有“据”有“导”方可有效

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  《小学科学课程标准》指出:科学学习要以探究为核心。科学实验是科学课的生命主旨,学生通过一系列的实验探究,得到实验数据,从而分析数据归纳出实验结论,获得科学知识,提高科学素养。
  但在实际教学中,存在实验与分析断层的现象。如何让学生在课堂上充分解决问题,分析,思考,提高学生处理分析科学实验数据的能力,从而提高课堂实效,是科学课堂迫在眉睫的问题。 笔者认为应该从以下几方面去解决、去培养。
  (一)获取有效数据——奠定分析的基础
  1、尊重学生是前提。学生是科学学习的主体。课堂是属于每个学生的,只要学生自主实验得出的结论,就应尊重。即使与正确结论存在一定的距离,不能嘲笑,要关注每一个学生,创设平等和谐的课堂氛围。
  (1)汇报中平等。汇报交流实验数据时,教师要让学生充分地发表不同的现象和看法,倾听学生的想法。如果那些数据与现象有异常的小组同学不敢发言,汇报时并没有拿出自己的真实数据。作为教师,我偿要耐心地等待,启发他们,支持他们暂时的想法,使他们消除心中的胆怯和顾虑,从而愉快地展示自己的真实数据,表达自己的真实想法。
  (2)倾听中反思。教师要组织其他同学认真倾听,引导学生正视不同的声音,尊重同学的探究结果,从而想一想为什么,充分让每位学生在探究交流中既关注别人,又反思自己,不简单地否认自己或别人。
  2、充分准备是基础。良好的开端是成功的一半。科学课与其它学科性质不同,它严密性强、逻辑味浓,课堂教学过程中不允许出现错误,这意味着科学课课前的准备要十分充分、到位,杜绝一切会导致学生获取错误实验数据的因素。
  3、规范操作是保障。影响学生获取实验数据,其中主要原因之一是学生的实验操作不够规范、不够正确。掌握基本仪器的正确使用,是做好科学实验的基础。
  (1)实验前指导讲解要到位。特别是第一次接触的实验器材或实验类型,教师要关注,比如实验仪器怎么操作,怎样观察,观察什么,记录什么等等。培养他们重视测量(实验)工具的准确性和使用工具的正确性,以确保数据来源的可靠性。
  (2)构建合理的奖惩制度。①每节课评选优秀四人小组(实验要求听清,分工合作,有序实验); ②每节课评选优秀大组(实验认真,听从老师的指挥); ③每月评选科学之星(在本月内,带材料齐全,课堂实验认真,积极动脑动手,作业认真); ④每学期评选星级大组(结合一学期的表现,一学期的成果)。以奖代惩,充分激发学生的学习热情。
  (二)记录有效数据——提供分析的保障
  1、实验记录单是突破口。《浙江省小学科学教学建议》第1 7条?指出重视探究过程的科学性。科学课的重要特性表现在对证据的追求和对证据的尊重。要注重证据,突出科学本质,突出证据来源正确,证据运用恰当。而实验记录单是学生实验操作时记载实验现象的有效单子,更是学生有效实验的方向标,是学生获取科学知识的有效证据。若学生看不懂记录单或不会记录,势必影响学生正确分析实验数据。科学结论的推导依赖于数据支撑。而数据形成于实验记录单。作为科学教师要把握本班学生在获取数据方面的缺陷,进行针对性的设计,或师生共同设计实验记录单,从而帮助他们获取客观、准确、足够的数据。课前,老师研读教材,充分做好下水实验,获取有效数据,做好实验记录,并根据学生特点,提高或降低实验记录难度,化简或化繁实验记录内容,让记录单充分为学生服务。
  《物质发生了什么变化》一课主要实验是加热白糖,通过实验观察,及时记录实验现象,从而构建化学变化的概念。教材中安排的实验记录单(如下)。
