依托測量工具，培養學生測量能力

方東升

【摘 要】《科學課程標準（3-6）》明確指出：“要培養小學生的智力和動手能力”。科學測量儀器是師生在開展科學探究，測定實驗數據必不可少的輔助工具。例如彈簧測力計、直尺、量筒、天平秤等。它們對于實現探究目標，提高探究效率具有十分重要的輔助功能。教師只有通過在課前做好實驗前的充分準備，在實驗過程中進行有效的指導，實驗后數據分析，才能加強學生實驗操作規范，真正提高課堂探究效率。

【關鍵詞】測量 測量工具 測量能力 規范

【中圖分類號】G623.6 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）32-0079-02

培養小學生的測量能力是科學實驗中的主要任務之一。測量能力是指把待測定的量和同一標準同類量進行比較的能力。它不僅是小學生認知能力一個重要方面，還能反映出小學生對客觀事物的認知操作水平，是小學生探究能力發展中不可缺少的能力之一。發展學生的測量能力，不僅可以為他們在進行科學探究活動時獲得比較準確的數據而提供有力保證，還有利于養成他們嚴謹、認真的學習習慣和科學態度。怎樣來培養學生的測量能力，下面就以溫度計和彈簧測力計為例，談談自己的一些淺顯的認識和做法。

一、充分的實驗前準備，保障測量的規范

1.教師自身要充分準備

科學是一門專業性很強的學科，對科學教師的要求比其他教師更高。科學實驗很多測量儀器的使用，需要教師認真地查閱相關的資料，掌握科學常見儀器的正確使用方法，對于這個測量工具操作時要注意的地方了如指掌，做到心中有數。教師最好能先“下水實驗”，任何事情只有經歷了，才能知道其中存在的問題，也才能據此尋求解決的辦法，在課堂上對器材的出示，使用規范的講解更到位。對于提供給學生的測量工具，教師試先都要進行調試，保證材料的完好性、可用性。比如三年級“水結冰了”這一課，要使用溫度計，教師在課前應該先篩選好能夠使用的溫度計，至少要保證能看到零攝氏度以下的溫度。

2.測量工具要充足準備

俗話說：“巧婦難為無米之炊”，小學科學課堂教學要讓學生經歷實驗探究活動，充足的測量工具是自主操作實驗的有力保障。例如，三年級“溫度和溫度計”這節課，學生需要比較水的冷熱。生活中，對于一個物體的冷熱情況，學生們都有用手觸摸、身體感受的經驗。但哪個物體熱些，哪個物體冷些，只是一種相對的感覺，并無明確的標準，至于一個物體比另一個物體熱多少或冷多少，我們就更無法做出比較準確的描述了，這就必須借助測量溫度的工具——溫度計來測量。于是讓學生認識氣溫計、體溫計、水溫計等各種溫度計。到了第二課“測量水的溫度”，知道了各種溫度計的用途，學生立刻能選擇合適的溫度計來進行實驗，也迫切的想要知道應該如何正確的使用溫度計，下面的教學也就水到渠成了。五年級“測量力的大小”這課中的彈簧測力計，要準備好一牛頓和五牛頓的彈簧秤，以保證學生在實驗時選擇合適的測量工具，讓測量數據更加精確。

3.實驗規則要提前建立

“沒有規矩，不成方圓”，科學課雖然追求“自主”，但也不能放任自流，師生共同建立一套科學實驗規則是非常必要的，它是學生有效的進行一系列科學探究活動的保障。

（1）實驗小組分工合作規則

科學課學習以實驗小組合作為主，小組合作的好壞直接關系到測量的準確。因此構建良好的實驗小組是小組實驗的前提。遵循“組間同質，組內異質，優勢互補”的原則進行分組，讓不同特質、不同層次的學生進行優化組合。學生喜歡做實驗，但往往不愿意去主動用筆記錄觀察到的實驗數據，忙著做實驗，甚至搶著去做實驗，等到要使用實驗數據時，卻沒有完整的實驗數據可用，也就無法通過實驗數據的分析來歸納總結實驗的結論，那做實驗時的測量工具幾乎沒有發揮應有的作用。為了避免這種事情的發生，在做實驗前，教師就要給每個實驗小組的成員明確地分好工，安排好實驗小組成員各人的任務，實驗時要求實驗小組成員各行其事，有條不紊地做好自己的工作，觀察操作過程中動作是否規范，以獲取有效的實驗數據，保證測量順利有效地完成。

（2）匯報交流傾聽規則

傾聽是獲取信息、知識的有效途徑之一。在平時的教學中教師要時時提醒學生注意傾聽，逐漸形成一些傾聽的規則。同學匯報時所有的學生必須停止動手，無論是教師或學生都要注視發言者；聽別人說完后，在他人意見的基礎上加以肯定或補充；只有養成了良好的傾聽習慣，才能實現優勢互補，從而有效地提高測量效率。

