小學科學教學中學生如何通過實驗來獲取真實數(shù)據(jù)論文
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摘要：小學科學學科在新課程標準改革的引導下，強調(diào)了小學科學學科的學習，要做到以研究探索為中心的核心教學理念，說明了學生學習科學這門學科的中心途徑是以探索為主、結(jié)合學生個體親自參與的原則。小學科學這門學科在課堂教學上，應該充分調(diào)動學生學習探索發(fā)現(xiàn)的積極性，教師多為學生創(chuàng)造科學實驗的機會等，但是，教師在引導學生積極探索的同時，忽略了學生對于獲取實驗真實數(shù)據(jù)的本質(zhì)做法。由此可見，在尋覓科學探索和真實知識之間，要想和諧發(fā)展，必須要通過教師對教學方式進行改革創(chuàng)新。既要保證科學實驗結(jié)論的真實性，又要給學生飽滿的時間、精力去探索研究實驗。本文就在小學科學教學中，如何引導學生獲取真實數(shù)據(jù)的方法做以下研究。
關(guān)鍵詞：小學科學；真實數(shù)據(jù)；教學方法；
小學階段就是所說的兒童階段，兒童各個方面的發(fā)展都與成年人有很大程度的不同，小學科學這門學科因為學生間的個體差異，以及部分教學條件的缺失，學生親自經(jīng)歷探索的過程和教學目標的完成會有所差異，甚至有部分學生辛苦實驗得來的實驗數(shù)據(jù)與教材上的教學結(jié)果背道而馳。那么，關(guān)于小學科學這門學科的諸多教學疑問就慢慢體現(xiàn)出來，例如，"是否非要得到結(jié)論不可？""遇見實驗結(jié)果與教材理論不一致的情況，我們應該怎么做？"等問題。筆者找出幾點行而有效的解決對策，淺談如何引導學生獲取真實的實驗數(shù)據(jù)。
一、從已發(fā)生的相悖案例中獲取真實數(shù)據(jù)
在教育科學出版社小學科學2019第一版三年級下冊《水結(jié)冰了》這一課的教學中，出現(xiàn)了實驗數(shù)據(jù)和教材定義不一致的情況，導致本節(jié)課的課堂氣氛緊張。本節(jié)課的實驗探究活動是運用玻璃溫度計這一教學工具進行實驗，測量水在多少溫度的情況下會產(chǎn)生結(jié)冰的現(xiàn)象。在科學教師教學專用書中描述的教學規(guī)定則是："環(huán)境溫度在零度以下時，水的溫度也將下降至零度結(jié)冰點，進而水的外在形態(tài)從液態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)，產(chǎn)生結(jié)冰的現(xiàn)象。"根據(jù)上述描述，筆者將學生分組，以小組的形式進行實驗，但是教師及學生在這樣簡單的實驗操作中發(fā)現(xiàn)了如下問題："每組學生的實驗結(jié)果存在差異，每組學生得出的結(jié)論不一致，學生分組得到的實驗結(jié)果是水結(jié)冰的溫度從零度至零下四度不等，其中去掉結(jié)論為零度的數(shù)據(jù)之外，其他數(shù)據(jù)和教材描述的結(jié)論都不盡相同。"由此，學生對"零度結(jié)冰"這一科學現(xiàn)象并不理解，不知道正確的結(jié)論是什么。
類似上述案例在另外幾本教材中也有體現(xiàn)，像是教育科學出版社出版的小學科學教科書五年級下冊的《時間的測量》《機械鐘擺》《擺的研究》教學中，關(guān)于實驗中對于鐘擺的快慢實驗數(shù)據(jù)也有類似情況出現(xiàn)。
就這樣的相悖情況，教師的教學方法不外兩種，第一，選擇相信數(shù)據(jù)，拋棄教材；第二，則是尊重教材結(jié)論，將實驗結(jié)果拋棄。但是目前的教學體系以尊重真理為中心，教育工作者務必做到嚴謹教學不能敷衍了事，力求同學生共同尋找真相的原則，所以，教師更要針對這樣的矛盾問題，提出解決方法，做到實事求是。
二、實驗數(shù)據(jù)和教材結(jié)論相悖的原因
針對在課堂上的出現(xiàn)的類似問題，筆者在課下利用大量的時間進行實驗，爭取找到問題出現(xiàn)的原因，筆者先找出15支玻璃溫度計，測試相同一杯水的數(shù)據(jù)，可得到的數(shù)據(jù)是玻璃溫度計的不同造成了實驗結(jié)果的溫度不同，而且毫無規(guī)律。那么很顯然，造成課堂上實驗數(shù)據(jù)多樣化的重要因素之一就是玻璃溫度計的測量精度問題。在平時的課堂教學中，教師總是追求實驗數(shù)據(jù)和教材結(jié)論相悖的最小化，從而挑選精度最高的實驗工具、器材，盡量做到精細加工實驗的整體過程，努力做到實驗數(shù)據(jù)和教材結(jié)論的一致性。
但是，就《水結(jié)冰了》這一課的實驗數(shù)據(jù)來說，是很難做到學生的實驗數(shù)據(jù)一致，因為這其中夾雜了太多的不確定因素，并且非人為所能改變的，其中包含的原因可能是環(huán)境溫度的差異、實驗器械的差異等因素。所以，作為小學科學教師而言，必須換角度理解這一問題，才能合理地找到解決問題的對策，教師應當明白理想與現(xiàn)實的差距，當教材中的結(jié)論與學生現(xiàn)實實驗的結(jié)果存在無數(shù)差異時，教師要做到因材施教，懂得在教學過程中結(jié)合學生的特點開展教學，才能發(fā)揮出更好的作用。
