小學(xué)科學(xué)擺的研究教學(xué)反思

　　今年，我參加了哈爾濱市小學(xué)科學(xué)“進(jìn)取杯”課堂教學(xué)大賽，我執(zhí)教的《擺的研究》一課獲獎(jiǎng)。經(jīng)過(guò)幾次教學(xué)實(shí)踐的磨礪，我對(duì)這節(jié)課有了一些深入研究，也對(duì)科學(xué)課的教學(xué)有了新的思考。這節(jié)課給我留下了特別深刻的花象。

　　在第一次試講時(shí)，我對(duì)這節(jié)課的結(jié)構(gòu)作了如下安排：先讓學(xué)生結(jié)合生活實(shí)際對(duì)“擺的快慢可能與哪些因素有關(guān)”進(jìn)行猜測(cè)，學(xué)生討論后認(rèn)為有許多因素可以影響擺的快慢，如擺錘的輕重、擺繩的長(zhǎng)短等。接著將問(wèn)題引到“擺的快慢是否與這些因素有關(guān)”這一問(wèn)題上來(lái)。問(wèn)題一提出，學(xué)生就七嘴八舌地發(fā)表了自己的看法（猜測(cè)）：認(rèn)為有關(guān)系的31人，認(rèn)為沒有關(guān)系的26人。究竟擺的快慢與擺錘的輕重、擺繩的長(zhǎng)短有沒有關(guān)系，學(xué)生自然想到通過(guò)做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。這個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)于五年級(jí)同學(xué)來(lái)說(shuō)并不是特別難，學(xué)生根據(jù)自己的猜測(cè)，設(shè)計(jì)好了實(shí)驗(yàn)方案，也提出了做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)的注意事項(xiàng)。在接下去長(zhǎng)達(dá)18分鐘的時(shí)間里學(xué)生分別做了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，而后進(jìn)行匯報(bào)交流。第一個(gè)實(shí)驗(yàn)難度不是特別大，結(jié)論也明顯。但學(xué)生得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可不是這樣：全班9個(gè)組，實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)表明有一個(gè)組在做擺的快慢與擺錘輕重?zé)o關(guān)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，測(cè)出的幾個(gè)數(shù)據(jù)都是不同的。先匯報(bào)的兩個(gè)小組說(shuō)：“擺錘的輕重與擺擺動(dòng)快慢無(wú)關(guān)�！币�?yàn)樗麄儨y(cè)出的數(shù)據(jù)都是不變的，我對(duì)他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果很滿意，表?yè)P(yáng)了他們。當(dāng)?shù)谄呓M同學(xué)用膽怯的聲音告訴大家，擺的快慢與擺錘的輕重有關(guān)時(shí)，我隨口說(shuō)出，你們的實(shí)驗(yàn)可能出錯(cuò)了。其他同學(xué)的疑慮也就就此打住，一次培養(yǎng)學(xué)生實(shí)證意識(shí)的機(jī)會(huì)就這樣在我手中悄悄地溜走了。

　　第一次試講結(jié)束了，但留給我的'思考卻更多了。

　　科學(xué)課的全面推開在我區(qū)已經(jīng)有5年多了，而我們對(duì)科學(xué)課的認(rèn)識(shí)到底到了什么程度，科學(xué)究竟是什么，簡(jiǎn)單的猜想、合作、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)得出一個(gè)結(jié)論就是科學(xué)嗎？這個(gè)問(wèn)題多次在我心中質(zhì)問(wèn)著我。我認(rèn)為科學(xué)最大的特點(diǎn)應(yīng)該是以觀察和實(shí)驗(yàn)的方法尋求對(duì)世界的解釋，用實(shí)證的方法尋求對(duì)世界的認(rèn)識(shí)，它是講求真憑實(shí)據(jù)，講求用證據(jù)說(shuō)話的。科學(xué)對(duì)事實(shí)的尊重，對(duì)觀察的依賴，對(duì)結(jié)論的謹(jǐn)慎，對(duì)錯(cuò)誤的勇于修正，這些都不是靠用文字講給學(xué)生聽，他們就可以內(nèi)化的，而必須在孩子們經(jīng)歷了一次又一次的親歷活動(dòng)，在活動(dòng)的過(guò)程中讓學(xué)生去感悟，去體驗(yàn)才能達(dá)成的。

