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科学记录,让探究扎实有效

2019-10-16林宏文

教师·上 2019年8期
关键词:数据探究

林宏文

摘 要:有效的科学记录,记录着学生亲历探究过程中科学思维的轨迹,反映着学生的探究能力和表达能力。科学记录的方法和态度决定了数据的真实性和准确性,对科学探究起着举足轻重的作用。教师要立足学生的年龄特点,根据不同的探究内容,运用多样的记录方式,真实、准确、规范地记录探究结果,形成注重事实、深入探究、坚持研究的科学态度,从而培养学生科学的综合素养。

关键词:数据;探究;科学记录

中图分类号:G623.6 文献标识码:A 收稿日期:2019-02-28 文章编号:1674-120X(2019)22-0100-02

数据是科学研究过程的重要依据,是学生通过观察、测量、实验等方法,收集整理实验过程中的信息,为形成科学结论提供充分的证据。科学记录的方法和态度决定了数据的真实性和准确性,对科学探究起着举足轻重的作用,它记录着学生亲历探究过程中科学思维的轨迹,反映着学生的探究能力和表达能力,是评价学生科学学习的重要依据。

《义务教育小学科学课程标准(2011年版)》在“科学探究学段目标”中提出,从三年级开始在教师引导下,学生基于所学的知识,能用科学词汇、图示符号、概念图、统计图等方式记录整理信息,陈述证据,表述探究结果。因此,教师要立足学生的年龄特点,根据不同的探究内容,运用不同的记录方式,真实地记录探究结果,准确地形成科学结论,使学生构建科学知识体系,形成科学态度。

一、选择方式,获得记录的最佳效果

(一)准确性记录,提出思考

课标对1~2年级学生的要求是只要能用语言初步描述信息就可以。从三年级开始要求学生学会科学记录、整理信息。这就需要教师在教学中抓住探究的核心内容,合理设计实验记录单,引导学生准确、规范、工整地记录实验现象和数据,并进行思考分析,写出自己的发现。

如教学“比较韧性”时,探究“哪种材料更韧”。在学生通过四种材料进行实验比较时,教师呈现“不同材料的弯曲程度”的记录单:

学生测量出四种材料的弯曲程度,准确收集、记录数据,有效地抓住探究重点,从实验现象和数据中提出自己的发现。如:尺子伸出桌面越长,弯曲程度越大;塑料弯曲程度最大,卡纸最小;木头没变化,卡纸折了等。学生对数据的收集与分析为形成“弯曲程度越大韧性越强”的科学结论提供了思考依据。

(二)选择性记录,突出重点

小学生在认知和思维上具有一定的被动性,对记录的内容存在一定的取舍困难,并且写字速度较慢,导致在记录上往往花太多时间,影响课堂探究的深入。教学中,教师要引导学生学会对信息进行筛选,抓住核心内容和主要现象,用严谨、精练的语言进行选择性的记录。

如教学“小苏打和白醋的变化”时,探究“混合后的现象”,如果让学生直接描述实验观察到的现象,由于学生思维比较零乱,没有条理,写出来的内容就比较零散。因此,教师可以为学生明确观察方法,引导从“看、听、摸、闻”四个观察角度,抓住重点词进行观察记录:

像這样明确方向、抓住重点的记录,避免了学生受无关条件的刺激而影响科学观察和记录。学生用条理性的思维,通过重点词句,精要记录最明显的现象,删繁就简、去粗求精,以较少的时间获得最佳的探究效果。

(三)多样性记录,突显本质

科学现象的呈现是多种多样的:直观的现象、精要的数据……教师要结合学生的年龄特征,多样性地运用不同形式进行科学记录,可以是科学语言、数字、图示符号、统计图表等,多样、生动、直观地呈现科学现象。

如教学“种植我们的植物”时,观察“凤仙花的生长变化”过程要求学生定期记录:

其中对“我们做的事情”可以用文字描述,“根的长度”“植株的高度”和“叶的数量”可以用数字记录,而“观察到的现象”和“叶的形状”用语言描述就烦琐且难度较大,而用图画的形式来记录既直观清晰又方便快捷。这样针对不同的科学现象运用不同的记录方式,图文并茂、精确直观,更好地突显事物的本质特征。

二、深入研究,养成记录的科学态度

(一)协作参与,培养综合素养

科学记录不是一个人的事,而是每个学生要掌握的学习方法。课堂上,教师常常为了提高教学效率,让小组成员分工明确、各司其职,科学记录的任务交给指定的记录员来完成,这样会造成大部分学生没有参与科学记录的机会,同样记录员也不能充分地投入实验操作,不利于学生科学综合素养的培养。因此,教师要让学习小组定期轮换组员所承担的任务,让每个学生都能主动承担记录员的任务,在条件允许的情况下,也可以尽可能让每位学生都进行科学记录。同时,教学中要从记录的内容和方式上进行师生、生生间的互相评价,促进科学记录的有效发展。