三、啟發(fā)學生從實驗的真實數(shù)據(jù)中獲取真理
在小學科學這門學科中，教師要以教學與實際實驗數(shù)據(jù)相聯(lián)系的理念展開課堂教學，引導學生從實驗的真實數(shù)據(jù)結(jié)果中獲取真理。"根據(jù)因材施教，可以了解到小學階段的學生與成年人在接受教育教學知識方面存在差異，探索科學的方式不能同一而論。在小學科學這門學科中涉及的學生課堂實驗，也不可能與科學家在精密實驗室中進行的實驗相提并論，因此，將小學科學的實驗研究與純粹的科學實驗相提并論是不對的。針對小學科學這門學科，教學理念應該秉承著實際教學與科學知識之間相適應的原則，將教師帶領(lǐng)學生做實驗的整個過程與教學通過最真實的方法、最簡單有力的教學手段，多元化地結(jié)合起來。
例如，在教育科學出版社小學科學《冰融化了》這一課的教學中，學生以冰融化的溫度為實驗得出大量數(shù)據(jù)，同樣存在得出不同的數(shù)據(jù)。學生分組進行科學實驗，并且得出的結(jié)果從零下一度到零下四度不等，在這種情況下，教師怎樣行而有效地完成教學目標，又能有力度的啟發(fā)學生呢？本節(jié)課的教學目標是以零度為基準，冰作為固體形態(tài)在受到環(huán)境溫度為零度以上的`作用下，可以液化為水，與此同時，冰的本身溫度保持在零度，在零度的以下一點點全部液化為水的過程。在這種矛盾的情況下，再多花費課堂時間反復多次的進行實驗、強求得到與教學目標一致的結(jié)果，是完全無用的了，教師反而應該引導學生進行思考，嘗試發(fā)現(xiàn)這矛盾的雙方到底是哪方出現(xiàn)問題，才是解決這一困境的正確方式。
首先，教師引導學生進行小組交流，討論問題出在哪里，是課上的實驗數(shù)據(jù)有問題，還是教科書上的結(jié)論有問題。其次，要是在課堂實驗中得出的數(shù)據(jù)存在問題，那又是什么原因造成的。帶著這兩項疑問，學生開始交流探討，經(jīng)過探討，班級中的部分學生認為是在實驗的過程中自己的操作細節(jié)有誤，從而造成了實驗結(jié)果與教科書中顯示的結(jié)論不相符的情況，學生要求再做一次實驗，以探求真正的結(jié)果。然而，這次得到的實驗數(shù)據(jù)從零度到零下三度不等，很顯然第二次課堂實驗的結(jié)果與教科書中的結(jié)論也不一致，并且重點在于與學生第一次做實驗的結(jié)果也不符合，經(jīng)過學生自己動手發(fā)現(xiàn)造成矛盾的根源在于實驗測量的方法。也有部分學生在實驗中細心地發(fā)現(xiàn)，玻璃溫度計在冰與水的混合物中所處的位置不同也會造成實驗數(shù)據(jù)的不同，此時，科學教師可以進行解釋說明，在教科書上講述的是實驗普遍存在的現(xiàn)象，而根據(jù)實驗測量環(huán)境的不同等因素，也會對實驗結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。有了實踐的論證，學生對這一說法也會產(chǎn)生共鳴，從而達到激發(fā)學生自主學習科學這門學科的興趣，培養(yǎng)學生觀察事物、聯(lián)系事物積極探索的精神。
四、根據(jù)實驗數(shù)據(jù)及教材結(jié)論的不同帶來的啟示
在小學科學新課程標準中指出，實驗中的真實數(shù)據(jù)與課堂上提出的假設是需要經(jīng)過對比之后進行深度分析而得出的結(jié)論，也就是說過程是非常重要的，整個探究過程就是科學學科需要達成的最終目的，通過學生自己反思和研究的探索過程，進而與對結(jié)論的假設做對比，這才是小學科學這門學科的最終準則。
在小學科學這門學科中，鼓勵學生多觀察、勤動手、提假設、看數(shù)據(jù)是小學科學的重點教學內(nèi)容，也同樣是科學發(fā)展、素質(zhì)全面發(fā)展、多元化開發(fā)的核心組成部分。在傳統(tǒng)教育中部分教師只求表面結(jié)果，違背了思維分析以及數(shù)據(jù)推測、反思實驗的教學宗旨，學生在課堂上發(fā)現(xiàn)矛盾時也就比較沒有主見，不敢輕易下定論，缺乏解決問題的對策。根據(jù)以上的分析可以得出，只要做到敢于面對真理，敢于換角度看問題，就不會再有相持不下、矛盾重生的教學難題。
五、結(jié)語
通過以上研究，即從已發(fā)生的相悖案例中獲取真實數(shù)據(jù)；實驗數(shù)據(jù)和教材結(jié)論相悖的原因；啟發(fā)學生以實驗的真實數(shù)據(jù)中獲取真理；根據(jù)實驗數(shù)據(jù)及教材結(jié)論的不同帶來的啟示，可以了解到教師不能只求學生表面地理解，而忽視了真實數(shù)據(jù)帶來的啟發(fā)。小學科學的教學模式應該更注重學生自己求取真相的過程，而并不是強求實驗結(jié)果，在二者之間產(chǎn)生不一致時，小學科學教師可以冷靜思考，從而得到最滿意的答案。小學科學這門學科的真諦就是用事實說話，從實驗中得到結(jié)論，尊重真實的數(shù)據(jù)，教會學生及教師眼見為實，從實踐中探求真相的道理。
六、參考文獻
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