　　當(dāng)證據(jù)與事實(shí)不相符合時(shí)，而我卻將結(jié)論告訴給學(xué)生的例子還有很多，相信其他老師也都會(huì)有同感。我想我們的實(shí)驗(yàn)證據(jù)與我們所要得出的結(jié)論產(chǎn)生的矛盾，它并不可怕，因?yàn)槲覀兌贾�道�?shí)驗(yàn)中的誤差是無(wú)法避免，也不可能避免的，誤差是永遠(yuǎn)存在的，最關(guān)鍵一點(diǎn)是我們應(yīng)該怎樣引導(dǎo)學(xué)生用科學(xué)的態(tài)度去面對(duì)誤差，去分析這些數(shù)據(jù)，僅僅簡(jiǎn)單地告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)的結(jié)果決不是我們所要的科學(xué)態(tài)度。

　　一、分析這些誤差產(chǎn)生的原因

　　既然誤差的得來(lái)是不可避免的，所以回避它絕不是聰明的辦法，如果一遇到學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與結(jié)論不相符合時(shí)，都由老師來(lái)告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是這樣的，那么科學(xué)探究還有意義和價(jià)值嗎？學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)還能提升嗎？在課后的研討中我也意識(shí)到了這一點(diǎn)。作為一名科學(xué)老師在事先的備課環(huán)節(jié)中就應(yīng)考慮到這點(diǎn)，學(xué)生還小，他們不可能像真正的科學(xué)家那樣，通過(guò)幾次實(shí)驗(yàn)操作就得出科學(xué)的結(jié)論，更何況科學(xué)家結(jié)論的得出也不是一次就成功的。

　　當(dāng)?shù)谄呓M同學(xué)說(shuō)出擺的快慢與擺錘的輕重有關(guān)這一結(jié)論時(shí)，我不應(yīng)該簡(jiǎn)單的告訴他們，你們的實(shí)驗(yàn)出錯(cuò)了，而應(yīng)該組織全班同學(xué)討論：為什么他們的結(jié)論與事實(shí)不相符合，可能會(huì)有哪些因素導(dǎo)致擺的快慢與擺錘的輕重有關(guān)？比如說(shuō)我們?nèi)藶榈囊蛩�，花�?duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響是否有差異……，如果能這樣理性地引導(dǎo)學(xué)生看待誤差，這樣學(xué)生的分析能力，對(duì)待問(wèn)題的科學(xué)態(tài)度都將會(huì)在潛移默化中得到提高。

　　二、尋找減小誤差產(chǎn)生的方法

　　既然誤差的產(chǎn)生是不可以避免的，在我們的科學(xué)課中就應(yīng)當(dāng)積極面對(duì)，尋找為什么會(huì)產(chǎn)生誤差，怎樣做才能減小誤差。那么如何來(lái)減小誤差的產(chǎn)生呢？在教學(xué)中我是這樣做的：

　　1.仔細(xì)檢查實(shí)驗(yàn)裝置

　　誤差的產(chǎn)生有的是人為因素造成的，有的是與實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)置有關(guān)。因此在學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)之前，讓他們仔細(xì)檢查自己的實(shí)驗(yàn)裝置是不是還存在著不足之處，需不需要改進(jìn)。例如在做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果實(shí)驗(yàn)花稍微有些小毛病，就會(huì)直接影響研究結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，實(shí)驗(yàn)花一定要精心選擇，把干擾因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響控制到最小。選擇擺線，我試過(guò)紗線、細(xì)棉線、尼龍線、滌綸線、繡線等等，都存在不足，最后才選擇略粗一點(diǎn)的棉線。對(duì)于擺錘，教材用大小螺絲帽表示輕重兩種不同重量的擺錘。其實(shí)當(dāng)兩根擺線長(zhǎng)短一樣綁上大小兩個(gè)螺絲帽后，實(shí)際上擺長(zhǎng)就會(huì)發(fā)生變化，大螺絲帽的擺線要比小螺絲帽長(zhǎng)。所以我將螺絲帽換成鐵墊圈，以免產(chǎn)生不必要的誤差。

