




《小學科學課程標準》指出:科學學習要以探究為核心。科學實驗是科學課的生命主旨,學生通過一系列的實驗探究,得到實驗數據,從而分析數據歸納出實驗結論,獲得科學知識,提高科學素養。
但在實際教學中,存在實驗與分析斷層的現象。如何讓學生在課堂上充分解決問題,分析,思考,提高學生處理分析科學實驗數據的能力,從而提高課堂實效,是科學課堂迫在眉睫的問題。 筆者認為應該從以下幾方面去解決、去培養。
(一)獲取有效數據——奠定分析的基礎
1、尊重學生是前提。學生是科學學習的主體。課堂是屬于每個學生的,只要學生自主實驗得出的結論,就應尊重。即使與正確結論存在一定的距離,不能嘲笑,要關注每一個學生,創設平等和諧的課堂氛圍。
(1)匯報中平等。匯報交流實驗數據時,教師要讓學生充分地發表不同的現象和看法,傾聽學生的想法。如果那些數據與現象有異常的小組同學不敢發言,匯報時并沒有拿出自己的真實數據。作為教師,我償要耐心地等待,啟發他們,支持他們暫時的想法,使他們消除心中的膽怯和顧慮,從而愉快地展示自己的真實數據,表達自己的真實想法。
(2)傾聽中反思。教師要組織其他同學認真傾聽,引導學生正視不同的聲音,尊重同學的探究結果,從而想一想為什么,充分讓每位學生在探究交流中既關注別人,又反思自己,不簡單地否認自己或別人。
2、充分準備是基礎。良好的開端是成功的一半。科學課與其它學科性質不同,它嚴密性強、邏輯味濃,課堂教學過程中不允許出現錯誤,這意味著科學課課前的準備要十分充分、到位,杜絕一切會導致學生獲取錯誤實驗數據的因素。
3、規范操作是保障。影響學生獲取實驗數據,其中主要原因之一是學生的實驗操作不夠規范、不夠正確。掌握基本儀器的正確使用,是做好科學實驗的基礎。
(1)實驗前指導講解要到位。特別是第一次接觸的實驗器材或實驗類型,教師要關注,比如實驗儀器怎么操作,怎樣觀察,觀察什么,記錄什么等等。培養他們重視測量(實驗)工具的準確性和使用工具的正確性,以確保數據來源的可靠性。
(2)構建合理的獎懲制度。①每節課評選優秀四人小組(實驗要求聽清,分工合作,有序實驗); ②每節課評選優秀大組(實驗認真,聽從老師的指揮); ③每月評選科學之星(在本月內,帶材料齊全,課堂實驗認真,積極動腦動手,作業認真); ④每學期評選星級大組(結合一學期的表現,一學期的成果)。以獎代懲,充分激發學生的學習熱情。
(二)記錄有效數據——提供分析的保障
1、實驗記錄單是突破口。《浙江省小學科學教學建議》第1 7條?指出重視探究過程的科學性。科學課的重要特性表現在對證據的追求和對證據的尊重。要注重證據,突出科學本質,突出證據來源正確,證據運用恰當。而實驗記錄單是學生實驗操作時記載實驗現象的有效單子,更是學生有效實驗的方向標,是學生獲取科學知識的有效證據。若學生看不懂記錄單或不會記錄,勢必影響學生正確分析實驗數據。科學結論的推導依賴于數據支撐。而數據形成于實驗記錄單。作為科學教師要把握本班學生在獲取數據方面的缺陷,進行針對性的設計,或師生共同設計實驗記錄單,從而幫助他們獲取客觀、準確、足夠的數據。課前,老師研讀教材,充分做好下水實驗,獲取有效數據,做好實驗記錄,并根據學生特點,提高或降低實驗記錄難度,化簡或化繁實驗記錄內容,讓記錄單充分為學生服務。
《物質發生了什么變化》一課主要實驗是加熱白糖,通過實驗觀察,及時記錄實驗現象,從而構建化學變化的概念。教材中安排的實驗記錄單(如下)。
