小學科學教學實驗設計的依據和方法論文
小學科學教學主要是爲了提高學生的科學素養,培養學生自主學習、探究能力,觀察實驗是學生科學認識的基礎,能夠全面提高學生各方面能力。小學科學教師在設計觀察實驗中,要明確所依據的是什麼,實驗方法又是如何確定的。保證觀察實驗設計的有效性,進而提高學生學習效率。
一、小學科學教學觀察實驗設計的作用
教師對小學生展開科學教學活動中,使用觀察實驗設計,主要目的是培養學生自主學習探究能力,給學生充分的發展空間,觀察實驗設計對小學科學教學具有一定的輔助性。在素質教育背景下,要求教師在對學生展開科學教學活動中,注重與實際生活相結合,教師在實際教學中,注重引導學生主動去觀察生活周圍的環境,使小學科學觀察實驗沒有固定的要求,也不需要專業的實驗儀器。小學科學教學觀察實驗能夠打破以往的教學模式,有效改變了課堂教學以教師爲中心的教學模式,教師不再只是憑藉教材對小學生展開教學,觀察實驗能夠突出學生的主體地位,有效改變學生被動接受知識的狀態,使學生能夠在實驗觀察中,提高自主學習能力,學生有充足的時間去思考,發散學生創造性思維,對學生日後的發展具有積極的促進作用。在教學小學科學中,存在客觀事實與科學經驗事實兩種概念,客觀事實是科學經驗事實的基礎,在開展實驗中,要有一定的客觀事實作爲理論基礎。觀察實驗能夠有效證明客觀事實的合理性,教師在組織學生進行觀察實驗中,能夠透過實驗的結果證明客觀的理論,進而提高學生的認知水平,充分調動學生學習的積極性,使學生將掌握的知識能夠有效運用到實際生活中。
二、小學科學教學觀察實驗設計的依方法
1.尋求因果關係的觀察實驗設計
世間萬物有因必有果,自然界的一切事物都存在着一定的聯繫。因此,教師組織學生進行觀察實驗中,可以透過尋求因果關係展開教學。尋求因果關係的觀察實驗設計可以依據科學歸納法,在實驗中有效進行歸納總結,能夠驗證客觀事實的理論基礎。例如,教師在教學《周圍的空氣》中,不需要專業的實驗儀器,教師準備透明塑料袋、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,採用求同法。教師爲學生創建不同的情境,會形成多種實驗現象,以便學生進行觀察,然後根據實驗現象,去驗證客觀科學理論知識的準確性。在這一過程中,教師能夠對學生進行有效指導,透過對實驗現象的觀察,並做出有效的歸納總結,培養學生具有一定的推理能力,進而使學生對科學知識有一個認識的過程。第二,採用求異法。在進行實驗過程中,可以利用不同的實驗進行比較,進而驗證哪些因素對實驗產生作用,然後,將多種實驗作對比,進而獲得相關結論。第三,採用共變法。要在共同環境下,對其產生的影響,進而判斷存在的因果聯繫。在採用此類方法中,需要教師組織學生進行小組實驗,統一完成進而獲得結論。
2.驗證因果關係的觀察實驗設計
在驗證科學理論知識的因果關係中,所依據的'是客觀事實。在尋求因果關係基礎上,採用演繹法展開實驗教學。利用歸納法,得出相關的理論知識,使學生對科學知識具有一定的認知。採用演繹法,是以基本的科學結論爲基礎,從而開展實驗活動,進而對其展開驗證。例如,教師在教學《電磁鐵的磁力》這一實驗中,準備若干電池、兩根帶有絕緣層的導線(粗細各一根)、大小鐵釘、若干回形針。在驗證電磁鐵磁力大小與哪些因素有關中,教材給出的結論是磁性大小與電池節數有關,電池節數越多,磁性越強。根據這一結論,教師可以組織學生進行分組實驗,每組所使用的電視節數不同,然後根據每組實驗的現象,驗證相應的結論。學生在具體實驗中,能夠清楚感受到實驗的變化,並能更好地理解科學基本結論,提高學生自主學習能力以及探究能力。
3.充分調動學生的知覺系統
教師在開展科學觀察實驗中,一定要注重調動學生的知覺系統,使其能夠更好地感受實驗過程,並激發學生的積極性。學生在對實驗進行觀察中,充分調動良好的知覺,對實驗具有整體的感知。保證學生能夠更好地理解實驗的內容,進而提高學生對實驗的興趣,培養學生自主學習能力。在此過程中,主要採用的方法如下:第一,在具體進行實驗設計中,教師要將實驗對象不斷進行放大,使學生有針對性地感受實驗對象的相關特點;第二,學生在進行實驗中,觀察對象並不是很清晰,教師要及時將觀察對象轉爲清晰;第三,在實驗中教師要注重引導學生進行對比,來獲取相關的科學理論,保證觀察實驗設計的高效性。綜上所述,觀察實驗設計對小學生開展科學教學活動具有重要作用,使學生能夠對科學知識有正確的認知,並能激發學生對學習科學的興趣。透過具體的觀察實驗操作,學生能夠真正感受到相關理論知識的形成過程,有效提高了小學科學課堂教學的質量與學生學習效率,進而推動我國小學科學教育事業的發展進程。
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