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科学实验中证据收集的探究
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科学实验中证据收集的探究 贺敏 (北京第二外国语学院成都附属小学,四川省成都市,610000) 摘要:小学科学课是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程,它以实验和活动为基础,让学生通过亲自观察、思考、提出假设、检验假设、进而得出结论。 关键词:科学实验;证据收集;科学启蒙;科学素养;教学实践;科学课

科学实验中证据收集的探究

贺敏

北京第二外国语学院成都附属小学,四川省成都市,610000

摘要:小学科学课是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程,它以实验和活动为基础,让学生通过亲自观察、思考、提出假设、检验假设、进而得出结论。

关键词:科学实验证据收集科学启蒙科学素养教学实践科学课

小学科学课是以实验和活动为基本操作方法,学生在观察实验现象之后,通过提出假设并检验假设,最后在大脑思考之后得出结论。在小学科学课中对实验的现象描述和解释、实验结论的得出皆依赖于实验中所收集的证据和对证据的整理与分析。因此,实验中采集到的证据要力求真实、客观、准确。为了让学生在科学实验中收集有效的证据,经过长期教学实践,我认为教师在教学中需要注意几个影响证据收集的因素。

1、实验设计要科学合理,突出学生在实验中的主体性

教学活动是师生的双边活动,学生是学习的主体,当问题提出后教师应让学生自己思考相关因素,自己提出假设、自己设计实验、自己选择材料、自己动手实验。在学生交流实验方案时,对学生实验设计的合理性、科学性要给予指导,以确保实验的顺利实施。这样学生通过自主探究获得感性认识、发现规律,收集的证据自然真实有效。

2、实验材料的合理选择

实验材料的选择在一定程度上决定了实验的质量和成功与否,因此证据的收集与材料的选择有着很大关系。材料的许多不确定性都会影响实验效果,影响实验证据的收集。因此在选择材料时教师应帮助或指导学生注意:

2.1材料的代表性

选择材料时要考虑所选材料的数量、种类是否有代表性,以确保获得丰富的实验信息。如:做“导体与绝缘体”实验时,要选择足够数量的导体、绝缘体,让学生观察到不同材料的物体导电性能不同。

2.2材料的可操作性

选择材料时既要根据实验需要,又要考虑材料的可操作性,合理降低操作难度,保证实验数据的顺利获取。如:在做“月相形成”的模拟实验时,学生选用手电筒作太阳,乒乓球作月球,人作地球。白天做这个实验时手电光照在乒乓球上的亮度有限,若改用更强的光源或使环境更暗都不容易。我就让学生用记号笔把乒乓球涂黑一半。学生看清了月亮的圆缺变化,自然容易得出结论。

2.3材料的有效性

选择材料时要充分考虑到所选材料的有效性,保证实验现象明显。如:学生设计研究摆的规律”实验时,教师要指导学生选择摆线长短、摆锤轻重差异较大的材料,使实验所获取的数据有足够的区分度,足以得出结论。

2.4材料的可测性、可见度

实验的过程和现象要让学生都能看到,一定要注惫材料选择的可见度、可测性。如:在做液体“热胀冷缩”实验时为了看清水的体积变化,可在水中加人红色墨水以增加可见度。

3、实验操作的规范化

新课标鼓励学生创造性地探究,但在实验中教师要注惫指导学生规范化操作。只有实验前了解所用仪器的精度、操作要领,才可以提高实验效率,避免因为实验数据的误差、操作不当导致收集的实验数据无效或整个实验的失败。另外实验操作的规范化也有助于实验安全。例如:酒精灯的规范使用可保证实验安全;天平称的规范操作可减少误差;做“导体与绝缘体”实验前规范化检查电路是否畅通,灯泡是否完好都会保证实验的顺利进行。

4、实验变量的严格控制

小学科学实验中有大量的对比实验,对变量的控制影响到实验数据的公平性与可信度。教学中教师要让学生感受并理解控制实验变量的重要性。实验前学生首先要搞清影响实验的变量有哪些,其次设计实验时要做到严格控制实验变量与不变量。如:在探究“电磁铁的磁力大小是否与线圈匝数有关”时,设计实验时线圈匝数是变量,铁芯和电池是要严格控制的量,这样的实验才能搞清线圈的匝数多少是否与电磁铁的磁力大小有关。

5、实验现象的观察描述

小学科学教材中有大量的观察实验现象,需要用定性的文字描述来记录。实验的结论也需要描述性概念。描述始于学生对实验现象的细微观察。因此,教学中要重视学生对实验过程及现象的仔细观察和对观察对象客现、准确的描述。如:在做“物体沉浮”实验时,要提醒学生一个一个地放物体,放一个观察一个,然后再集中观察它们的沉浮状况。特别让学生仔细观察悬浮在水中间的物体,描述出它们在水中的不同沉浮状态,最后再重点让学生观察同种物体随着物体重量和体积的变化,沉浮状态相应的变化。这样学生对实验现象作出的描述与解释才准确。

科学实验是一个收集证据,从证据中发现规律的过程。我们在教学中关注影响实验证据收集的各种因素——科学地设计实验、合理地选择材料、规范化地操作、严格控制变量、仔细地观察现象、如实地记录、精准地描述、定能确保学生顺利获取实验证据。同时也可以培养学生实事求是、尊重证据的科学态度。

参考文献:

[1]吴歧廷.将科学研究进行到底(五)——收集证据  获得结论[J].农村青少年科技,2015

[2]朱德明.科学验证起于“收集证据”[J].湖北教育,2014

[3]张建强.浅议小学科学探究中的“收集证据”教学[J].小学科学,2011

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