曹文佳
在小學科學實驗中,對事物、現象進行描述、分析時,用數據說話能使條理更清楚,結果更精確,能夠更好地提高科學探究的效率。當然,前提是我們獲得的數據是真實有效的。那么,如何在科學實驗中使學生得到真實、有效的數據呢?
一、創設獲取真實有效數據的條件
1、提供精準的實驗器材
精準的材料是實驗成功的法寶之一,學生通過對精準的材料進行操作,才能獲得真實有效的數據,才能從源頭保證數據的客觀性。
反之,如果沒有或是使用不恰當的實驗器材則會得到不準確的結果,而目前的一些實驗器材,存在著精確度不高的缺點。例如很多溫度計本身存在問題,同一時間、地點,正確操作得到的結論卻是不一致的。那么,實驗之前選取好能測出相同數據的溫度計就非常重要了。
教師可以通過預實驗,篩選出較為精確的器材;通過組合和自制教具可以為學生創設更有效的教具。利用精心設計有啟迪作用的教具,開啟孩子們探究與思維大門的例子很多,如蘭本達的“結構化的學具”。又如,去新西蘭聽課的教師回來感慨,那里教材只有老師有,學生利用教師提供的實驗器材,做自己想做的探究,記錄下實驗數據,從而分析得出結論,教師甚至可以不說話。
2、培養學生掌握儀器的正確使用方法
科學實驗需要借助實驗儀器來測量得出數據,如果學生沒有掌握正確的使用方法,那么數據就會出現偏差。
學生在小學階段需要掌握的儀器有很多,如酒精燈、溫度計、測力計、顯微鏡、天平、直尺等。正確指導學生使用這些儀器是科學探究活動成功的基礎。教師可以采用示范指導、討論、糾錯等方法實現。
3、進行合理的實驗設計
新課標下的小學科學實驗很注重實驗方案的設計,訓練學生根據自己的猜想進行合理的實驗設計能幫助學生獲得精準的實驗數據。
例如,在對比實驗中,如何控制變量、是否有效控制,直接影響著實驗數據的精確與否。如四年級下冊《面包發霉了》,學生在設計實驗時,很多都做不到控制單一變量。“濕潤和干燥”對比組,做不到“干燥”;“有空氣和無空氣”對比組,做不到“無空氣”。如果在設計時就去不修正,不去想辦法實現,那么實驗結果肯定是有偏差的。
二、培養學生獲取真實有效數據的意識
俗話說:“巧婦難為無米之炊”,如果學生自身數據意識薄弱,只是一味沉浸在實驗的過程中,而不重視數據,“玩”大于探究,那么準備得再好,結果還是不理想的。學生需要有獲取真實、有效數據的意識,養成重視數據的好習慣。
1、及時記錄數據的習慣
小學生好奇心強、好動,孩子們愛做實驗。然而,熱鬧過后,個別小組的記錄表還是空白的,在匯報時僅憑記憶回答,有時甚至會出現沒有完成,以自己的預測作為標準來回答的情況,還有的甚至在忘記數據后偽造數據。所以,每一節課教師都要強調及時記錄,并不定期地抽查和評比,讓學生逐步養成記錄的習慣。
2、重復多次實驗的意識
在科學實驗過程中,存在著一個不大容易被發覺的現象。學生會經歷一次測量后就下結論,這時的數據其實是不完整、不全面的,甚至是錯誤的,需要進行重復檢測。例如,2012年“金鑰匙”科技知識競賽初賽的最后一題,找出實驗存在的錯誤。我對全校學生的試卷進行了分析、評價,發現大部分學生能找出對比實驗“在2種不同環境下用2種不同的食品做實驗”沒有可比性。但卻找不出“實驗樣本太少,不能以一概全”。究其原因,學生在日常實驗中,沒有重復實驗的意識,即使做了也僅是硬性規定。
在教學中我們需要孩子們明確數據越充分、樣本越大,與越多的事實相一致,越令人信服;培養他們采用多種方式,多人或多次重復實驗,用較多的數據去分析得出正確的結論。
3、認真、細致的精神
在實驗中常常發現,學生一拿到器材,那股興奮勁,趕著體驗、趕著完成,尋求所謂的“實驗結果”。但事實上,由于小學生年齡小及心理特點的限制,他們在實驗中經常馬馬虎虎、粗心大意、缺乏耐心,導致實驗數據出現錯誤。例如,三年級下冊《冰融化了》,記錄冰塊融化過程中的溫度,溫度計放入冰中需要等溫度穩定下來后再開始測溫,盡管提示過了,仍然有小組沒有等到溫度下降停止就直接測溫了,于是出現了錯誤的結果。
所以,在日常教學中培養學生細致、認真的精神,能保證實驗數據的可靠性。
4、實事求是的態度
《小學科學課程標》明確指出“形成尊重事實、善于質疑的科學態度”,這就要求學生實事求是,尊重實驗數據。而實際上,有的小組在處理實驗數據時會選擇漠視、忽略,甚至發生涂改的現象。原因有二:一、發現自己的數據和多數結果不一致時,害怕錯誤。二、有的教師為了順利地完成既定的教學任務,常常會只選擇個別與既定結論一致的小組進行交流,如有不一致的則一帶而過,不去分析原因。久而久之,“聰明”的學生就會順著教師的意思,用他們認為正確的結論去填寫實驗數據,而放棄真實的實驗數據。
數據是學生對實驗現象最直接的記錄,是分析、整理的第一依據。教師應采取相應的教學策略潛移默化地引導學生收集實驗數據,實事求是地面對數據,使學生建立正確的科學認識,形成尊重事實、實事求是的科學態度。
5、重視、認真對待數據的心理
學生從實驗現象、實驗數據到分析、歸納總結出實驗結論,是一個由具體感性認識到抽象邏輯認識的思維過程,是意識形態的一次質的飛躍。科學合理地整理、分析實驗活動中接觸到的數據,對推進學生的思維發展,提高學習效率起著重要的作用。而有一部分教師在教學時卻漠視或未充分發揮數據的價值。實驗完成后,只挑選部分小組把數據簡單地羅列之后直接引出實驗結論。這樣的數據是片面的,這樣的結論是草率、易錯的,是難以服眾的。這主要表現在很多學生在課后不知道自己實驗是為了什么,怎么得出這樣的結論的。久而久之,學生對待數據的心理會發生變化,漸漸地不重視。所以,教師在日常教學需重點分析實驗數據,讓學生從心里體會到數據的重要性,形成重視、認真對待的心理。
綜上,創設獲取真實有效數據的條件,培養學生的“數據”心理,讓小學科學實驗數據真實而有效。我們的探究之路還很長,我將繼續努力!