢？為什么有些植物會比其他植物高且粗壯，而另一些則相對較細弱？”這樣，學生就能從解答這些問題的過程中發(fā)現(xiàn)并歸納出植物的一般特性。最后，教師還需對學生的回答做出反饋，以確保他們在探索的過程中始終保持明確的目標和前進的方向，從而提高教學效果。

例如，在學習《地震》一課時，可以引導學生一起做一個模擬實驗，在實驗中不斷通過觀察內化知識，通過簡單的實驗觀察強化認知。具體來說，在教師的引導下，學生通過按壓給毛巾施加壓力，毛巾產生褶皺，這便是模擬巖層受到壓力而產生褶皺從而觀察地殼褶皺形成的過程。

（三）優(yōu)化教學模式

1.借助多媒體模擬，激發(fā)學生觀察興趣

多媒體教學的普及，為科學課堂增添了不少生機?？茖W知識來源于自然，也來源于生活，它不僅可以通過書本呈現(xiàn)給學生，還可以通過現(xiàn)代傳媒的形式呈現(xiàn)出來。因此，教師要運用好多媒體教學技術以優(yōu)化課堂教學。

例如，在教學《地球與地表》這一內容時，如果只是照本宣科地向學生講解課本知識，學生難以對地球內部構造和運動有較為全面的了解。于是，教師利用多媒體優(yōu)勢，通過一個視頻短片向學生介紹地球的內部結構，從而讓他們直觀地感受地球結構。這樣的觀察方式，有利于讓學生了解地球的內部結構，學生就可以形成較為全面的認識。接著，教師又借助多媒體讓學生觀看一些危險的觀察實驗。教師提前在互聯(lián)網上搜集了很多與地球地殼運動相關的火山爆發(fā)的教學視頻片段，學生通過觀看非常直觀地了解并認識到地球內部和表面是時刻發(fā)生變化的這一客觀事實，進而激起對地球的好奇心和探索地球的欲望。

2.選擇性種植植物，便于學生更好地觀察

在選擇種植植物種類時，教師可以根據實驗需求，選擇相應的植物品種。如觀察期較長的實驗，可選擇向日葵等植物；如需要不易采集的植物或觀察植物種子的傳播途徑，則可以選擇鳳仙花等植物。另外，教師可以選擇一些學生可以參與種植的品種，如藤蔓類植物；適合采摘實踐的植物，如瓜果類植物，根據種植條件及觀察實驗需求選擇品種，引導學生觀察植物的根莖葉變化。在開展科學觀察實驗過程中，教師應充分發(fā)揮引導者的作用，向學生提出引導性問題，使學生可以找到觀察的重點，遇到問題時能夠快速解決，從而鍛煉學生的思維能力和解決問題能力，培養(yǎng)學生自主探究、細心觀察的好習慣。

例如，在小學科學觀察實驗中講解“植物與天氣的關系”時，教師可以設置引導性的問題：植物晴天光照充足時的成長狀態(tài)如何，如陽光過于充足，植物是否被曬蔫；在陰天下雨時，由于雨水沖擊，植物是否受到影響；天氣寒冷，植物是否會被凍死，植物的根莖會發(fā)生怎樣的變化……通過問題設置，學生可以找到探索的方向，在觀察植物成長時也會更加細心，對植物習性的了解也會更全面，在理解植物與天氣的關系時會更透徹，根據天氣情況的不同，可以及時采取有效措施應對問題，提升學生的責任感，樹立學生的學習自信心。

綜上所述，小學科學是小學教育中的基礎性學科，其對于培養(yǎng)學生三觀具有十分重要的意義。通過觀察實驗，小學生可以正確認識科學現(xiàn)象。以植物種植為載體，學生可以觀察植物成長過程，了解科學知識，滿足求知欲望，掌握植物種植技巧，認識植物生長習性以及相關問題。學生在觀察、照顧植物的過程中，責任意識增強，對生態(tài)平衡了解增多，綜合素養(yǎng)一定能有所提升。

參考文獻

[1]關欣.小學科學教學中觀察實驗設計的相關探討[J].天天愛科學（教學研究），2021（6）：67-68.

[2]屠國平.科學課教學觀察實驗設計的依據和方法[J].小學科學（教師版），2020（10）：54