  虽然表格较为简单,可涉及的实验现象复杂多变。照理说,六年级学生的观察能力应该达到一定程度,可是上完课我总有一种学生被动构建科学概念的感觉,只有极少数同学发现加热前后白糖不同特点。加热白糖实验确实有趣,可有趣的实验往往会使学生关注操作,忽略现象,导致人云亦云、被动学习的后果。
  为了能全面引导学生观察整个实验过程,并进行有效记录,结合学生的现有水平和特点,对记录单进行一番改进。
  从记录单上,学生能一目了然地明确实验内容与要求。实验完成之后,记录单能直观地为学生提供有利证据,从而使学生深刻体会白糖加热前后的本质区别,水到渠成构建起化学变化的概念。
  2、收集数据前指导充分是关键
  当学生拿到一张实验记录单时,往往不是想着要研究什么,记录什么,更多关注的是实验。作为科学教师在实验开始前,一定要把握住学习记录单的时机,组织学生明确实验的目的、研究的内容,同时还要讲清楚记录单每列记什么,每栏记什么,实验获取的数据记哪里等等,只有每位学生心中有数,实验才是有目标的实验,树立追求实验数据的真实性,培养求证意识。为进一步分析数据奠定坚实的基础。
  (三)注重有效分析——培养分析的能力
  1、比较式。通过比较实验数据来分析得结论,这是最常用也是最直接的方法。
  如:纸的厚度与抗弯曲能力大小的测试记录表
  我们发现,纸的厚度与抗弯曲能力的关系是 。
  根据记录单中的数据,师引导学生:横向比较一下,纸梁的厚度是怎么变的;纸梁越来越厚,那承受相应的垫圈有变化吗?是怎么变的呢?这说明什么呢?学生在教师的引导启发下,很快得出结论:纸的厚度越厚,抗弯曲能力越强,增加纸的厚度,可以大大提高纸的抗弯曲能力。
  2、列表式。当学生不能通过比较直接得出科学结论时,教师可以试着在黑板上画出列表,帮助其分析归纳。比如研究摩擦力大小与物体重要关系时,我们可以将记录单中的数据绘制成曲线图,学生能快速地发现它们之间的关系。
  摩擦力大小与物体重量关系实验记录
  转换成曲线图
  3、简图式。画图比较方便,直观,高效,一目了然。当学生对实验数据不知如何下手、何去何从时,教师可以告诉学生用画图的方式,减少干扰因素,从而析出观点。研究《阳光下的影子》,学生有一定的生活经验,但部分学生的前概念存在一定的问题,课堂上听着都明白理解,可一到解决问题时就束手无策,针对这一现状,将记录单转变成简图,分别画出同一枝铅笔在不同时刻阳光下的影子,从而发现其中的秘密。
  4、反证式。当在交流讨论过程中,出现异常数据或实验结论时,教师不要过早地作出评价,可以放手由学生共同解决其中的疑惑。研究电磁铁磁力大小与电池数量关系时,全班12个小组,其中11组汇报的数据差不多,只有一组同学获得的实验数据变化不大。起初他们组实验过程中也怀疑,但反复几次情况一样,所以汇报时也是振振有词,教室里一阵哗然。他们的实验操作没有问题,那到底是什么原因呢?教师要引导学生明白科学探究的答案有时不是唯一的,要允许学生存有己见。培养他们安静地研究、细致地观察,分清经验与观察事实,准确记录每一个信息和数据。最后全班同学一起思考,找原因,得到意外的收获,原来是线圈的问题,线圈使用时间长,出现断的现象,从而导致实验现象不明。
  提高学生分析实验数据的能力并非一朝一夕之事,寻找培养学生处理分析数据能力的方法仍需努力,仅靠一周三节科学课来培养学生的处理分析能力有点难度,比如科学与数学两学科性质类似,思维方式相同。今后可以朝着整合科学与数学,扩大锻炼空间,拓展训练平台,多渠道,多途径,或画图,或演示,或表演等等,最后形成一套训练模式,全方位提高学生处理分析实验数据的能力。
  【作者单位:衢州市衢江区教育局教研室 衢江区第一小学 浙江】
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