【摘要】在小学阶段重视学生的数据意识,提高学生分析数据的能力,可夯实学生创新思维能力的基础。科学探究要引导学生关注实验数据背后的信息,培养学生的实证意识。教学过程中教师要引导学生关注数据,尊重数据。如出现数据异常,要鼓励学生质疑,帮助学生分析数据出现异常的原因。
【关键词】 关注 实证意识 实验数据
在小学科学课中重视学生的数据意识,提高学生分析数据的能力,可夯实学生创新思维能力的基础。教学中常常发现学生在实验过程中出现一些异常数据,这些异常数据往往反映了学生实验过程中存在的问题。如果发现异常数据,教师不引导学生正视实验数据,甚至做假数据,时间长了,学生就会丧失证据意识,没有了实事求是的态度。因此,在教学中,我们不能仅仅满足于通过数据得出结论,而忽略了数据背后隐含的信息,忽略了数据分析过程中学生创新思维的培养。科学探究要引导学生关注实验数据,培养学生的实证意识。
一、引导学生关注数据
实验数据是通过实验探究以数字形式反映的科学事实。尊重数据的教育不是通过说教的方式进行的,而是通过教师对待数据的行为影响学生。
如:在探究《电磁铁磁力大小与电池个数的关系》时,学生用同一个电磁铁分别连接一节、二节、三节电池,去靠近大头针。汇报时发现其中有个小组的数据是这样的:
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当我看到这组数据时,心里打了个问号,怎么这么有“规律”?我就没有让他们汇报。而是用其他组的数据得出了实验结论。其他组在汇报时,我发现,这个组在涂改数据。但由于时间不够,也没有找他们私下交流。久而久之,“聪明” 的学生就顺着教师的意思,不认真做实验就填写虚假实验数据,而放弃真实的实验数据。
再如,探究《滑轮组的组数越多越省力》时,由于受到材料的限制,两个组的滑轮组的实验最多只是演示或根本没办法做,我就根据前人研究的结果直接填出数据:
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然后要求学生根据表中的数据得出实验结论,这节课就顺利结束了,殊不知这样做,不仅反映了教师没有证据意识,而且潜移默化地影响了学生的证据意识,长此以往学生就会丧失证据意识,没有尊重数据、实事求是的科学态度了,学生的创新思维也被抹杀了。上述案例一中,我没有在课堂上处理记录员随意填写的数据,在以前我不认为是严重的事情,是因为没有实验材料或材料不典型,而又要完成教学内容,不得已而为之的行为。但通过学习和实践研究,现在我认为这些做法都是不妥的,应以杜绝。
(一)尊重数据,实事求是
当教师发现数据有异常时,如《电磁铁磁力大小与电池个数的关系》中的有规律的数据,就要及时引导孩子说说实验过程,怎么得到的这些数据。并让其他学生明辨数据的真伪。在这个明辨过程中,教师要当着全班同学的面严正指出 “不实验写数据”和“随便改数据”的做法是错误的。让所有学生都明白:每个小组收集的数据,一定是在实验中得到的真实数据,不能凭空编造,这是学科学、做科学最起码的态度。
(二)给与机会,重新实验
既然知道这个小组的孩子没有认真做实验,就要给与他们重新实验的机会和时间,并指导他们正确收集数据,使这种正确的学习行为与态度在全班都得到一次强化。如上述实验,在分析实验数据时就指出他们的问题,并指导他们重新完成实验,使他们意识到这才是学科学、做科学的正确行为和态度。
经过这样的处理,学生在以后的实验中,就不会再揣摩老师的心理,根据假设随意填写数据,而会认真完成实验,采集真实数据。使孩子们认识到科学来不得半点虚假,实证意识就会在学生心中生根发芽。
二、引导学生关注数据出现异常的原因
在科学探究实验教学中,出现异常数据是常事,关键是出现了异常数据或误差我们应该怎样对待。我认为首先应该引导学生分析出现异常的原因。
(一)操作不当
学生操作出现失误,自然无法获得真实数据。如在动滑轮省力的实验中,有小组直接提升钩码后,测力计的指针没有调零;也有小组读数时把测力计提得过高,轮子触碰到了系线的横杆,视线没有与测力计的指针相平等。
(二)材料不典型或有缺陷
不恰当的材料或材料没有结构会让实验陷入歧途,出现异常数据,得出错误的结论。如在研究电磁铁磁力与电池数量关系的实验时,有小组得出相反的结论。经过反复研究和观察,我们发现原来是3节电池的电流强度不同而造成的。
三、引导学生关注数据的策略
在实验教学中,如果出现异常数据,除了分析原因,还要找准应对的策略。在实践中,我总结出一些行之有效的策略。
(一)详细指导实验方法
在实验教学中,教师要详细指导学生的实验方法和注意事项,学生明确了探究过程和方法,才能获得常态的数据,有效的避免异常数据。如研究《电磁铁磁力大小与电池数量的关系》时,我们可以依托一个详尽的表格来指导(见下表)实验过程和方法。这样,学生对实验过程清晰明了,实验操作就越科学,采集的数据就越准确。
(二)精选典型适用的材料
提供精准的实验器材和典型有结构的材料是实验是否成功的物质保障,学生通过对精准的材料进行操作,才能获得真实有效的数据,才能从源头上保证数据的客观性。在研究《电磁铁磁力大小与电池数量的关系》时,一定要精心选择材料,特别是电池,都要是新买来。
(三)适当的演示
润物细无声,合适的演示可以引导学生关注细节,提高数据获取的准确性。如《测量水温》中温度计的使用,就要适当演示。演示时,教师要指导实验过程,引导孩子说说注意事项,这样就能大大提高实验数据的精确度。
综上所述,教师在课堂上发现异常数据,不仅教师要敢于正视实验数据,找到应对的策略,而且还要及时引导学生查找出现异常的原因,实事求是地处理好异常数据。这样既培养孩子的创新思维能力,又培养了孩子实证意识和事实其是、严肃认真的科学态度。
【参考书目】
1、《小学科学》全套教材(实验)及教学参考 教育科学出版社(2012年11月第九次印刷)
2、王瑞芬.在小学科课中培养学生的科学思维[J].中国科教创新导刊,2007(15)
3、蔡铁权、姜旭英、胡玫著《概念转变的科学教学[M]》 北京:教育科学出版社(2009年3月,版次1)