二、有效指導實驗過程，保證測量的規范

1.學生認識測量工具，知道使用方法

很多測量工具的使用有著嚴格的操作方法及要求。因此，每一次實驗如果要使用一些測量工具，教師都要進行復習與強調，而對于第一次出現的測量工具，就要告訴學生工具的名稱，并在黑板上進行板書，引起學生的注意，同時告訴學生這種儀器的使用及注意事項。例如，使用溫度計時，為了確保讀數精確要“平視液面”，手要拿溫度計的上端；將溫度計下端浸入液體中，不能碰到容器的底與壁；要在液柱不再上升或下降時讀數；讀數時溫度計不能離開被測的液體，這些動作都是要規范起來的。還要教學生了解計算測量工具每一小格表示數值的意義；其次，在測量時如果遇到測量數值在兩個刻度之間，教師需要指導學生利用精確值和估算值相結合的方法，盡量使測量結果更準確。例如，量筒里水的體積介于40～41ml 之間，教師應指導學生學會估算這兩個數值之間值大約是多少。如估計值為6，記錄測量結果就應該記錄為40.6ml，避免學生在交流測量結果時，出現“40ml 多，但不到41ml”的不正確表述。最后，還要讓學生明確實驗會出現誤差。通過反復測量多次，求出平均值，可以減小誤差，使測量結果更精確。這些都需要教師在實驗前教給學生，并讓學生反復練習，逐漸掌握這些技能。

2.教師規范演示，用語要準確

小學科學課程中有兩類實驗，一類是教師的演示實驗，一類是學生的分組探究實驗。即使是后者，有時候也需要教師科學實驗示范，尤其是剛接觸科學課程不久的三、四年級小學生。心理學研究表明：“小學生有很強的‘向師性。”他們喜歡模仿教師的言行，教師的科學實驗示范（或是教師單獨示范、或是師生合作示范），能有效給學生作出示范，有助于小學生實驗能力的培養，是培養小學生科學實驗能力的基礎。也就是平常所說的“身教重于言教”。這里要強調的是：在教師的科學實驗示范中，語言也要科學規范，不能口語化。例如在測水溫時，教師要說把“玻璃泡”浸沒在水中，而不能說把“紅色的”浸入水中。

3.學生明確目的，自覺進行實驗

測量的目的是為了尋求證據，支持猜想和假設。學生測量的目的要與探究內容結合，才能使學生有意識地將測量作為獲取證據的手段來使用。開展測量前要讓學生明確“測量什么，通過測量想獲得什么，怎樣測量，為什么這樣測量” 等問題。明確這些目的后，學生才能在實驗和觀察中了解為什么要使用測量工具，為什么要精確測量等問題。例如“測量力的大小”這課，在了解彈簧測力計的構造及使用方法后，先請兩位同學試著測科學書的重力，得出結論是1N，接下去就請學生選擇小組內自己感興趣的物品進行測量，但是測之前先要預測可能是多少牛， 預測好后再進行測量驗證，有些同學預測和測量結果非常接近，甚至于是一樣的，學生在測量的過程中獲得了很大的滿足。

4.教師巡視實驗，保證有效進行

學生小組實驗并不意味著我們采取了“放羊式”的教學模式，這時教師的主要任務是巡視指導，及時解決測量過程中出現的各種問題。例如有些調皮的同學在拿到彈簧測力計時，不由自主地就在用力拉彈簧了，教師在巡視過程中要及時阻止，還要觀察學生在測量前是否檢查彈簧測力計歸零了，忽略了這個步驟會導致整個測量結果都不準確。

三、反饋實驗結果，驗證測量是否規范

1.全面分析測量數據

測量能力要用數據來說明合作的結果。有時學生收集實驗數據會出現錯誤或偏差。擺的研究就是用手操作用秒表計時用眼睛計數。小組收集到數據如下：第一次、第二次、第三次15秒擺動的次數分別為 12 、11 、16，其中這個“16”次這個數據明顯區別于其它兩個數據。這時教師可以對數據進行質疑，引導學生思考操作過程。在時間允許情況下，提倡再在講臺上規范操作2次。引導修正為：第四次、第五次 15秒擺動的次數 12、 11，數據匯總會使學生反思，會更加支持動手操作的準確性。

2.規范測量工具整理

測量完畢后，工具的整理也是一種學問。學生在整理前，教師要教給學生整理時的注意事項，比如燒杯、量筒等這些是玻璃儀器，要輕拿輕放。整理材料，不是一個人的事。學生在整理材料時，組長要進行分工，誰整理桌面，誰放回材料等等。教師要對分工明確，合作較好的實驗小組進行表揚，激勵學生規范地整理材料，提高課堂探究效率。

總之，只要教師在課前進行充分準備，在課堂上有效指導學生操作，規范測量，就有助于學生知識的掌握和測量能力的培養，有助于學生情感態度與價值觀的培養，更有助于課堂探究效率的真正提高。

參考文獻：

[1]梁亞明，王凌詩.小學科學教學對學生測量能力的培養[J]， 北京教育學院學報（自然科學版）. 2011，2.

[2]戴志文，小學科學實驗教學中的問題與策略反思[J]， 讀與寫（教育教學刊）， 2016，08.