科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確測(cè)量的實(shí)踐探究

李晶

【摘 要】 小學(xué)科學(xué)課程作為一門(mén)科學(xué)技術(shù)和工程實(shí)踐緊密結(jié)合的課程，是培養(yǎng)學(xué)生多學(xué)科素養(yǎng)的重要載體。科學(xué)課要培養(yǎng)孩子的實(shí)證意識(shí)，用準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)來(lái)分析研討，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。本文從“課堂觀察，教學(xué)思考”方面闡述了科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確測(cè)量的實(shí)踐策略。

【關(guān)鍵詞】 STEAM理念? 小學(xué)科學(xué)? 準(zhǔn)確測(cè)量? 開(kāi)展策略

STEAM強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的體驗(yàn)性、情境性、協(xié)作性和設(shè)計(jì)性等，它的學(xué)習(xí)活動(dòng)往往基于一定的實(shí)際問(wèn)題，通過(guò)觀察科學(xué)現(xiàn)象，探索科學(xué)知識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生參與動(dòng)手設(shè)計(jì)并真實(shí)解決問(wèn)題，提倡知識(shí)與能力并重，同時(shí)促進(jìn)多學(xué)科融合及之間的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的綜合學(xué)科應(yīng)用能力。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確測(cè)量是小學(xué)科學(xué)的重要教學(xué)內(nèi)容，它注重學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力的培養(yǎng)，是STEAM教學(xué)理念的重要體現(xiàn)。科學(xué)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確測(cè)量和小學(xué)科學(xué)課程是從一年級(jí)開(kāi)始的，這正是孩子們對(duì)動(dòng)物、植物、各種各樣的現(xiàn)象等等充滿了極大興趣的年紀(jì)，也是培養(yǎng)孩子們“用數(shù)據(jù)說(shuō)話”的實(shí)證意識(shí)啟蒙階段。要想“用數(shù)據(jù)說(shuō)話”，首先就要保證數(shù)據(jù)是可靠的，這樣說(shuō)出來(lái)的話才能擲地有聲，“理”和“據(jù)”才顯公平公正。

一、課堂觀察

（一）測(cè)量工具欠精準(zhǔn)

測(cè)量工具欠精準(zhǔn)在這一實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量工具是常用的溫度計(jì)，最大值是 103℃，最小值是 -2℃，每一個(gè)大格代表 10℃，大格下的每一個(gè)小格代表 1℃，靈敏度和辨識(shí)度均不是非常高。隨即挑選十支溫度計(jì)放在同一環(huán)境下讀數(shù)，可見(jiàn)讀取的溫度高低有差異，最高的溫度值和最小的溫度值相差 3℃，明顯超出了實(shí)驗(yàn)容許誤差范圍。

（二）實(shí)驗(yàn)本身顯缺陷

打碎的冰塊比較大，放入杯中后冰塊與冰塊之間的空隙也比較大，插入溫度計(jì)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，紅色的玻璃泡與冰塊之間往往沒(méi)有完全接觸，造成溫度計(jì)實(shí)際測(cè)量的可能是冰塊與冰塊的縫隙中空氣的溫度。

（三）動(dòng)手操作失誤

四人小組分工時(shí)有一名同學(xué)會(huì)負(fù)責(zé)使用溫度計(jì)進(jìn)行溫度的測(cè)量，而他一個(gè)人的測(cè)量結(jié)果代表的是整個(gè)小組，所以這位測(cè)量員的工作嚴(yán)謹(jǐn)與否直接導(dǎo)致的整個(gè)小組的數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確。另一方面是記錄時(shí)可能造成的失誤，記錄員的工作很多時(shí)候不能引起大家的重視，實(shí)驗(yàn)時(shí)整個(gè)氛圍又比較嘈雜，因此記錄員從聽(tīng)取測(cè)量員的數(shù)據(jù)到記錄下來(lái)的過(guò)程中可能會(huì)存在聽(tīng)錯(cuò)、記錯(cuò)的情況。

分析以上原因，我發(fā)現(xiàn)這次的測(cè)量實(shí)驗(yàn)沒(méi)有科學(xué)設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)方案，科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性不夠。同時(shí)，學(xué)生們的實(shí)踐動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)溝通也存在問(wèn)題，離STEAM的培養(yǎng)目標(biāo)相差甚遠(yuǎn)。

