无论科学家或小学生，进行科学的研究对象都是自然世界，目的都是寻求自然世界及其发生发展之间的因果关系，而在各种研究方法中，寻找因果关系的主要是归纳法。尽管这里不完全归纳法，具有合理性，也具有可错性，但科学发展进程中，由科学事实到形成具有普遍性的科学理论，归纳法已取得了巨大成功。
小学教师科学教师，是科学实验教学过程的设计者，本身就掌握相应的科学理论，在此基础上设计的实验，属于 “观察渗透理论”，也就是说教师清楚科学认识所揭示的客观存在或发展变化的因果关系。对于寻求因果关系的观察实验设计，就应当采用归纳法设计与安排观察或实验，从而揭示客观事实与科学结论的因果关系，帮助学生获得相应的科学认识。此时，观察或实验的归纳法应用于客观事实反映为科学事实过程，科学思维中的归纳法应用于科学事实到形成科学认识过程。科学思维中的归纳法决定了观察或实验的归纳法；观察或实验的归纳法保障了科学思维中的归纳法有效运用，两者是一个相互联系的整体，本质上是一致的。
在经典的归纳法中，由于小学生的科学认识特点和小学科学学科的特点，寻求因果关系的方法主要是“求同法” “求异法”和 “共变法”。
一、“求同法”。
“求同法”是指在不同环境中，都有一个因素总是存在，都出现了一个同样的现象；则这个因素与这个现象存在因果关系。依据不同标准可将概念进行多种分类，按照加涅的观点，将概念分为具体概念和定义性概念。小学科学概念很多是具体概念，而具体概念是指无法定义，用事物的一个或若干个关键特征描述的概念。获得对具体概念的科学认识，就是寻找一类事物的共同关键特征，可以运用归纳法中的求同法。以此思维方法为指导，进行观察实验设计，就是要提供若干不同情景下反映概念一个或几个关键特征的观察实验实例，规划每个观察实验的具体操作流程，通过观察实验得到这些关键特征。如“热辐射”概念的学习。提供不同情景下的观察实例：燃烧的蜡烛、工作中的火炉、点亮的白炽灯、太阳等。隔一定距离进行观察（肤觉），观察结果是可以感受到热。需要强调所提供的实例必须要多一些，至少多于三个。每一个实例都可以得出单称命题，如燃烧的蜡烛发出热可以隔一定距离传递到人。这里，得到的单称命题是对观察结果的描述，属于科学事实。多个单称命题进行比较、对比，得出全称命题，即热源发出的热可以不通过媒介被一定距离外的皮肤感知，这个过程就是由科学事实经过归纳推理得到科学认识的过程。观察归纳法保证了思维归纳法的有效进行。因为热源未通过媒介，也不是接触而传递出热量，所以存在一种新的热传递的方式，称为“热辐射”，这样得到一种新的因果关系。
二、“求异法”。
“求异法”是指当一个因素存在的时候，有一个现象出现；当这个因素不存在时，这个现象也消失了。则这个因素是这个现象产生的原因。与“求同法”适用的小学科学概念特点一样，也是适用具体概念的习得。尤其是一个因素的有无，明显导致另一个因素的对比性变化。与求同相比较，由差异性更能感受共同的关键特征。因此，寻找一类事物的共同关键特征也可以运用归纳法中的差异法。在观察实验设计时，重点是提供不同情景下具有明显差异性的观察实验例子，其他与求同法相同。如“空气占据空间”的概念学习。由于空气无色无味无形，我们并未感觉到其真实的存在，此时可以通过有空气与无空气进行对比感知。首先，提供不同情景下的观察实验实例：橡皮泥封口的注射器、瓶口套有气球的塑料瓶、杯底粘有纸团的玻璃杯等。其次，做出实例的操作流程，如“针管”实验，先不封口，推进、拔出针管推柄，将针管推柄完全推入后封闭出液口，拔针管推柄。最后，对容器内有空气和无空气的情况对比观察，得到科学事实。针管不封口时，推进、拔出针管推柄很容易，将针管推柄完全推入后封闭出液口，则拔针管推柄很费力。至此，观察实验设计完成。当得到科学事实后，需要进行对比分析，如“吹气球”实验，塑料瓶底无孔气球吹不大，打孔后可轻松吹大。比较判断：塑料瓶中有的空气占据空间让气球难以吹大。在多个不同情景下的实验归纳出完全命题，即“空气占据空间”。
三、“共变法”。
“共变法”是指当环境中一个因素发生变化时，有一个现象也随着发生变化，则判断这个变化因素是这个现象变化的原因。对于小学科学中反映概念间相互依存或变化关系的规则（定律、定理等）的学习，就是寻找概念间变化关系，可以用归纳法中的共变法。在观察实验设计时，一般是提供一个蕴含某种规律性的观察实验的实例，设计出观察实验过程的流程，使一个因素变化，观察随之变化的现象，得到反映它们之间规律性的数据。如学习“重物浸入水中所受浮力与什么因素有关”。提供水槽、水、重物、弹簧秤等实验材料，使重物不断浸入水中，记录重物浸入水中的位置和悬挂重物的弹簧秤示数，得到重物未浸入水中、不断浸入水中到全部浸入水中的一系列数据。接下来对数据的分析进入共变法的思维方法运用，即重物浸入水中的位置反映了重物浸入（排开）水的体积，弹簧秤示数反映了浮力大小，随重物浸入水中的体积增大，浮力也随之增大（弹簧秤间接测量），当物体完全浸入到水中，浮力不再变化。得到浮力大小与重物浸入水中体积的关系。这是一次实验得到的结论，需要更多次的实验结论，才能得到大家确信的统一认识。在教学中，是通过各个小组得到的实验结论的一致性得到统一认识，也就是说其归纳的性质体现在多个小组实验结果的一致性上。
综上，归纳的思维方法在不同类型的科学实验设计有不同具体操作方法，科学认识的性质不同，其适用的类别也不同。寻求因果关系的观察实验设计方法，需要教师根据具体科学研究内容进行选择。
