小学科学实验教学中出现“数据异常”的思考.docVIP

小学科学实验教学中出现“数据异常”的思考 关键词：小学科学；实验；数据异常 1．问题的提出 笔者曾执教过《热水变凉》这节课，当时安排学生先预测温度降低的规律，然后分9个小组实验：把热水倒入烧杯用温度计测量，待温度计液柱停止上升时记录初始温度，然后每隔两分钟记录一次热水温度。10分钟后实验结束，填写“温度降低曲线图”，汇报交流各个小组的发现。 汇报时发现，其中4个小组填写的实验数据中最开始减低的温度偏少，然后逐步变多，再变低；2个小组每两分钟减低的温度是一样的；2个小组每两分钟减低的温度规律是先慢后快；而每两分钟减低的温度规律是先快后慢的只有1组。 数据的差异导致学生的结论出现了比较大的分歧，可惜因为教学时间紧张，笔者没来得及给他们分析数据背后的问题，只是由自己给了他们一个标准答案──温度减低的规律是先快后慢直到完全停止，然后以“降低到室温的水不会继续降温”为例说明了该观点。 这堂课结束了，学生们带着一个正确的标准答案和一肚子对数据的怀疑离开了课堂。 2．问题的分析 学生在进行科学探究中常常出现一些与物理规律或者生活常识相悖的“数据异常”，当面对这些时，教师应该尊重前人总结的经验和真理，还是应该尊重学生手里的实验数据？这是一个两难的问题，因为学生手中的实验数据中的“数据异常”的确是存在，当然不能坐视不管；可如果只是生硬地给予他们标准答案，那么为什么我们还要做实验呢？科学，就是一门用数据说话，最讲究真凭实据的学科。要是连数据都不能说明问题，学生对实验还会有兴趣吗？他们还会重视实验吗？甚至，他们连对科学这门学科都会产生怀疑，进而失去学习的兴趣。 那么，现在就很清楚了，教师面对学生实验中出现的“数据异常”既不能无视，也不能直接予以否定，那么作为实验的组织者、指导者的教师该怎么做呢？科学，本身就是一门不断从错误中发现真理，在错误中不断进步的学科，那么实验中出现各种“数据异常”的原因肯定是可以变成有效教学的一种条件。 上次实验后，通过搜集整理，笔者猜想学生们在测量时可能有以下几种行为导致了数据异常： （1）没等到液柱停止上升就开始记录 （2）负责计算时间的同学和负责观察温度的同学没能很好地配合 （3）温度计碰到了杯壁 （4）负责拿温度计的同学可能搅拌了热水或者有其他导致热水降温速度变化的行为 很明显，这些都是由于学生实验操作中出现失误造成的“数据异常”。但是，这毕竟只是一群小学三年级的学生，要求他们在刚接触科学课程不到一年的时间就能把实验中的每个细节都做到位是不太可能的。事实上，即使是经过长期实验操作的锻炼，也不可能完全避免实验中出现“数据异常”现象。小学科学实验的主要目的在于培养学生良好的实验习惯和发现问题、解决问题的能力。针对此，注重因势利导，让学生发现“数据异常”背后的东西，是更加能够体现科学精神和科学价值观的教学方式。 3．问题解决的策略 学生实验中出现“数据异常”的原因，除了实验原理不正确这个不可控制的原因外，主要是实验仪器不精确、实验过程不正确、操作方法不正确等可控制的因素造成的。笔者认为，减少不可控制因素的出现，正是我们科学教师应当注重思考的方面。 3．1减少出现实验“数据异常”可能性的方法 3．1．1勤动手，多实践。 实验操作跟所有的工作一样，也有一个熟练度的问题。通过各年级段和同年级班级间的比较，我们可以比较清楚地发现，高年级学生比低年级学生在实验操作上出现较大“数据异常”的概率小，同年级段内常进行实验操作的学生比不常进行实验操作的学生出现较大“数据异常”的概率小。虽然有一些智力发展方面的原因，但是长期进行实验操作还是可以减少很多实验过程和操作方法上的不正确。例如，学生对如何正确读出烧杯、量筒、温度计的刻度，就应该是贯穿在整个小学科学实验操作练习的始终：三年级比较水的多少，四年级测量降水量、100ml水能溶解多少食盐，五年级测量温度、制作水钟等。如果能坚持带领学生做好这些实验，那么随着操作次数的增加，较大“数据异常”出现的概率必然会大大减少。 3．1．2培养良好的实验习惯。 学生对实验的兴趣通常都很浓厚，但是其中倾向于玩的成分远大于探索的成分。常常可以看见学生实验时嬉笑玩耍，对于实验操作中的注意事项容易疏忽；也有的学生在实验时无所事事，仿佛实验都是别人的事，与自己没有关系；还有的学生对于实验数据采取无所谓的态度，人云亦云，不能坚持自己测量的数据。针对这些情况，就要求教师在安排实验时给每个学生进行具体分工，保证他们有事可干；强调科学实验是严谨的活动，必须细致、细心地进行每一步操作；演示实验要求学生仔细留意教师的每个细节，实际操作中教师也时刻留意学生的操作细节并适时进行指导。长期这样坚持，特别是严谨地要求学生注重细节，不但可以端正他们学习科学的态度，也能使实验中出现较大“数据异常”的概率变小。例如，笔者曾从三年级开始任