劉華
收集與整理實驗數(shù)據(jù)是小學(xué)科學(xué)教學(xué)中非常重要的一個環(huán)節(jié),在這一個環(huán)節(jié)當(dāng)中,學(xué)生的操作能力、觀察能力、語言表達能力、分析能力以及尊重事實的科學(xué)精神等等都會得到一定的展現(xiàn)和鍛煉。讓學(xué)生及時把實驗中的數(shù)據(jù)收集起來,確保數(shù)據(jù)的真實性,并實事求是地分析數(shù)據(jù),能夠更好地提高科學(xué)探究的效率。那么,如何在小學(xué)科學(xué)實驗中獲取真實的數(shù)據(jù)呢?我在科學(xué)實驗教學(xué)中進行了有效的嘗試,取得了良好的效果。
一、為獲取真實數(shù)據(jù)創(chuàng)設(shè)必要條件
1.做好充分的課前準(zhǔn)備工作,保證測量工作的精確性
在科學(xué)實驗操作中,精確的測量工具是獲取真實數(shù)據(jù)的必要條件之一,也是學(xué)生進行科學(xué)探究的基礎(chǔ)。學(xué)生通過對精確的測量工具進行操作,才能獲得真實有效的數(shù)據(jù),才能從源頭保證數(shù)據(jù)的客觀性。
在實際的教學(xué)中,測量工具由于長期的使用造成的損耗,影響了測量的精確度。每次科學(xué)實驗操作之前,教師需要為學(xué)生準(zhǔn)備好相應(yīng)的實驗器材及測量工具。在確保測量工具精確度方面,我通過預(yù)實驗,篩選出較為精確的器材,供學(xué)生實驗操作用;通過組合和自制教具,也可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)有效的科學(xué)實驗操作環(huán)境,使原先精度不高的測量工具變得更加有效。利用精心設(shè)計的教具,開啟孩子們探究與思維大門的例子很多。參加海外培訓(xùn)的教師回來介紹說,澳洲的教學(xué),教材只有老師有,學(xué)生是沒有教材的,學(xué)生可以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(shù)據(jù),從而分析得出結(jié)論,教師甚至可以不說話。
2.傳授正確的測量操作方法,保證測量結(jié)果的客觀性
科學(xué)實驗很多時候是需要借助實驗儀器來測量得出數(shù)據(jù)的,如果學(xué)生沒有掌握正確的使用方法,那么就會出現(xiàn)有偏差的數(shù)據(jù)。
學(xué)生在小學(xué)階段需要掌握的儀器有很多,如酒精燈、溫度計、彈簧測力計、顯微鏡、天平、直尺等。正確指導(dǎo)學(xué)生使用這些儀器是科學(xué)探究活動成功的基礎(chǔ)。那么如何指導(dǎo)學(xué)生掌握這些操作技能呢?教師可以采用示范指導(dǎo)、討論、嘗試糾錯等方法實現(xiàn)。
3.設(shè)計合理的實驗操作過程,保證實驗數(shù)據(jù)的有效性
新課標(biāo)下的小學(xué)科學(xué)實驗很注重實驗方案的設(shè)計,訓(xùn)練學(xué)生根據(jù)自己的猜想進行合理的實驗設(shè)計能幫助學(xué)生獲得精準(zhǔn)的實驗數(shù)據(jù)。
例如,在對比實驗活動的過程中,如何控制變量,是否有效控制,直接影響著實驗數(shù)據(jù)的精確與否。如,四年級上冊《溶解得快與慢》,學(xué)生在設(shè)計實驗時,很難做到控制單一變量。在指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗時,可以設(shè)置“高溫與低溫”對比組,“攪拌與不攪拌”對比組,“顆粒大與顆粒小”對比組。通過不同的對比組間的數(shù)據(jù),學(xué)生很容易在歸納出“攪拌、加熱、研成粉末可以加快溶解”的新知識。這樣的實驗設(shè)計,化繁為簡,控制實驗條件的變化,有利于尋找出事物變化的規(guī)律。同時,學(xué)生在實驗過程中知道怎樣做,更知道了為什么要這樣做實驗的道理,有利于培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用科學(xué)的方法自行探究自然事物變化規(guī)律的能力大有好處。
二、為獲取真實數(shù)據(jù)提高科學(xué)意識
真實的實驗數(shù)據(jù)對于科學(xué)實驗具有十分重要的作用,也是實驗的目的之一。忽略了數(shù)據(jù)的作用,缺少了科學(xué)的意識,實驗操作就是準(zhǔn)備得再充分,設(shè)計得再合理,最后所獲得的結(jié)果不會令人滿意的。在科學(xué)實驗操作中,教師既要指導(dǎo)學(xué)生掌握正確的測量和觀察技能,還應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成尊重實驗中真實數(shù)據(jù)的好習(xí)慣。
