青山小学 徐明 小学科学 小学科学对比实验中结果分析环节教学策略研究.doc

临安市第 23 届学科论文小学科学学科小学科学对比实验中“结果分析”环节教学策略研究[摘要] 在平常的科学课堂实验探究活动，发现学生在交流实验现象和结论时，存在着以下现象：实验数据记录不准确；不尊重事实，对实验结论造假；学生的思维参与不足，不能从表象出发探究本质等现象本文对小学科学实验中“结果分析”这一环节以课堂案例为平台从教学的思想意识、学生科学意识和处理事件的能力等角度探讨了发生这种现象的原因，提出了有针对性的五种教学策略[关键词] 小学科学 对比试验 结果分析 教学策略 一、案例分析案例一：在一次新课程展示课上，有一节课上的是《形状与抗弯曲能力》 老师要求同学们根据实验计划，进行“材料的厚度与抗弯曲能力有关吗？”的对比实验在其他条件不变的情况下改变纸的厚度，测试材料的抗弯曲能力纸梁厚度分别是一倍、二倍、四倍学生们兴趣盎然地进行着实验，我注意着一个小组：首先，学生甲分别将三种不同的纸梁放到架起的“高台”上（两边都是 5 本同样的书） 然后由学生乙负责放垫圈，学生丙负责数数，在实验过程中，学生丁作了记录表一 结论：增加梁的厚度可以增加抗弯曲能力。

这一过程，我注意到了这样几个细节：1、在“4 倍厚”的纸梁第一次实验中，学生甲将所有的垫圈都放到纸梁上，但纸纸的厚度 1 倍厚 2 倍厚 4 倍厚预测 2 4 8抗弯曲能力的大小 实测 4 4 3 14 14 13 35 35 35梁仍然没有接触到底面甲就向其他组去借，但其他组仍在实验中，他没有借到乙说：“我们现在没有垫圈了，就把现在放的垫圈数记上去吧！”丙看了一下纸梁，说：“纸梁快接触到底面了，我看再增加两个差不多了吧！”甲也表示赞同，就叫丙数出个数，加上两个后记在了记录表中2、其他小组已经结束了实验，交流实验的结论，而该小组还没有结束老师宣布小组实验暂停，进行交流汇报第一个汇报的小组展示了实验记录表，说出了实验的结论：“增加梁的厚度可以增加抗弯曲能力 ”学生丁就在记录纸上匆匆记了下来当几个小组汇报之后老师在黑板上板书“增加梁的厚度可以大大增加抗弯曲能力 ”他又在记录纸上进行了补充3、下课以后我找来了他们的材料，发现他们的 2 倍厚、4 倍厚的纸梁做得非常坚硬，原来他们在纸梁粘贴的时候使用了大量的胶水。

我提议他们重新做 4 倍厚的纸梁的实验，结果反复做了几次，最多可以承受 47 个垫圈听完这节课，我一直在想，这是一个偶然现象吗？他们为什么要在实验并没有结束的时候就写下了不真实的数据？是什么原因促使学生在实验时做假呢？难道与理论结果一致的实验数据一定是具有科学性的吗？教师在引导学生控制对比实验的不变量时是否应该让他们考虑得更周到些呢？案例二：在一节研究课上，一位教师执教《电磁铁的磁力》一课在作出假设、制订计划之后进入了实验验证的环节在分组实验之前，老师利用课件上提出了一个要求：“根据计划进行实验，比一比那组的电磁铁的磁力最大 ”于是各个小组展开了对比实验有一个小组，他们计划将电磁铁的线圈圈数设定为 30、60、90 圈在做完前两组之后，他们紧接着进行第三组实验此时，有好几个小组已经结束了实验，有的正在分析实验的数据，有的正津津乐道自己组的电磁铁 “快一点，我们得抓紧时间了” ，组里的一位同学喊了一声于是，绕线圈的同学赶紧绕了起来90 圈的线圈绕好了，测了三次，没有一次超过线圈为 60 圈的怎么回事呢？看到出，这个组有些着急一位同学说：“电磁铁的线圈为 60 圈时，平均能吸 21.7 个，90 圈的应该更多呀。

