彭瑞琳

（廣東省廣州市越秀區(qū)舊部前小學(xué)）

在科技不斷進步的今天，越來越多的老師和家長都意識到青少年科學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)思維的重要性。家長們不再只把眼光放在語數(shù)英上，開始嘗試著讓孩子跨進這神奇的科技海洋里。努力培養(yǎng)青少年的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)其探究能力，力求其成為探究型人才。

在小學(xué)階段，開展科學(xué)研究活動是很受學(xué)生歡迎的。有趣的研究、新奇的實驗，都吸引著廣大青少年。但由于學(xué)生的年齡特定，知識水平差異，在研究過程中會出現(xiàn)各種各樣的情況。如何針對這些問題進行適時地輔導(dǎo)，對癥下藥，讓學(xué)生跨過這些門檻，順利進入科學(xué)的殿堂呢？

科學(xué)研究主要可以分成四個階段：第一階段是計劃和設(shè)計；第二階段是開展探究；第三階段是分析整理數(shù)據(jù)；第四階段是總結(jié)結(jié)論。對一個成果的研究，這四個階段缺一不可，某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題往往會影響整個研究，也會打擊學(xué)生的積極性。所以，作為科技輔導(dǎo)員，孩子們在這四個研究過程中出現(xiàn)各種各樣的問題，需要老師來引領(lǐng)和指導(dǎo)。下面就研究過程的四個階段中經(jīng)常出現(xiàn)的一些問題，用科學(xué)的思維進行解密。

一、把握主題，細化主題

1.把握不準，主次不分

第一階段：計劃和設(shè)計是整個科學(xué)研究的起步階段，學(xué)生在研究初期總是十分興奮的，對于需要研究的主題興趣十足，往往因為急于開展研究，忽略了全面的分析，一下子就把主題的方向弄錯了。

例子：探究如何除去冰箱里的異味。

學(xué)生設(shè)計：（1）把榴蓮放入冰箱內(nèi)，然后放入不同的物質(zhì)進行吸味，每隔1小時聞一下冰箱里的氣味?？纯茨姆N物質(zhì)能用最短的時間把冰箱里的氣味去掉。（2）放置不同的會發(fā)出味道的材料，在冰箱內(nèi)放置1周以上，看看哪種會出現(xiàn)腐爛，發(fā)出更大的氣味。

從例子中可以看到，第2項設(shè)計已經(jīng)和本研究的主題出現(xiàn)了偏離。材料腐爛和除異味沒有必然的聯(lián)系。學(xué)生在設(shè)計時沒有去考慮這樣的設(shè)計是否和主題有關(guān)系，遇到這樣的情況，教師應(yīng)就具體的設(shè)計進行分析，和學(xué)生共同理解研究主題的內(nèi)涵，從而定出更適合的計劃。

2.反對面面俱到，堅持一專多能

面面俱到是學(xué)生在研究的第一階段里經(jīng)常會出現(xiàn)的問題。學(xué)生對于研究主題的熱情導(dǎo)致了他們想探究的內(nèi)容更加豐富全面，增加多項研究，務(wù)求獲得更多的數(shù)據(jù)，在學(xué)生看來這才是認真的研究。但正是因為如此，往往會使研究的主題不突出，沒有中心。

例子：用中藥的方法除螨的研究。

本來的研究方向是利用中草藥進行驅(qū)趕或滅殺螨蟲。在研究的過程中，學(xué)生通過資料收集后了解到原來螨蟲是人類許多過敏的源頭，所以，提出要研究如何讓人類不會螨蟲過敏的研究，要求加入原研究中。

無論是用中草藥進行驅(qū)趕螨蟲還是人類的螨蟲過敏現(xiàn)象都是值得研究的好課題，但假如將兩個方面都一起研究，就會顯得沒有主題。教師可以與學(xué)生溝通分析，引導(dǎo)他們理解，在做科學(xué)研究的時候，必須循序漸進，避免貪多嚼不爛。

二、大膽實驗，小心求證

實踐是檢驗真理的唯一途徑，在青少年的科學(xué)研究活動中，實驗是必不可少的環(huán)節(jié)，而且也是青少年最喜歡的環(huán)節(jié)。學(xué)生總是很喜歡做實驗，在學(xué)生的心目中經(jīng)?；孟胫趯嶒炇易鰧嶒灥拇碳ず蜆啡?。但如何在實驗過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、分析能力、動手能力和嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度呢？

1.公平測試，控制變量

在科學(xué)實驗中，控制實驗條件是常用的重要方法之一。但很多時候，學(xué)生對于實驗中可能出現(xiàn)的各種影響因素的認識還停留在表面，未能看清事情的本質(zhì)，所以，在進行試驗時經(jīng)常會忽略了一些可能會影響試驗結(jié)果的問題。

例子：怎樣的鞋底最容易除掉粘住的香口膠。

在實驗中，學(xué)生考慮到兩個方面的因素：（1）鞋底與香口膠的接觸面積。（2）鞋底材料與口膠的關(guān)系。并且根據(jù)這些因素設(shè)計了不同的實驗，例如，用很多種不同鞋底的鞋子進行實驗。但發(fā)現(xiàn)實驗的結(jié)果沒有十分特定的指向性。