　　2.滲透重復(fù)檢驗(yàn)的科學(xué)思想，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)證意識(shí)。

　　科學(xué)家得出一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論并不是做一次或兩次實(shí)驗(yàn)得出的，而是做了幾十次、幾百次，甚至上千次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析才得出一個(gè)科學(xué)結(jié)論。因此，盡管課堂教學(xué)時(shí)間無(wú)法讓我們像科學(xué)家那樣反復(fù)實(shí)驗(yàn)，但我們也不能僅僅從一次實(shí)驗(yàn)中就得出結(jié)論。

　　幫助學(xué)生形成科學(xué)合理的探究方案是整個(gè)擺的探究活動(dòng)成功和失敗的關(guān)鍵，那么，舍得花時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)中相同和不同因素的控制的深度研討就成為極具價(jià)值的活動(dòng)了。在研究實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，我問(wèn)學(xué)生：“為了讓我們的研究更加科學(xué)，操作更加精確，實(shí)驗(yàn)中我們還應(yīng)該注意些什么？”生：多做幾次實(shí)驗(yàn)。師：為什么你這樣認(rèn)為？ 生：一次可能有巧合。師：那你覺得做幾次比較合適？生：三次以上吧。師：行！我們每組爭(zhēng)取都做三次，實(shí)驗(yàn)中有干擾的不算，如果還有時(shí)間，可以多做幾次。接著，我又提出一個(gè)問(wèn)題：“如果三次實(shí)驗(yàn)有三個(gè)數(shù)據(jù)，應(yīng)該怎么辦？”學(xué)生說(shuō)可以取平均數(shù)。

　　通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)中注意事項(xiàng)的探討，強(qiáng)調(diào)了學(xué)生在“動(dòng)手之前先動(dòng)腦”的科學(xué)思想。讓學(xué)生先明確每個(gè)實(shí)驗(yàn)中一定要保持相同和一定要保持不同的因素是什么，運(yùn)用“控制變量”的方法來(lái)收集有效證據(jù)。尤其是引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作細(xì)節(jié)加以關(guān)注：做三次以上就是重復(fù)做；求平均數(shù)是計(jì)數(shù)要求簡(jiǎn)單性……，教師強(qiáng)調(diào)了測(cè)量要客觀、精確，它將影響證據(jù)的可靠性，在教學(xué)中向?qū)W生充分滲透了實(shí)證意識(shí)。

　　3.通過(guò)搜集證據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)證意識(shí)。

　　科學(xué)事實(shí)、科學(xué)數(shù)據(jù)就是證據(jù)�？茖W(xué)探究要重證據(jù)，應(yīng)通過(guò)定量觀察、測(cè)量、記錄來(lái)搜集科學(xué)事實(shí)和可靠證據(jù)。本課中學(xué)生要謹(jǐn)慎地做好數(shù)據(jù)的記錄和整理。本課出現(xiàn)三次運(yùn)用數(shù)據(jù)，一是讓學(xué)生在測(cè)擺的快慢與擺錘的輕重?zé)o關(guān)后，把自己組的數(shù)據(jù)公布與眾。由于都是學(xué)生自己做的擺，都是測(cè)十五秒內(nèi)擺動(dòng)的次數(shù)，所以學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)很自然的得出結(jié)論。二是學(xué)生在研究過(guò)程中要認(rèn)真如實(shí)地記錄下自己組的研究數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)，形成自己的研究結(jié)論。三是在匯報(bào)交流時(shí)能向大家闡述自己證據(jù)獲得的經(jīng)過(guò)，依據(jù)可靠的數(shù)據(jù)來(lái)解釋。讓學(xué)生在科學(xué)探究的過(guò)程中學(xué)會(huì)尊重?cái)?shù)據(jù)（證據(jù)），讓證據(jù)說(shuō)話的科學(xué)態(tài)度。