” 于是，记录员并没有按照实际测量的数据记录，而是根据自己的猜测记了上去并顺利地得出结论：电磁铁的磁力与线圈圈数有关系，圈数多，磁力大；圈数少，磁力小下面是他们这组的实验记录表表二 “电磁铁的磁力与线圈圈数关系”实验记录表吸大头针的数量（个）线圈的圈数 第一次 第二次 第三次 取值 磁力大小排序 30 5 6 5 5.3 360 24 21 20 21.7 290 41 43 42 42 1我们发现：（分析实验数据，这些数据说明了什么？）电磁铁的磁力与线圈圈数有关系，圈数多，磁力大；圈数少，磁力小后来，在交流的环节中，老师还表扬了他们组，因为他们组的电磁铁磁力大，在各个组里排在第二位实际上，这个小组的实验中，90 圈的电磁铁的线圈绕反了，磁力反而没有第一次的大像这样的情况在平时的课中经常出现，甚至各种研究课，汇报课中也会出现老师们为了完成好教学目标，有意无意会忽略一些不客观、不真实的情况，甚至刻意掩盖这是真正的科学课应该追求的吗？二、原因探究1、落后的教学理念，是提供实验数据作假的温床在新课程实施的过程中，一些以前只要教师讲讲就行的科学概念和知识，现在需要学生经过科学探究得出。

这样做的好处是学生经历了科学探究，体验到了科学探究的酸甜苦辣，提高了科学素养缺点是学生获得正确知识的概率减少，往往学生费了九牛二虎之力做探究实验，所获得的结论并非正确这样教师就碰到两个难题，第一，科学作业本上的作业题怎样填（填学生实验所得的结论还是填正确答案？）；第二，直接告诉学生正确的结论还是让学生再重新实验？对于第一个问题，答案不言而喻，作业本、实验手册中都应该填正确的结论对于第二个问题，重新实验、寻找原因是促进学生科学素养发展的好方法，但是课堂教学时间有限，而科学课的教学内容排得满满的为按时完成教学任务，告诉学生正确答案是最可行的办法可是这样做，科学探究变成了走过场，没有了实效有位教师在上《怎样加快溶解》时，学生做好“热水能不能加快肥皂溶解”的实验后，发现观察到的现象不十分明显，有一部分学生得出结论是：热水不能加快溶解这时，时间已不容许这位教师进一步引导学生观察，只得匆匆抽了一组得出“热水能加快溶解”结论的学生发言后，就让学生在实验手册上填上这个结论实验结论不准确的同学只有放弃自己的结论，修改自己的实验数据久而久之，给学生造成很大的错觉：书上和老师讲的都是对的，实验的数据应与教材中的或者老师的结论相符合。

这样的教学是学生实验数据作假的最大温床2、学生实证意识淡薄，任务观念严重所有学生对科学课堂中的实验都非常地有兴趣，几乎每一个学生都喜欢做实验那是因为实验能满足学生动手的需求，满足他们的好奇心理有一部分学生把实验当作一种游戏对待，做不到“像科学家一样的探究” 在做实验时，把认真仔细地观察、负责地控制实验中的变量、实事求是地读取实验结论都忘在了脑后当要填写实验表格时，发现该做的都没有做为了完成老师布置的任务，那就随便写一些吧曾听过一节《淀粉和碘酒的变化》的课，要求学生检测 14 种物体是否含有淀粉，学生的检测劲头很高有一个小组的学生只顾了检测的高兴，却忘了检测后要及时地记载实验的结果最后，老师说：“检测完 14 种食物，并填写好表格的小组请举手 ”这时，他们才手忙脚乱地填写表格，由于检测的食物较多，对于某几种物体在检测时碘酒的颜色是否发生了变化都说不清了，只好随着自己的猜测填写了学生对于科学学习的目的性不明确，不理解科学探究活动中的结论收集的重要性实证意识的淡薄，严重的任务观念是发生实验结论虚假的现象的一个重要原因3、希望得到教师满意获得肯定，猜测教师的意图由于科学探究中学生发现的现象多而杂，提出的问题常常说不到点子上。

