馬春華
《科學(3~6年級)課程標準》對科學探究的這一目標也明確提出:讓學生在已有的知識、經驗和現有信息的基礎上,通過思維加工,作出自己的解釋或結論。因此,我們科學教師在引導學生進行探究的過程中,一定要針對不同的探究結果,教給學生對探究結果進行有效分析和解釋的方法,讓學生掌握多種方法對觀察到的現象和收集到的數據作出合理解釋,從而讓學生學會自己得出正確的科學結論,這對培養學生良好的探究品質非常重要的。
一、語言描述,讓學生在說中對探究結果作出合理解釋
在科學探究活動中,有許多的科學問題,在教師組織學生通過一定的觀察和實驗,學生就能直觀和清楚的感知和發現。例如讓學生通過實驗研究磁鐵的性質、熱的傳遞、聲音的產生等問題,由于學生在探究過程中能直接觀察物體,同時實驗中的現象也比較明顯,教師在指導學生對探究結果作出合理解釋,得出科學結論時,可引導學生用語言對觀察到的現象進行具體的描述,讓學生在運用語言描述的過程中得出科學結論。其實,在學生用語言描述所觀察到的現象時,就既再現了自己的探究過程,進行了思維判斷和加工,也對現象與探究的問題進行了從感性認識到理性認識的提升。
二、現場展示,讓學生在演中對探究結果作出合理解釋
在科學課教學過程中,有時一節課要指導學生對多個探究問題進行研究,由于受教學時間的限制,教師往往采取讓實驗組的學生自由選擇某一問題進行研究。這勢必造成某一實驗組只經歷了一個問題的探究歷程,對于其他問題的研究就一無所知了,而其實他們對這些問題也是很想要進行研究的。為了彌補這個缺陷,針對這類研究課型,教師可以采取讓研究不同問題的實驗組上臺來分別展示他們的研究過程,并在現場展示的過程中讓他們對自己的探究結果作出合理解釋。這樣一來,既可以讓研究同一個問題的實驗組進行對比,又可以讓研究不同問題的實驗組了解別的組的研究過程和得出的科學結論,滿足了全班學生的探究欲望。例如在研究“橫梁的抗彎曲能力與什么因素有關”這一問題時,學生在預測了橫梁的厚度與寬度兩個因素分別選擇了其中的一個因素進行研究,教師可請研究這兩個問題的不同實驗組上臺現場展示和交流:研究“橫梁的抗彎曲能力與橫梁寬度關系”的實驗組展示了不同寬度的橫梁承載鐵墊圈的個數,發現橫梁的抗彎曲能力與橫梁寬度有關,且得出了橫梁的寬度越小,它的抗彎曲能力越強。而研究“橫梁的抗彎曲能力與橫梁厚度關系”的實驗組展示了不同厚度的橫梁承載鐵墊圈的個數,發現橫梁的抗彎曲能力與橫梁厚度有關,且得出了橫梁的厚度越大,它的抗彎曲能力越強的結論。通過研究不同問題的實驗組的展示,還讓全班學生發現,增加橫梁的厚度比減少橫梁的寬度,其抵抗彎曲的能力更強。
三、簡圖表現,讓學生在畫中對探究結果作出合理解釋
讓學生用畫簡圖的方法把實驗中所觀察到現象表現出來,并配上簡單的文字說明,可以簡潔明了地再現學生的探究結果和科學結論。運用這種方式,既提高了學生的思維能力,又訓練了學生的表現力。再加這種表現方式通俗易懂,簡單方便,學生很樂意接受,觀看的也一目了然。例如在教學“反沖”原理時,學生在演示了充滿氣的氣球向上運動時,教師可要求學生用簡圖表示氣球運動的過程:學生在記錄紙上先畫出了一個氣球,在氣球的上端畫了一個向上的箭頭,表示氣球運動的方向,在氣球下端出氣口畫了一個向下的箭頭,表示氣體噴出的方向,從而清楚地表明氣球運動的方向與氣體噴出的方向相反,簡明扼要地表明了反沖現象的根本原理。可見用簡圖讓學生對探究結果作出分析與解釋,可以清楚地展示學生的思維和概念的形成過程,有助于訓練學生的抽象概括能力,從而為學生構建起正確的科學概念。
四、數據分析,讓學生在比較中對探究結果作出合理解釋
1、用平均數處理數據。在實驗過程中,有時要求學生進行2~3次的操作,這樣做的目的是為了保證實驗的科學性和正確性。要讓學生對從2~3次操作中收集到的數據進行分析與解釋,學生一般是很難發現其中的科學規律的。這是因為單次測量的數據有時會由于學生操作的原因出現誤差,這以致實驗數據對實驗結果不能作出正確解釋。而指導學生用取平均數的方法來處理這些數據,就可以在很大程度上避免這類差錯。例如在研究“拉力大小與小車運動的關系”時,有組學生在加2個、4個、8個鐵墊圈測出了小車運行時間(秒)的這樣三組數據:16、14、15,14、11、9,9、8、7,單從這三組數據中的任何一組數據,學生都是比較難進行分析與解釋的。教師可指導學生用取平均數的方法,得到的數據為:15,12,8,再請學生進行分析,那就比較清楚了,學生很快就可以發現拉力大小與小車運動快慢的關系:拉力越大小車運動得越快。
2、用表格處理數據。對學生在探究過程中收集到的多個數據,如果引導學生用表格的形式進行統計。然后再加以分析與解釋,可以幫助學生更容易地從眾多的數據中及時發現規律并得出科學結論。用表格統計數據可以避免數據的分散性和零碎性,有利于學生進行思維加工,總結提煉。例如在研究“杠桿的省力費力規律”時,教師可以讓學生在“杠桿”兩邊掛不同鉤碼,最后使杠桿保持平衡,再用表格對數據進行記錄。實驗完成后再讓學生對表格中的數據按杠桿省力、費力、不省力也不費力這三種情況進行分類和統計,由于所有數據全在一張表格中,學生就可以輕松地完成上述任務。在學生根據表格中的數據進行統計、分類時,就已經能對杠桿的省力費力規律作出結論了。
總之,引導學生對科學探究結果作出合理解釋、得出科學結論,要講究策略和方法。在實際教學中,我們每一位科學教師要根據不同探究的結果,引導學生選擇不同的且最有效的分析與解釋科學現象的方式對科學探究結果作出合理解釋,不斷培養學生自己發現科學知識的能力和探究科學問題的良好品質。