小学科学观察实验设计与实践研究

小学科学观察实验设计与实践研究

张炎祥

福建省连城县新泉中心小学 366214

摘要：观察实验是开展小学科学教学的最有效途径，对教学有效性的提升具有重要的促进作用。小学生通过观察实验，可以学习各种各样的科学知识，积极探索科学奥秘。本文以绿色植物作为主要研究对象，设计相关的观察实验，旨在引导学生在观察植物成长的过程中，掌握科学知识，树立科学意识，培养提升学生综合素养。

关键词：小学科学、观察实验、设计、实践、研究

前言：小学科学教学中涵盖了多个学科知识，其内容涵盖动植物、物理化学等多个领域。在新课改逐步推进下，科学教学结构逐渐完善，教学内容与方式也更适合小学生身心发展，通过观察实验教学活动的开展，以种植绿色植物为载体，通过观察植物成长过程，激发学生探究欲望，满足学生心智发展需求，以科学的角度来认知问题，培养学生综合素养，促进小学生全面发展。

1. 开拓植物种植园，引导学生关注植物成长过程

小学科学观察实验中，结合校园现状，教师选择一块空地，作为科学实验示范区，用于栽培绿色植物，为观察实验创造基础性条件。选择示范区时，应考虑土壤是否肥沃以及阳光问题，尽量选择光照充足，土壤优质的地方，确定供水情况，保障示范区可以得到充足的水源。如校园缺少实验空地，则可应用大型木箱或花盆代替。在植物种植过程中，需要关注以下几点问题：首先，设置实验组和对比组，给予两组植物相同种植条件，如光照、土壤环境、温度等（便于学生进行对比观察）；其次，如需传花授粉品种的作物应尽量紧邻种植，如植物属于藤蔓式植株，则应尽量选择靠墙位置，便于搭设爬架；另外，应根据植物特点进行分类种植，如耐旱植物尽量不要和喜水植物放在同一位置或同一花盆中种植。植物种植作为科学观察实验的载体，学生以直接观察获得科学知识，是最好的学习方式。

例如：小学科学课本中，讲解植物的生长变化内容时，教师可以引导学生关注植株成长情况，通过观察激发学生的探究欲望，并鼓励学生每天将观察情况记录下来，对比植物阶段性发生的变化，通过拍摄照片、录视频等方式，直观认识植物成长变化，锻炼学生观察能力和研究能力，培养学生仔细观察的良好习惯，引导学生从细微点发现植物变化，使学生了解植物种植技术以及植物成长需求。通过科学观察实验的方式，使学生收获知识，体验成功^[1]。

2. 选择性种植植物，便于学生更好观察

在选择种植植物种类时，教师可以根据实验需求进行选择，如观察期较长的实验，可选择向日葵等植物，如需要不易采集植物，观察植物种子传播途径，则可以选择凤仙花等植物。根据实验需求，选择相应植物品种。另外，教师可以选择一些学生可以参与种植的品种，如藤蔓类植物，适合采摘实践的植物，如瓜果类植物，根据种植条件及观察实验需求选择品种，引导学生观察植物的根茎叶变化。开展科学观察实验过程中，教师应充分发挥引导者作用，向学生提出引导问题，使学生可以找到观察的重点，遇到问题时能够快速解决，从而锻炼学生思维能力和解决问题能力，培养学生自主探究、细心观察的好习惯。

例如：小学科学观察实验中，在讲解植物与天气的关系时，教师可以设置引导性的问题：植物晴天光照充足时的成长状态如何，如阳光过于充足，植物是否会被晒蔫；在阴天下雨时，由于雨水冲击，植物是否会受到影响；如天气寒冷，植物是否会被冻死，植物的根茎杆会发生怎样的变化？通过问题设置，学生可以找到探索的方向，在观察植物成长中也会更加细心，对植物习性的了解也更加全面，在理解植物与天气的关系时更加透彻，根据天气情况的不同，可以及时采取有效措施应对问题，提升学生责任感，树立学生学习自信心^[2]。