教师为了顺利地完成既定的教学任务，在让学生交流实验中的现象时，常常选择有利于教学的学生发言一听到正确的结论，交流就戛然而止，不再展开时间长了学生为了能得到老师的肯定，就会猜摸老师的需要根据他们认为的正确结论去填写实验结论，从而放弃自己真实的实验结论本文开头的案例，估计就是这个原因因为是展示课，学生不想节外生枝，给老师惹麻烦而且学生们一定很熟悉教材，凭生活的经验猜想实验的结果一定是厚梁一定比薄的梁抗弯曲能力更强于是他们非常配合老师，通过“技术处理” ，得到了理想中的结论，这也是老师想要的结论如果在平时，也许他们会选择自己实验的结论4、缺少处理异常结论的能力，从众心理促使学生作假平时，我们让学生做的实验，往往它们的结果都是唯一的，学生也都能得出正确的结论对于出现结果不唯一，或者实验结果结论异常时怎么办？我们的学生没有经历过，老师也没有相应的引导于是，当一些学生做验证性实验出现预测与结果不一，特别是在明知自己的实验结果明显有违常理时，对“怎样处理自己的实验结论”无所适从在面对有违常理的现象时，不知道怎样处理这些异常结论，没有去思考产生这种现象的原因虽然有同学提出换一个磁铁重做，但在课堂环境下，材料有限，时间有限，这样的想法又不可行。

于是，就选择了从众三、策略探索1、培养“像科学家一样的探究”的科学意识，促进学生实证意识形成在科学学科的教学中，探究既是科学教学的目标，也是科学学习的主要方式然而，探究活动不仅仅是让学生动动手，毫无目的地玩一玩而已，而是需要学生认真对待探究活动的过程应该是比较严谨的、实事求是的，需要强调“像科学家一样的探究” 在平时的教学过程中，教师应明确“实事求是”在科学学科学习中的重要性，随时渗透一些科学家尊重事实、尊重证据的实例，促进学生的实证意识的形成因为在学生的心目中科学家是有责任的人，尊重事实、实事求是的人在科学探究学习时，教师应在探究前引导学生明白探究的目的，探究的步骤和注意事项；探究过程中，教师要注意细节的指导，要引导学生严格按事前设计的探究方案进行；同时，应把探究得到的现象和结论如实地记录下来只有在学生探究学习时，强调“像科学家一样探究” ，学生才不会把探究活动当作游戏，像玩一样进行；也不会把结论的收集当作只需应付了事的任务当学生多次经历有责任的科学探究学习以后，学生的实证意识就会得到加强，那种敷衍了事的行为就会得到改变在上《摆的研究》一课时，我发现这是培养学生实证意识到好机会我对教材进行纵向的研究。

《摆的研究》是“摆”这块内容的重点部分，它不是孤立的，是和前面的《机械钟摆》 ，后面的《做一个钟摆》等内容紧密联系在一起的所以，在上前面一节课时，我已经在思考：如何发挥它在学生学习过程中的重要作用，起到引领学生思维走向的作用上一节课的重点活动：做一个单摆并测量的活动中，我给孩子们准备的材料是：每一小组 1 个螺帽但大小不一样，一段绳子长度也不同这样每个小组做出来的摆都是有差别的我为什么要这样做？是自找麻烦吗？（准备一批一样的螺帽和绳子会更轻松？）我想这绝对不是自找麻烦！这样的材料准备，学生活动过后，自然而然对不同的摆的特点会有一个直观的感性的认识这样，在上《摆的研究》时，学生对“摆的快慢与哪些因素有关系？”这个引领整节课的关键问题才可能会有比较活跃的思维他们会很自然的想到大小不同的螺帽和长短不一的绳子，于是预测：可能和摆锤重量和摆绳长度有关系这节上我们投入的时间放在实验的不变量的控制上和其他要注意点问题上通过充分的讨论，学生们提出了许多控制的方法：摆绳的长度一定要量精确；时间控制要精确；口令要清楚、短促；放摆锤的同学不能够加力；计时员看准确时间；铁架台、桌子等要放稳定；实验时不能让摆锤碰到铁架台、实验人员；实验时尽量要让摆摆的平稳；控制风度影响等等。

之后，各小组按计划进行实验实验过程中大部分小组分工明确、操作规范；很快实验数据出来了，其中一个小组的记录如下：测试记录摆锤的重量第一次 第二次 第三次 我们的选择表三 15 秒内摆动次数记录我们发现：摆摆动得快慢与摆锤的重量无关表四 15 秒内摆动次数记录我们发现：摆摆动得快慢与摆绳的长度有关摆绳长，摆得慢；摆绳短，摆得快在汇报交流的环节，几个小组汇报了。