雖然表格較為簡單,可涉及的實驗現象復雜多變。照理說,六年級學生的觀察能力應該達到一定程度,可是上完課我總有一種學生被動構建科學概念的感覺,只有極少數同學發現加熱前后白糖不同特點。加熱白糖實驗確實有趣,可有趣的實驗往往會使學生關注操作,忽略現象,導致人云亦云、被動學習的后果。
為了能全面引導學生觀察整個實驗過程,并進行有效記錄,結合學生的現有水平和特點,對記錄單進行一番改進。
從記錄單上,學生能一目了然地明確實驗內容與要求。實驗完成之后,記錄單能直觀地為學生提供有利證據,從而使學生深刻體會白糖加熱前后的本質區別,水到渠成構建起化學變化的概念。
2、收集數據前指導充分是關鍵
當學生拿到一張實驗記錄單時,往往不是想著要研究什么,記錄什么,更多關注的是實驗。作為科學教師在實驗開始前,一定要把握住學習記錄單的時機,組織學生明確實驗的目的、研究的內容,同時還要講清楚記錄單每列記什么,每欄記什么,實驗獲取的數據記哪里等等,只有每位學生心中有數,實驗才是有目標的實驗,樹立追求實驗數據的真實性,培養求證意識。為進一步分析數據奠定堅實的基礎。
(三)注重有效分析——培養分析的能力
1、比較式。通過比較實驗數據來分析得結論,這是最常用也是最直接的方法。
如:紙的厚度與抗彎曲能力大小的測試記錄表
我們發現,紙的厚度與抗彎曲能力的關系是 。
根據記錄單中的數據,師引導學生:橫向比較一下,紙梁的厚度是怎么變的;紙梁越來越厚,那承受相應的墊圈有變化嗎?是怎么變的呢?這說明什么呢?學生在教師的引導啟發下,很快得出結論:紙的厚度越厚,抗彎曲能力越強,增加紙的厚度,可以大大提高紙的抗彎曲能力。
2、列表式。當學生不能通過比較直接得出科學結論時,教師可以試著在黑板上畫出列表,幫助其分析歸納。比如研究摩擦力大小與物體重要關系時,我們可以將記錄單中的數據繪制成曲線圖,學生能快速地發現它們之間的關系。
摩擦力大小與物體重量關系實驗記錄
轉換成曲線圖
3、簡圖式。畫圖比較方便,直觀,高效,一目了然。當學生對實驗數據不知如何下手、何去何從時,教師可以告訴學生用畫圖的方式,減少干擾因素,從而析出觀點。研究《陽光下的影子》,學生有一定的生活經驗,但部分學生的前概念存在一定的問題,課堂上聽著都明白理解,可一到解決問題時就束手無策,針對這一現狀,將記錄單轉變成簡圖,分別畫出同一枝鉛筆在不同時刻陽光下的影子,從而發現其中的秘密。
4、反證式。當在交流討論過程中,出現異常數據或實驗結論時,教師不要過早地作出評價,可以放手由學生共同解決其中的疑惑。研究電磁鐵磁力大小與電池數量關系時,全班12個小組,其中11組匯報的數據差不多,只有一組同學獲得的實驗數據變化不大。起初他們組實驗過程中也懷疑,但反復幾次情況一樣,所以匯報時也是振振有詞,教室里一陣嘩然。他們的實驗操作沒有問題,那到底是什么原因呢?教師要引導學生明白科學探究的答案有時不是唯一的,要允許學生存有己見。培養他們安靜地研究、細致地觀察,分清經驗與觀察事實,準確記錄每一個信息和數據。最后全班同學一起思考,找原因,得到意外的收獲,原來是線圈的問題,線圈使用時間長,出現斷的現象,從而導致實驗現象不明。
提高學生分析實驗數據的能力并非一朝一夕之事,尋找培養學生處理分析數據能力的方法仍需努力,僅靠一周三節科學課來培養學生的處理分析能力有點難度,比如科學與數學兩學科性質類似,思維方式相同。今后可以朝著整合科學與數學,擴大鍛煉空間,拓展訓練平臺,多渠道,多途徑,或畫圖,或演示,或表演等等,最后形成一套訓練模式,全方位提高學生處理分析實驗數據的能力。
【作者單位:衢州市衢江區教育局教研室 衢江區第一小學 浙江】