3. 观察植物与环境的关系，提升学生环保意识

小学科学观察实验教学中，教师应结合小学生的认知特点及兴趣特点设计实验内容，确定观察实验的项目，尽量选择生活常见现象进行观察，加深学生对科学知识的理解，并了解生态平衡问题重要性，从小树立环保意识，增强社会责任担当。如在栽培植物过程中，可能会在植物根茎处发现昆虫等，教师可以引导学生观察昆虫的种类，了解虫子的益害，有的虫子可以松弛土壤，促进微生物生长，给予土壤养分，对根茎成长有很大的益处；有的虫子所产生的粪便可以为植物提供充足的养料，改良土壤状态；但一些虫子可能啃食植物根茎，给植物带来很大损害，对植物成长造成威胁。一些植物叶子掉落后，可以通过微生物分解成为养料，为植物提供充足养分，并形成良好的生态系统，平衡生态循环。以实践活动为载体，将抽象的科学知识转为直面观察内容，学生理解起来更加容易，对科学现象的分析也更加透彻，学习科学知识的积极性有所提升。除此之外，通过观察实验，学生的环境保护意识有所提升，小学科学教学的价值充分体现出来^[3]。

4. 做好问题引导，提升学生观察水平

小学科学教学观察实验中，教师的引导十分重要，通过设置合理的问题，鼓励学生敢于质疑，锻炼学生探究能力和辩证能力，培养学生综合品质，在实验过程中锻炼学生观察能力。小学科学实验教学逻辑性较强，需要学生具备较强的理解能力和认知能力。问题引导的教学方式，由浅至深将学生带入到学习氛围中，引发学生思考，学生通过观察实验验证质疑，从而学习科学知识，养成良好的学习习惯，形成良性的教学循环，使科学教学按照计划有效开展，培养学生综合素养与能力。

例如：小学科学实验中，在讲解季节和气候相关知识时，教师可以先向学生讲解各个季节气候情况，使学生对这一知识有一个基础性的了解，之后结合教学内容提出相关科学知识问题：冬天时的静电现象比夏天频繁，是为什么呢？学生通过思考，结合自己的经验与知识积累，对问题进行分析。此时，教师可以组织开展科学观察实验，利用丝绸、毛皮等材料，在木尺上悬挂两只充气气球，将气球与丝绸、毛皮进行相互摩擦，教师引导学生观察摩擦后会出现什么现象。在问题引导下，学生注意力被吸引，全身心投入到观察实验中，了解静电现象，并深入思考，掌握知识，完成学习任务。

5. 加强观察中的合作，树立团队意识

小学科学教学观察实验往往需要几位学生共同完成，在实验过程中，教师应引导学生树立合作意识，认识到个人努力以及团队合作的重要性，推进科学实验的有效开展。小组合作教学可以以游戏的方式开展，抓住学生兴趣点，激发学生合作意识，在相互探讨中了解知识，观察科学现象，学习他人优点。

例如：通过种植果树，学生观察果实在成熟后会掉落在地上，这一现象蕴含了哪些知识。学生通过观察与查阅资料，了解地球引力作用，为日后其他学科学习奠定基础。再如在空中抛掷苹果，苹果运动轨迹是怎样的？为什么会自动的下落？教师将学生划分为几个小组，向空中抛掷不同重量的物品，感受抛掷所需力量以及抛掷的高度，合作讨论问题，发表自己的看法以及对知识研究的见解。通过合作交流，学生对科学知识的理解更加透彻，学习效率得到显著提升。

结语：综上所述，小学科学是小学教育中的基础性学科，其对于培养学生三观具有十分重要的意义。通过观察实验，小学生可以正确认识科学现象。以植物种植为载体，学生可以观察植物成长过程，了解科学知识，满足求知欲望，掌握植物种植技巧，认识植物生长习性以及问题。学生观察、照顾植物过程中，责任意识增强，对生态平衡了解增多，综合素养一定能有所提升。

参考文献：

[1] 唐致礼.小学科学教学观察实验设计的依据和方法分析[J].新课程(中),2019.

[2] 刘薇.小学科学观察实验设计的依据和方法[J].新智慧,2021.

[3] 魏春凤.解读小学科学教学观察实验设计的依据和方法[J].求知导刊,2020.