1.秉持實事求是的科學(xué)態(tài)度
《小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(3~6年級)》明確指出:在讓學(xué)生獲得知識的同時能“形成尊重事實、善于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度”“不迷信權(quán)威”“在科學(xué)學(xué)習(xí)中能注重事實”,這就要求學(xué)生實事求是,尊重實驗數(shù)據(jù)。
在實驗的操作過程中,時常發(fā)生有小組涂改實驗數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。首先,當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己收集到的數(shù)據(jù)與他人的結(jié)果不一致時,對自己的實驗數(shù)據(jù)的不信任,選擇涂改數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是學(xué)生對實驗現(xiàn)象最直接的記錄,是分析、研究的第一依據(jù)。在日常教學(xué)中,教師應(yīng)采取相應(yīng)的教學(xué)策略潛移默化地引導(dǎo)學(xué)生收集實驗數(shù)據(jù)時,實事求是地面對真實、有效的數(shù)據(jù),幫助學(xué)生建立正確的科學(xué)觀,培養(yǎng)學(xué)生尊重事實、實事求是的科學(xué)態(tài)度。
2.秉承細(xì)致的科學(xué)精神
在開展探究性實驗中,小學(xué)生具有較強的探索欲望,但有意注意的持續(xù)性較差。在實驗開始的初期是熱情高漲,到實驗中期進行到關(guān)鍵時期,需要耐心觀察、記錄時就顯得粗心大意,希望實驗早點結(jié)束,以獲取所謂的“實驗結(jié)果”,導(dǎo)致實驗數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤。
3.養(yǎng)成及時記錄實驗數(shù)據(jù)的意識
小學(xué)生好動,探索欲望強,喜歡動手操作,但容易忽略操作實驗后的數(shù)據(jù)記錄。在平時教學(xué)中,科學(xué)實驗操作過程中都會出現(xiàn)這樣的情況,熱熱鬧鬧的實驗操作過后,常把數(shù)據(jù)記錄的工作給忘記了。匯報的時候,或是憑操作時的記憶,或是臆造個數(shù)據(jù)。這樣得出的數(shù)據(jù),失去了真實性。而失去了真實性的數(shù)據(jù),是無法為后面的數(shù)據(jù)分析提供任何幫助的。所以,每次進行科學(xué)實驗操作之前,我都要求學(xué)生及時記錄實驗數(shù)據(jù),用實事求是的科學(xué)態(tài)度記錄在實驗中獲得的每一個數(shù)據(jù)。
4.培養(yǎng)多次實驗核對數(shù)據(jù)的習(xí)慣
在科學(xué)實驗操作過程中,僅一次實驗就得出的數(shù)據(jù)可能帶有片面性,而片面的數(shù)據(jù)容易得出錯誤的結(jié)論。如果采取多次實驗核對數(shù)據(jù),可以避免這樣的問題。例如,2012年“金鑰匙”科技知識競賽初賽的最后一題,對全體學(xué)生的試卷進行整理時,我發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生能找出對比實驗“在2種不同環(huán)境下用2種不同的食品做實驗”,沒有可比性。但很少有學(xué)生得出“實驗樣本太少,不能以一概全”這樣的結(jié)論。分析的原因,學(xué)生缺乏重復(fù)實驗核實數(shù)據(jù)的習(xí)慣。在教學(xué)中,我有意識地鼓勵學(xué)生養(yǎng)成多次的重復(fù)實驗核實數(shù)據(jù)的習(xí)慣,這樣做可以使實驗數(shù)據(jù)更充分,用這樣的數(shù)據(jù)去分析,更容易得出正確的結(jié)論。
綜上所述,在小學(xué)科學(xué)實驗中獲取真實有效的數(shù)據(jù),對于建立學(xué)生敏感的數(shù)據(jù)意識,形成嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、實事求是的科學(xué)態(tài)度,掌握科學(xué)知識,提高探究能力,都有著非常積極的作用。
【作者單位:蘇州市相城區(qū)渭塘實驗小學(xué) 江蘇】