(二)注重事实,增强实证意识

科学记录是推测、交流、分析、结论的事实依据。科学探究往往是通过反复观察和实验进行的,只有真实详细地记录下每一次的实验现象和数据,科学探究才是“有源之水”,这种记录才有价值,科学探究才严谨。

如教学“摆的研究”时,探究“15秒内摆动次数”,要求学生记录三种不同的重量的物体摆三次摆动的次数:

科学课程中有许多“控制变量”的实验,如果只做一次实验,就存在因为偶然性和不確定因素引起的实验失误,造成实验不规范、不严谨,影响科学研究的准确性。因此,这样的实验要让学生至少重复做3次,效率高的小组还可以多做。学生在反复实验、观察、比较中,真实记录实验数据,综合分析实验信息,形成科学结论,培养实证精神。

(三)坚持记录,形成系统研究

科学记录不应只是单纯一个实验或一节课的观察记录,而应该从整个学期乃至更长远的纵向角度形成系统的科学探究记录。教师可以倡导学生准备科学记录本,用来记录相关的科学资料、产生的问题、实验探究方案、观察发现、科学知识和概念等。教师要引导学生经常审阅自己的记录本,反思自己的学习情况。

如教学“植物的生长变化”单元,从“种植我们的植物”到“开花了,结果了”连续五节课都是围绕“凤仙花的生长变化”来进行观察研究。这就需要学生进行半个月以上的观察和记录,显然记录本比课堂记录单更适合,它是小科学家们的研究成果,不仅记录着整个探究过程,也再现着学生的成长轨迹。学生长期观察、坚持记录,从而形成系统的研究和科学研究态度。

三、控制实验,提高记录的精准效果

(一)精确实验操作,减少偏差

实验操作的精确性直接关系到记录的准确性和有效性,从而影响科学结论的严谨性。因此,教学中要保证实验操作的规范、准确,克服实验过程中不利因素的影响,适当改进实验材料或者探究方法,让实验数据更加真实有效。

如教学“探索尺子的音高变化”时,将尺子伸出桌面8cm、12cm、16cm和20cm四种不同长度,通过振动尺子观察其振动快慢和音高变化。这个实验容易因为学生“按的位置不对”和“按的力不同”等因素造成实验偏差,记录也就受到影响,数据就会“失实”。因此,教师要明确让学生用书本按住桌面边缘的尺子,再使用压力计按住尺子一端,用相同的力按压四种不同长度的尺子,测量尺子的振动快慢和音高的变化,同时用“快、较快、较慢、慢”和“高、较高、较低、低”来记录,达到实验精确性和记录的准确性,从而有效、深入地探索音高与物体振动大小之间的关系。

(二)控制材料发放,减少干扰

科学课上,学生最喜欢的就是实验。但小学生由于自我控制能力弱,只要一动起材料,注意力就被分散了,教师再好的“妙语连珠”,学生也只是“充耳不闻”,自然也不会有真实详尽的记录。实验结束学生又常常对实验材料“恋恋不舍”,这碰碰那摸摸,造成课堂“活动有余,实效欠缺”。所以科学课堂要控制材料的有序发放,减少实验材料对学生的干扰。

如教学“神奇的纸”时,整节课在“比一比、按一按、放一放、摸一摸”四个环节都要用到学生折的“瓦楞状纸”。如果纸都“停留”在学生手上,学生的注意力就不在探究,而是不时地摆弄这张“神奇的纸”,严重影响课堂的教学效果。而更多的科学课用到的材料是多种多样的,如果收放不到位,探究的效果就大打折扣。因此,探究的每一个环节都要适时引导学生实验结束将材料收入材料盒保管,进行下个实验时再取出相关材料进行观察、实验,减少实验材料对学生的干扰,保证课堂探究既有序又有效。

综上所见,科学记录在探究活动过程中有着重要的作用,它不仅是科学证据的获得,还是学生思维的深化,更是师生评价的依据。教学中要注重科学记录的真实性和有效性,培养学生科学的记录方法、良好的记录态度,让科学记录更好地服务于科学探究,从而培养学生科学的综合素养。

参考文献:

[1]金晓椿.注重发展学生的数据分析观念——以“数据的收集和整理”教学为例[J].华夏教师,2014(S1):79.

[2]韦国良.小学科学实验数据整理与分析的指导策略[J].读天下,2016(18):217.

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