【摘要】一、要對得出實驗結果的方法進行反復的推敲與驗證。二、注意提醒學生要尊重實驗觀察的結果,不要單憑間接的知識或經驗來為實驗下結論。三、不要捏造、更改實驗結果去迎合書上的結論。四、分析實驗數據,嚴格要求所得數據的準確性。
【關鍵詞】探究式教學 實驗結果 嚴謹 數據分析
【基金項目】廣州市荔灣區2013年度小課題研究項目;(XXKS2013-106)。
【中圖分類號】G62【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)12-0181-02
在素質教育全面推行的今天,許多科學教育工作者在如何開展探究式教育這個問題上已經有了比較深刻的理解和認識,探究性學習它既是科學活動的目的,也是科學活動的方法,它不僅要求學生掌握良好的科學技能,更要求學生培養克服困難的心理,勇于創新的激情和嚴謹踏實的科學思維。筆者針對科學學習中如何通過對實驗結果的分析,培養學生嚴謹的科學思維這個問題上進行了探索。
一、要對得出實驗結果的方法進行反復的推敲與驗證。
三年級有《觀察蝸牛》的這一課,很多同學捉了蝸牛,通過網絡調查他們還知道了蝸牛喜歡吃嫩葉。有同學突發奇想:老師,蝸牛吃嫩葉,我給它下調味料行嗎?大家一聽,大笑起來,但是我卻被學生問住了,究竟行不行呢?于是我因勢利導,我說,你可以設計實驗來驗證一下嗎?同學們一聽,還真的來了興趣,于是,一場探究蝸牛喜歡什么味道的小實驗就開始了。以下是8個實驗小組分別用5只蝸牛作為材料所設計的實驗:
實驗的方法被同學們初步設定,然后全班一起討論哪種方法比較好,結果第一種方法很快被同學們否決了,因為有同學質疑,直接把蝸牛放到青瓜片上,如果青瓜上沾的味道對蝸牛造成刺激,那蝸牛可能受到傷害,不能爬下來不代表它愿意留在青瓜上面,老師對同學的分析表示贊同。因為學生這時已經初步感受到錯誤的實驗方法有可能產生錯誤的結果了。對第二種方法的討論,大家認為是可取的,但不排除各種味道的一起呈現,對蝸牛的選擇有所干擾。第三種方法大家也認為是可取的,但是相對第二種方法而言比較費時。確定了方法,同學們積極地開展了實驗,結果第二、三種方法得出的實驗結果非常接近,大部分的蝸牛都喜歡甜味,其次是奶味,而酸味、酒位和咸味蝸牛都不喜歡。
實驗中正確方法的選擇是實驗中極為關鍵的一部分,因為實驗如果按錯誤的方法進行,即使在操作上如何細致、精密,但是它同樣導致不真實的結果,而且這種錯誤往往不容易被實驗設計者所發現,造成俗話說的,容易一條道走到黑,所以教師在引導學生設計實驗的時候就要注意從多個角度全面地進行分析、辨證了,嚴謹的思維是科學探究活動中不可缺少的品質。
二、注意提醒學生要尊重實驗觀察的結果,不要單憑間接的知識或經驗來為實驗下結論。
在科學的學習中,筆者發現學生有時會對某些章節知識的學習表現出明顯的膚淺和浮躁,而探究其因,學生的回答竟大出老師意料,“這些知識我們都知道啦”,原來是學生自以為是了。再深一層分析,是否他們對這些知識真的理解了呢?其實不然。對一些常識,學生是有一定的概念的,但是,這些概念的形成和來源,往往不系統,而且這些知識是直接以結論的形式呈現給學生的,他們不知道它的形成過程和來源,更不清楚這些知識如何應用到生活的實際當中去。
三、不要捏造、更改實驗結果去迎合書上的結論。
在做一些驗證性實驗的過程中,教師經常會碰到一個問題,就是學生很喜歡問:“老師,我的實驗成功沒有?”對這樣的問題,我不會直接給學生一個“行”或“不行”的答案,我反而會問學生,你認為怎么樣的結果才算成功呢?學生們往往一時之間答不上來。這就可以從一個側面證明學生對實驗的理解不是那么透徹了。
三、四年級的科學課本都有提及,淀粉遇碘會變藍,而唾液可以將淀粉分解為糖。當時我就安排了學生做這個驗證實驗,讓學生將飯團放在嘴里咀嚼一段時間后吐出來放在培養皿里,然后滴加碘液進行顏色觀察,結果大部分同學的回答的結論是白色。然而當我走到講臺下檢查時確發現,同學們的培養皿里的顏色卻并不一致,有的是淺紫色(少部分淀粉沒有分解),有的是淡藍色(較多淀粉沒有分解),有的是淡黃色(碘液滴加過多),少數是很淡的黃白色(淀粉分解完全)。為什么明明有這么多種實驗結果存在而學生們的答案卻都說是白色或者淡黃白色呢?這不難發現,學生是捏改了實驗的結果。而改結果的原因,是因為書上有明顯的提示,如果顏色還存在藍、紫色,那就證明還有淀粉存在了,換句話說,就是他們實驗失敗了。所以,有時候學生的心理也是脆弱的,往往他們在潛意識里會不愿意承認失敗,那么,教師就應該循循善誘了,不要過多地指責學生,而是耐心地幫助他們分析錯誤的原因,這樣能收到事半功倍的效果。
四、分析實驗數據,嚴格要求所得數據的準確性。
有句古話說得好,“失之毫厘,謬以千里”。而在科學實驗中,實驗數據的精確與否,往往是一個實驗成功與否的關鍵所在。在教科版科學五年級下冊的課本中,關于《擺的研究》這個實驗,對實驗數據的準確性要求是比較高的。現在筆者以擺的重量為例子,分析一下教師在教學中應該注意的問題。以下是教師引導學生設計的表格:
通過對以上表格的設計,同學們對如何去精確一個實驗有了比較深刻的認識,知道了實驗條件的控制在實驗中是極為關鍵的。學生在這類實驗中逐漸明白,真正的科學研究,它不單要求研究者有興趣和激情,更要有百折不撓的克服困難的氣概以及過硬的實驗技能、方法。
實驗是科學探究中非常重要、關鍵的一環,我們在重視實驗步驟設計的同時,要對實驗的精確性有高標準的要求,對實驗結果要有標準的、量化的要求,這樣才能更有效地通過實驗培養學生嚴謹的科學思維,讓學生在科學探究的道路上,穩步前進。