從例子中可以看出，學(xué)生的確已經(jīng)進行了科學(xué)的思考，他們所提出的兩個因素也是很重要的，但假如在實驗過程中不對一些其他可變的因素進行控制，那么，導(dǎo)致了實驗的結(jié)果不明顯，影響最終的結(jié)果。假如在這個研究中，在兩個實驗開展時，充分考慮到鞋底表面的形狀和粗糙程度就會使實驗更加精確。由于學(xué)生的年齡特點，導(dǎo)致他們知識面較窄，科技輔導(dǎo)員應(yīng)充分注意學(xué)生的特點，適時進行指導(dǎo)。

2.規(guī)行矩步，銳意創(chuàng)新

科學(xué)研究本來就是一個矛盾體，既需要大膽創(chuàng)新，同時態(tài)度也必須嚴謹。在引導(dǎo)青少年進行科學(xué)研究時，我們既要鼓勵學(xué)生創(chuàng)新科學(xué)思維，也要培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度。學(xué)生在探究過程中，通常都很有創(chuàng)意地想到一些新方法，但在真正實踐時就太過隨心所欲，容易犯一些科學(xué)性的錯誤。

例子：研究節(jié)能玻璃是否能讓空調(diào)節(jié)能。

這是一個在實驗室內(nèi)的模擬實驗。學(xué)生很有創(chuàng)意地想到用冰塊來代替空調(diào)，將冰塊放入用節(jié)能玻璃和非節(jié)能玻璃制造的箱子里進行觀察。用太陽燈進行照射，通過觀察哪塊冰塊最快融解來判斷結(jié)果。

從例子中看到，學(xué)生的創(chuàng)新點子是教師沒有想到的，由于沒法用真的空調(diào)來做實驗，所以采用了冰塊模擬的方法。但學(xué)生只是想到了直觀地觀察冰塊的溶解，并且只是看冰塊下面紙巾的濕潤程度進行判斷，在科學(xué)實驗中不夠嚴謹。其實該實驗最好的方法是用溫度計進行記錄，并根據(jù)分段時間記錄的溫度的變化，用數(shù)字來說明問題更科學(xué)、更直觀。因此，教師在和學(xué)生共同設(shè)計實驗時，應(yīng)不斷提醒學(xué)生有關(guān)科學(xué)實驗的各項規(guī)范，用嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度進行研究，用數(shù)據(jù)來支持結(jié)論，讓創(chuàng)新點子走得更遠些。

三、科學(xué)思維，理性分析

實驗是科學(xué)分析的載體，數(shù)據(jù)是科學(xué)分析的支持。在青少年科學(xué)研究中，學(xué)生往往都太重視實驗而忽略了對數(shù)據(jù)的分析，其實數(shù)據(jù)分析的過程才是訓(xùn)練科學(xué)思維的重要環(huán)節(jié)。實驗后會出現(xiàn)大量的數(shù)據(jù)，但并不是所有的數(shù)據(jù)都是有用的，如何在大量的數(shù)據(jù)中篩選排序，從中找出有用的數(shù)據(jù)，教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的分析過程，引導(dǎo)其科學(xué)思維的有序形成。

在科學(xué)研究過程中，教師會要求學(xué)生先進行假設(shè)，然后再進行實驗。但在實驗結(jié)果出來后，往往和學(xué)生的預(yù)設(shè)是不一致的。學(xué)生傾向按他們已有的想法來解釋結(jié)果，尤其是當面對與原理論相反的數(shù)據(jù)時，常常用含糊不清的解釋來說明，避免與自己原認知沖突。

例子：研究不同布料的隔熱效果。

在實驗中，學(xué)生用各種不同顏色的布料覆蓋盒子測量溫度，其中對比組就是不用布料覆蓋直接測溫度。在學(xué)生的原有概念中，認為覆蓋布料的盒子一定比沒覆蓋的盒子要溫度低，但結(jié)果則相反。學(xué)生因此而質(zhì)疑是否實驗數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤，仍堅持原概念。

例子中出現(xiàn)的問題經(jīng)常在各種研究中出現(xiàn)，特別是對于青少年，實驗與原始概念不合，導(dǎo)致學(xué)生質(zhì)疑自己的實驗結(jié)果。教師在輔導(dǎo)過程中應(yīng)關(guān)注學(xué)生該方面的問題，堅持用數(shù)據(jù)說明問題是一種科學(xué)的態(tài)度。遇到這樣的情況，教師不妨和學(xué)生挑選部分實驗重做，通過再次實驗，讓學(xué)生明白實驗數(shù)據(jù)的重要性，用數(shù)據(jù)說明問題，讓學(xué)生尊重實驗的結(jié)果，保持實驗的真實性。

科學(xué)研究是訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)思維、創(chuàng)新思維、動手能力的好途徑。但在輔導(dǎo)學(xué)生研究過程中，我們看到他們大都著重科學(xué)探究中“動手做”的過程，忽略了根據(jù)事實證據(jù)來建立解釋的過程。科技教師要適時地輔導(dǎo)，正確地引領(lǐng)可以讓學(xué)生走少點彎路，在解決困難的同時，讓學(xué)生建構(gòu)新的知識，內(nèi)化科學(xué)的思維方式。讓科學(xué)的思維帶我們一路前行！