　　4.引導(dǎo)學(xué)生反思、質(zhì)疑。

　　盡管學(xué)生在動(dòng)手之前對(duì)實(shí)驗(yàn)精確操作有了一定的認(rèn)識(shí)，但在實(shí)際操作中還是會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的問(wèn)題，導(dǎo)致研究出現(xiàn)誤差。及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己活動(dòng)進(jìn)行跟進(jìn)反思就顯得尤為重要。在交流擺錘研究結(jié)果的教學(xué)活動(dòng)中，我設(shè)計(jì)了這樣的體驗(yàn)活動(dòng)：

　　1、學(xué)生匯報(bào)關(guān)于擺錘重量是否影響擺的快慢的結(jié)果，出現(xiàn)不一致的意見，個(gè)別組的結(jié)果表明是“有關(guān)系”的。

　　2、組織學(xué)生進(jìn)行反思：大家研究的結(jié)果不同，大家覺得問(wèn)題出在哪里? 討論找出其不規(guī)范或不正確操作而影響實(shí)驗(yàn)精確性的地方；3、現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證演示，請(qǐng)這組現(xiàn)場(chǎng)演示，在同學(xué)們的監(jiān)控下，嚴(yán)格控制相關(guān)變量，達(dá)到實(shí)驗(yàn)成功。學(xué)生在這樣有梯度的遞進(jìn)活動(dòng)中，經(jīng)歷著對(duì)自己的研究過(guò)程進(jìn)行重新梳理和回顧，達(dá)到對(duì)“精確控制因素”的再認(rèn)識(shí)，深刻體驗(yàn)對(duì)科學(xué)研究要持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。因此，在教學(xué)時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生盡可能多地重復(fù)實(shí)驗(yàn)，在一定程度上會(huì)減小實(shí)驗(yàn)誤差的產(chǎn)生。

　　三、正確對(duì)待誤差，培養(yǎng)學(xué)生求真求實(shí)的科學(xué)態(tài)度

　　在課堂上，學(xué)生只忙于動(dòng)手操作，不注重同時(shí)觀察、適時(shí)收集證據(jù)，忽略控制變量，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的失敗。實(shí)驗(yàn)就會(huì)產(chǎn)生誤差，誤差不等于差錯(cuò)。在科學(xué)課教學(xué)中，教師不僅要關(guān)注學(xué)生科學(xué)知識(shí)的獲取，更要重視對(duì)學(xué)生科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生能正視誤差，培養(yǎng)孩子們一種求真求實(shí)，不要妄下結(jié)論的科學(xué)態(tài)度。告訴學(xué)生：“誤差是不可避免的，誤差的存在是可能的并且是合理的，面對(duì)誤差要積極地分析這些誤差產(chǎn)生的原因，怎樣做才能盡可能地減小誤差才是一種科學(xué)的態(tài)度�！睈鄣仙�說(shuō)過(guò)，任何一項(xiàng)發(fā)明都是深思熟慮、嚴(yán)格試驗(yàn)的結(jié)果。在課堂上讓學(xué)生大膽去實(shí)驗(yàn)，去正確對(duì)待誤差這些都是科學(xué)探究的重要內(nèi)容和方式。

　　科學(xué)的本質(zhì)之一就是“實(shí)證”�？茖W(xué)是要講證據(jù)的，科學(xué)是可以重復(fù)檢驗(yàn)的，這就是“實(shí)證意識(shí)”。追求實(shí)驗(yàn)的“精確性”以收集有效證據(jù)，讓精確實(shí)驗(yàn)的思想滲透在每一個(gè)教學(xué)細(xì)節(jié)中，詮釋著科學(xué)課堂中實(shí)證意識(shí)的教學(xué)。

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