二、教學(xué)反思

為了使測(cè)量數(shù)據(jù)更接近預(yù)期的理想值，使數(shù)據(jù)更精準(zhǔn)，本人在課堂教學(xué)中進(jìn)行了以下調(diào)整：

（一）精挑細(xì)選只為“你”

工欲善其事，必先利其器。首先考慮的是購(gòu)置更精準(zhǔn)的設(shè)備。與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室用的紅色煤油溫度計(jì)相比，數(shù)字溫度計(jì)具有敏感度高、誤差較小和讀取方便等優(yōu)點(diǎn)。但是考慮到前幾課學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)使用了普通溫度計(jì)，他們已經(jīng)積累了測(cè)量的經(jīng)驗(yàn)，而且購(gòu)置設(shè)備的成本比較大，所以沒(méi)有改變工具。本人針對(duì)問(wèn)題所在，對(duì)溫度計(jì)進(jìn)行了人為的調(diào)整、挑選：將溫度計(jì)置于同一溫度環(huán)境下，待溫度穩(wěn)定后，挑選所示溫度相同或者很接近的溫度計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所用，使每個(gè)小組所使用的工具原始數(shù)據(jù)盡可能的接近準(zhǔn)確值。

（二）想方設(shè)法接近“你”

溫度計(jì)在測(cè)量溫度時(shí)，紅色的玻璃泡必須與被測(cè)物體充分接觸，才能測(cè)量出該物體的真實(shí)溫度。如何才能讓玻璃泡與堅(jiān)硬的冰塊盡可能的接觸呢？例如在制取冰塊時(shí)，將與溫度計(jì)粗細(xì)相似的木棒懸空于水杯上方，放進(jìn)冷凍室冰凍，實(shí)驗(yàn)前將木棒從冰中拔出后留下了一個(gè)小孔，實(shí)驗(yàn)時(shí)將溫度計(jì)插入這個(gè)小孔，玻璃泡與冰的接觸就變得緊密了。

（三）團(tuán)結(jié)一致鎖定“你”

三年級(jí)的孩子在實(shí)際操作方面還是有所欠缺的，所以在讀數(shù)時(shí)要求兩個(gè)孩子一起讀，并且意見(jiàn)一致的情況下才能記錄下來(lái)，同時(shí)需要得到記錄員的反饋才能開(kāi)始下一項(xiàng)，盡可能地將數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的傳達(dá)和記錄。如此之后，學(xué)生的測(cè)量情況有了明顯的變化。這一次學(xué)生們測(cè)量冰塊融化時(shí)的溫度記錄測(cè)量數(shù)據(jù)。絕大多數(shù)小組的數(shù)據(jù)在 0℃，將冰融化時(shí)溫度的真實(shí)狀態(tài)展現(xiàn)了出來(lái)，有了與預(yù)期的理想值相接近的數(shù)據(jù)，學(xué)生自己總結(jié)得出屬于自己的科學(xué)概念就不在話下了。

科學(xué)測(cè)量是需要良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的，科學(xué)測(cè)量中經(jīng)常涉及數(shù)字概念，也是STEAM教學(xué)理念的重要體現(xiàn)。雖然我們不能完全的消除測(cè)量值和預(yù)期理想值之間的距離，但是可以通過(guò)一些方法來(lái)縮短，而測(cè)量材料的改進(jìn)無(wú)疑是其中非常重要的一個(gè)方法。

總之，科學(xué)課堂上的測(cè)量實(shí)驗(yàn)可以融入STEAM素養(yǎng)培養(yǎng)，科學(xué)課堂上測(cè)量值和預(yù)期的理想值之間的差距是必然存在的。我們可以通過(guò)分析事實(shí)，找到隱藏在差距背后的價(jià)值。從而受到新的啟發(fā)，改進(jìn)我們的課堂教學(xué)，不斷提高學(xué)生的STEAM核心素養(yǎng)，使學(xué)生收獲寶貴的經(jīng)驗(yàn)價(jià)值。

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