張彩琴 蘇巧玲

摘 要：本文通過具體事例，闡述怎樣通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)幫助教師展開教學(xué)，分析事物變化規(guī)律，形成科學(xué)知識(shí)概念，從而很好地培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，并且通過學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)反思學(xué)生學(xué)的困惑和老師教的缺陷，從而改進(jìn)和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)更有行之實(shí)效，更貼近孩子的日常生活。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)；數(shù)據(jù)；分析；做中學(xué)；學(xué)中思

一、 從“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”入手，展開生活化教學(xué)

從“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”入手，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)、分析和改進(jìn)、創(chuàng)新等思維過程，進(jìn)而有效地將科學(xué)知識(shí)內(nèi)化為學(xué)生自身的生活經(jīng)驗(yàn)和思維形式。下面以《探索馬鈴薯沉浮的原因》一課中的“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”為例，提出以下教學(xué)思路：

（一） 下水實(shí)驗(yàn)，模擬生活化數(shù)據(jù)。課前教師一定要認(rèn)真研究課程標(biāo)準(zhǔn)、教材、學(xué)生及實(shí)驗(yàn)教具，做好下水實(shí)驗(yàn)。在下水實(shí)驗(yàn)后，要分析學(xué)生在學(xué)習(xí)中可能會(huì)出現(xiàn)哪些錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)操作，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的差異，并對(duì)造成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)差異的原因進(jìn)行初步的分析，設(shè)計(jì)和規(guī)劃好實(shí)驗(yàn)方案。分析《馬鈴薯沉浮的原因》一例可知，彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量方法和精確度是造成學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)參差不齊的主要原因，要排除由于實(shí)驗(yàn)器材誤差造成的數(shù)據(jù)差異，實(shí)際是很難辦到的。與其將有限的時(shí)間糾纏在難以“圓滿”解決的誤差上，還不如優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教具和實(shí)驗(yàn)方案，以達(dá)到模擬的數(shù)據(jù)更貼近科學(xué)真理的答案。

（二） 親歷實(shí)驗(yàn)，引發(fā)思維沖突。課上，學(xué)生親歷實(shí)驗(yàn)探究，引導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)質(zhì)疑研討，引發(fā)學(xué)生的思維沖突。首先，讓學(xué)生質(zhì)疑教材的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生敢于挑戰(zhàn)權(quán)威的勇氣和發(fā)表自己獨(dú)特見解的意識(shí)。其次，進(jìn)行教師或?qū)W生演示，指導(dǎo)引領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)規(guī)范操作的細(xì)節(jié)，明確實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生操作技能、精確意識(shí)的培養(yǎng)。

（三） 分析數(shù)據(jù)，反思研討。在學(xué)生意識(shí)到真實(shí)的特殊數(shù)據(jù)后，組織學(xué)生進(jìn)行思考、研討，從實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)誤差等角度尋找實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與常態(tài)數(shù)據(jù)不一致的可能原因。在《探索馬鈴薯沉浮的原因》一課中，通過研討學(xué)生們最先會(huì)懷疑“彈簧測(cè)力計(jì)沒有調(diào)零”造成了數(shù)據(jù)特殊。也有學(xué)生會(huì)提出“鉤碼沒有完全浸沒在水中”造成的數(shù)據(jù)誤差。此時(shí)，教師就造成數(shù)據(jù)特殊的假設(shè)做出歸納，引導(dǎo)學(xué)生再次實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)。

（四） 再次實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)假設(shè)。學(xué)生分析數(shù)據(jù)后，對(duì)產(chǎn)生特殊數(shù)據(jù)的原因，做出假設(shè)。再根據(jù)分析得出的假設(shè)，進(jìn)行再次實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，獲取新的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，再次進(jìn)行驗(yàn)證。在《探索馬鈴薯沉浮的原因》一課中，各小組通過“使用不同彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量同一鉤碼在同一杯溶液中的浮力”很容易發(fā)現(xiàn)特殊數(shù)據(jù)是由于彈簧測(cè)力計(jì)的最小刻度值而造成的。這時(shí)教師引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)器材是復(fù)雜和多變的，要得出一個(gè)科學(xué)的結(jié)論，是需要經(jīng)過反復(fù)地實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的。

（五） 拓展延伸，尋找新證據(jù)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲得不能只停留在課堂教學(xué)中，要讓學(xué)生對(duì)研究的內(nèi)容進(jìn)行拓展，更好地幫助學(xué)生建構(gòu)科學(xué)知識(shí)。有了《探索馬鈴薯沉浮的原因》的課堂教學(xué)，學(xué)生懂得了“體積相同的情況下，比水輕的物體，會(huì)在水中上??；比水重的物體，在水中會(huì)下沉”，還引發(fā)了學(xué)生課外探究的興趣。相信他們通過查閱資料還會(huì)發(fā)現(xiàn)“物體在液體中的沉浮，是跟密度有關(guān)的”，并樂于把自己的發(fā)現(xiàn)與身邊的同學(xué)進(jìn)行交流與分享。

