摘要：小学阶段是观察能力和探究能力培养的关键时期，在小学科学课程的教学中，教师需要通过观察实验的方式，引导小学生深入探究自然现象，掌握科学课程学习的正确方法，进而积极参与到观察实验的设计和开展过程中，本文分析了小学科学教学观察实验设计的作用，提出了观察实验设计的依据和方法，以便强化科学教学的效率，提升小学生的科学素养。
关键词：小学科学；作用；观察实验；方法
小学科学是一门以探究为基础的课程，需要通过实验的方式引导学生理解并感知生活中的自然现象，在不断观察、分析和应用的过程中，培养小学生的创新意识、学习能力、实践能力等，并树立求真务实、锐意进取的科学素养。在新课程改革下，小学科学教学中通过设计观察实验，符合素质教育的要求，教师要在观察实验中充分的展现出小学生的主体性，调动小学生的实验热情。
一、小学生科学认识过程中观察实验的位置与作用
科学教学中需要以实验为依托，在以往的小学科学教学中，大多数教师忽视了观察实验的重要性，将过多的精力放在对理论知识的灌输讲解中，使得小学生对科学课程的学习缺少兴趣，即使掌握了理论知识，也很难将其应用到解决生活问题中，这就会极大的影响小学科学课程教学的有效性。而将观察实验应用到小学科学教学中，首先，教学会更加注重探究和操作，通过为小学生设置有趣的观察实验，使得教学环节更加生动和充实，极大的提升了小学生参与科学探究的积极性，同时观察实验主要是以学生自主观察，主动探索为目的，其能够帮助小学生理解科学知识，深入对科学问题的观察和研究，使得小学生的思维能力以及学习能力等都会有极大的提升。此外，观察实验还可以论证科学理论的合理性，引导小学生在观察中提出自己的见解和看法，积极在观察实验中发现问题、思考问题并有效的解决问题，进而拓展小学生的视野，丰富小学生的生活经验，有助于小学生实现全面发展的需要。
二、寻求因果关系的观察与实验设计
世界上的每种事物之间都存在一定的联系，同样也具有一定的因果关系，在小学科学教学中，需要教师在设计观察实验时注重事物之间的因果关系，进而深入探究科学现象，在因果关系观察实验设计中，首先需要教师对科学课程的内容有清晰的梳理，设置明确的观察实验目标，让小学生能够在观察实验中汲取完备的科学知识，比如：教师可以设置相关的情境，从实验情境中观察和总结出理论与现象之间的因果关系，如：在对金属、木条和塑料条三者的硬度验证观察实验中，教师可以让小学生分别使用这三种物质，划破相同厚度的纸张，并感受每种物质在划破纸张时使用的力度，然后分析这三者之间的硬度大小。
其次，教师在设计观察实验时，还可以使用科学理论中不同的部分，让学生对同一现象进行因果联系的探索，分析不同的实验方式会对实验结果产生哪些影响？教师可以让小学生使用小刀对木条、塑料条和金属条，使用相同的力量进行划割，然后分别观察这三个物质表面的损伤程度，并得出实验的结论，与上一实验进行比较总结这三种物质的硬度，通过对同一科学理论进行不同实验的对比和实验现象中因果关系的分析，使得小学生对物质的密度有了全新的认识，将密度这一抽象的概念，转变为更为主观的观察实验的方式，更有助于小学生的理解。
三、证实因果关系的观察与实验设计
在观察实验设计中，教师除了要为小学生设计寻求因果关系的实验之外，还需要为学生设计出证实因果关系的实验，让学生可以通过归纳法进一步探究科学现象和理论知识，或者借助演绎法明确事物之间联系的普遍性。
首先，归纳法主要是让小学生对科学观察实验的操作目标以及实验的现象和过程有清晰的认识，然后对具体的结果进行总结和归纳；而演绎法则主要是从具体的实验结论出发，进一步推导出实验的现象和过程，通过这两种方式都能够有效的证实观察实验中的因果关系。比如：在“溶解”的观察实验设计中，需要通过对实验的观察，让学生掌握溶解的现象，影响溶解的相关因素等，首先教师需要为学生提供实验所需的工具，包括：食盐、蔗糖、冷水和热水等，在操作实验时教师可以充分发挥小学生的能动性，将学生分为不同的实验小组，在同一时间分别在不同温度的水杯中放入食盐和蔗糖，然后观察并计算出全部溶解的时间，最后每个小组还要对观察的现象和记录的时间进行对比，总结出影响溶解的因素和条件，进而探究出实验现象与实验结果之间的因果关系，进一步证实实验结论，在观察实验的操作和思考中，小学生对溶解的性质以及每种物质在不同温度的水中溶解的速度等能够有清晰的掌握，极大的增强了小学生的探究能力、观察能力以及动手操作能力，为以后开展观察实验奠定了良好的基础。
四、利用与促进知觉选择性和理解性的观察与实验设计
在观察实验设计中，教师除了要让学生充分的观察实验之外，还需要让学生对实验的过程有全面的感知，首先教师需要对小学生的感知能力和理解能力有清晰的认识，在实验的过程中可以使用一些测量或者观察类的设备和仪器，增强小学生的感知能力，提升观察实验的准确性，可以利用放大法，让实验的现象或者物质的结构能够扩大化，让学生对物质有清晰的观察和感知，如：在黄豆和蚕豆种子结构观察的实验中，需要先将种子浸泡一段时间，让种子的胚芽露出，然后进行观察，这样内部的结构就会更为清晰，在观察中可以让小学生使用放大镜或者显微镜，除了要对种子的表面进行观察之外，还要对种子进行解剖，展开全方位的观察和记录。放大法也可以应用在“热胀冷缩”的实验中，可以先在装满水的瓶子中放入玻璃管，并使用橡胶塞将瓶口堵塞，然后将瓶子加热，让学生观察并记录加热之后玻璃管内的液体情况，这一实验就是应用了放大法，使得观察更加清晰。
选择性和理解性感知实验设计中，教师还需要通过转化法和对比法等展开实验，转化就是要将原本比较模糊的现象或者复杂的实验转化为更为清晰和具体的实验，让学生能够对实验有更为全面的感知，如：“声音的产生”学习中，如果仅仅让学生感受声带的振动不够清晰，因此就可以将其转化为实验，在鼓面上放置塑料球，当敲击鼓面时，塑料球就会被弹起，通过更加清晰和直观的实验，让学生了解声音产生和传播的原理。在观察实验中通过学生的感知和理解，让学生能够深入实验的现象，全方位、多层次的观察实验，更有助于总结实验结果。
结束语
在小学科学教学的过程中，教师需要注重观察实验的作用和价值，依据素质教育对科学教学的要求，将学生作为科学观察实验教学的主体，让学生能够从细致的观察、记录以及探究中，掌握科学知识，并明确实验现象与结论之间的因果关系，进而培养小学生的科学素养、探究能力以及创新能力。同时教师在观察实验设计中还需要有效的利用归纳法、演绎法、放大法、对比法等方式，让实验的现象更加具体和明晰，方便学生进一步观察和探究科学实验的现象。
参考文献
[1]蔡文东.小学科学教学观察实验设计的依据和方法[J].基础教育论坛,2019(35):21-22.
[2]季海燕.浅析小学科学教学观察实验设计的依据和方法[J].科学大众(科学教育),2019(09):62.
[3]黄鹭达,许悦雪.小学科学教学观察实验设计的依据和方法[J].基础教育研究,2018(21):72-73.
[4]刘蔚兰.浅论小学科学教学观察实验设计的依据和方法[J].中国校外教育,2018(22):118+127.