相信結(jié)論只能讓學(xué)生變得“愚昧”，只有善于從數(shù)據(jù)中尋找學(xué)問，才能培養(yǎng)出“智慧”的學(xué)生。所以在出現(xiàn)“特殊數(shù)據(jù)”時(shí)，教師大可不必緊張，有條理地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行理性分析，提出新的研究方向，進(jìn)行再次探究，學(xué)生才能合理地建構(gòu)科學(xué)概念。這樣才能讓學(xué)生“尊重自己看到的”，才是真正以實(shí)驗(yàn)、以數(shù)據(jù)為本的教學(xué)，才能培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)精神。

二、 從“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”入手，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)

核心素養(yǎng)，主要是指學(xué)生將來發(fā)展所必須具備的重要品格與關(guān)鍵能力。就小學(xué)科學(xué)學(xué)科而言，其核心素養(yǎng)主要包括以下幾方面：科學(xué)觀念及應(yīng)用能力，科學(xué)思維與創(chuàng)新能力，科學(xué)探究與交流能力，科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

（一） 收集“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)觀念及應(yīng)用能力?？茖W(xué)發(fā)展史深刻地告訴我們，任何科學(xué)真理的發(fā)現(xiàn)，都源于科學(xué)家進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析而得出的。因此，不管是課堂教學(xué)還是課外延伸，都應(yīng)該強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)真實(shí)的價(jià)值，因?yàn)橹挥姓鎸?shí)的數(shù)據(jù)才能導(dǎo)向科學(xué)真理。

（二） 分析“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維與創(chuàng)新能力。章鼎兒老師指出：“先做出了一個(gè)結(jié)論，再進(jìn)行調(diào)查研究，收集的數(shù)據(jù)與結(jié)論不符，就再調(diào)查，再實(shí)驗(yàn)，這不是科學(xué)實(shí)驗(yàn)。認(rèn)為結(jié)果與結(jié)論一致，實(shí)驗(yàn)就成功了，結(jié)果與結(jié)論不一致，實(shí)驗(yàn)就失敗了，就說明教師的腦子里有的是結(jié)論而不是探究過程。產(chǎn)生特殊數(shù)據(jù)的很多探究活動(dòng)，器材并沒有問題，所以特殊數(shù)據(jù)都是真實(shí)的。”因此，利用“特殊數(shù)據(jù)”進(jìn)行教學(xué)，可以讓學(xué)生更好反思得出“特殊數(shù)據(jù)”的原因，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力。

（三） 整理“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究與交流能力。科學(xué)的結(jié)論是建立在對(duì)“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”分析的基礎(chǔ)上。通過實(shí)驗(yàn)獲得了的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，但如果沒有對(duì)“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”進(jìn)行整理，那這些“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”就只是一些數(shù)據(jù)而已了。例如：在《探索馬鈴薯沉浮的原因》一課中，我們測(cè)得了鉤碼在清水和在濃鹽水里的重力。如果我們沒有把鉤碼本身的重力減去在水中的重力和在濃鹽水的重力，那我們也得不出鉤碼在兩種溶液中的浮力，這樣就推導(dǎo)不出馬鈴薯在濃鹽水中的浮力比在清水中的浮力大這一科學(xué)知識(shí)了。因此，數(shù)據(jù)整理，可以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)如何運(yùn)用批判性和邏輯性思維進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，培養(yǎng)了學(xué)生探究與交流的能力。

（四） 重視“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度?？茖W(xué)態(tài)度的核心是實(shí)事求是。在日常的教學(xué)中，我們要注重培養(yǎng)學(xué)生尊重?cái)?shù)據(jù)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。鼓勵(lì)學(xué)生把自己實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)如實(shí)地記錄下來，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，得出結(jié)論。在做結(jié)論時(shí)，學(xué)生應(yīng)真實(shí)體會(huì)到科學(xué)的結(jié)論是來源于探究數(shù)據(jù)，而不是依據(jù)自己的猜測(cè)。經(jīng)過長(zhǎng)期的課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)，相信學(xué)生會(huì)樹立正確的科學(xué)價(jià)值觀，知道科學(xué)應(yīng)該尊重?cái)?shù)據(jù)，實(shí)事求是。

總之，巧用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，來進(jìn)行生活化教學(xué)，我們要在課堂中，引導(dǎo)學(xué)生合理地進(jìn)行科學(xué)猜測(cè)，并用“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”來驗(yàn)證自己的猜測(cè)。讓“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”暴露學(xué)生學(xué)的困惑，老師教的缺陷，引導(dǎo)教師與學(xué)生做中學(xué)，學(xué)中思。讓“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”成為教師課堂教學(xué)的“利刃”，幫助落實(shí)學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳利堅(jiān).不該被漠視的數(shù)據(jù)[J].科學(xué)課：小學(xué)版，2007（4）：40-41.

[2]王?；?關(guān)于小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)中數(shù)據(jù)收集及分析的探討[J].

作者簡(jiǎn)介：

張彩琴，福建省泉州市，泉州市豐澤區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校；

蘇巧玲，福建省泉州市，泉州市豐澤區(qū)第二實(shí)驗(yàn)小學(xué)。