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                                        【用心采集數據,提升實驗效率】 明日之后采集效率

                                        發布時間:2019-08-06 01:20:50 來源: 法律文書 點擊:

                                          小學科學新課標指出:“科學探究要培養學生的實證意識?!边@告訴我們,科學探究離不開數據,引導學生合理地、科學地分析、處理科學探究活動中接觸到的實驗數據,可以不斷地推動學生思維的發展,培養學生實事求是的科學精神。數據的價值離不開有效的采集。采集是數據分析前的準備,是整個探究活動的有力保障。我們應如何收集這些關系課堂命脈的有效實驗數據呢?我結合課堂教學談幾點自己的想法。
                                          一、指導儀器的用法
                                          數據也稱觀測值,它來自實驗測量、觀察。測量和觀察的準確性在實驗過程中起著重要的作用。如果實驗過程中,某種儀器使用不當或觀察方法不正確,就會使實驗數據失真,出現錯誤的實驗結論。
                                          例如,有位教師在測量水的溫度時對一杯熱水的溫度變化進行測量,要求學生每隔2分鐘觀察一次杯中水的溫度,然后記錄下來。教師忘記強調讀數時不能拿出溫度計,結果學生在實驗的過程中為了方便觀察,每隔2分鐘就把溫度計拿出水面,使數據失真,嚴重影響最后的測量結果。
                                          由此可見,指導學生正確地測量是獲取真實的數據的基礎,也是成功探究的一個重要因素。教師要耐心、認真地指導學生正確地使用實驗儀器,指出使用過程中的注意事項。
                                          二、精心選擇材料
                                          在探究活動中,教師要讓學生選擇典型的有結構的材料,因為只有這些材料才能凸顯事物的本質特征,才能從中捕捉客觀的數據,得出結論。
                                          如在教學“物體在水中是沉還是浮”時,按照書本的意圖,教師讓學生自備蘿卜來研究由同一種材料構成的物體在水中的沉浮規律,結果有些組改變蘿卜的輕重和體積大小后,沉浮不變;有些組在改變蘿卜的輕重和體積大小后,沉浮有變化,先浮后沉,這到底是怎么回事呢?教師發現,有些組的蘿卜是空心的,切小后,由于長時間浸在水中,蘿卜的重量增加,大于浮力,因此比較容易下沉。教師課前預設的“改變蘿卜的輕重和體積大小,沉浮不變”與學生的實際結果產生了矛盾,數據缺乏客觀性,不能得出正確的結論。假如在課前,教師能考慮到蘿卜的這些特殊因素,讓學生選擇有結構的材料來做實驗,學生就能輕而易舉地發現由“同一種材料構成的物體在水中改變它們的輕重和體積大小,沉浮不變”的規律。
                                          因此,教師在學生實驗前,要為學生精心挑選有結構的材料,努力創造條件讓學生采集到客觀的數據,發現規律性的東西。在每一次實驗前,教師必須反復嘗試,發現實驗中較難控制的無關變量,了解實驗中需注意的事項,為學生的實驗能順利進行,為實驗后學生能獲取客觀的數據做好充分的準備。
                                          三、制定研究方案
                                          實驗研究方案的設計是得到有效數據的前提和保障。在實驗前,教師要指導學生設計和制定周密的實驗方案,站在學生的角度,與學生一起思考實驗中可能出現的突發情況,使學生對即將開展的實驗了然于心,這樣就不會產生錯誤數據和無效數據了。
                                          在“100毫升水能溶解多少克食鹽”的實驗中,有這樣一個案例:
                                          師:100毫升水大約能溶解35克食鹽,你們如何證明?
                                          生1:先測出一勺鹽是多少克,再一勺一勺地放進水杯里,數出有幾勺鹽,再折算成幾克。
                                          師:一勺鹽有多有少,怎樣保證每一勺基本相同?
                                          生2:用筷子在勺子上平勺,保證每次都一樣。
                                          師:那么怎樣加鹽呢?
                                          生3:我們組打算一勺一勺地加。
                                          生4:這樣不行,應該先放15勺再放10勺然后慢慢減少,最后一勺一勺地放。
                                          師:你們為什么要這么放呢?請說明理由。
                                          生4:我們在上次做實驗時發現,越到后面,食鹽溶解的速度越慢。一開始食鹽溶解得快就多放節省時間,后來溶解慢,就要一勺一勺地放,否則不知道水里還能溶解幾勺鹽。
                                          師:最后一勺鹽要不要計算?為什么?
                                          生5:不計算,因為這勺鹽已經不能溶解。
                                          在案例中,教師充分把握了實驗的細節,讓學生在思考、議論中發表各自獨特的見解,攻破實驗中的一個個難點。這樣,學生就能在有限的時間內順利地做實驗,少走彎路,有效地保證每一個實驗數據的準確性,成功地完成實驗任務,揭示規律??梢哉f,統計數據來源于實驗方案,有了好的方案才有真實的數據,才能保障得出的結論是正確的、科學的。
                                          四、設計記錄方式
                                          學生對科學概念的建構還處于直觀形象的階段,必須有直觀并富有沖擊力的證據放在面前,才能得出準確的結論。因此,教師要幫助學生設計形式多樣的記錄方式,整理、匯總數據,并借助直觀的數據變化,挖掘事物的本質。如在“抵抗彎曲”中,寬度和厚度會影響紙的抗彎曲能力,但是厚度比寬度抗彎曲的能力更強。教材上的兩個實驗是獨立的,雖然最后也有比較,學生也能模糊感覺厚度抗彎曲能力更強一些,但是總覺得沒有說服力,如果這時將兩者的數據結合起來,設計成表格,效果就不一樣了。
                                          通過橫向、縱向的數據的觀察和比較,學生就能發現,紙越寬抗彎曲能力越強,紙越厚抗彎曲能力越強。同樣的條件下,紙的厚度抗彎曲能力比寬度更強。
                                          在執教“一天的垃圾”時,我請學生在課前收集家中一天所產生的垃圾的量,通過Excel表格匯總數據。然后,我引導學生把這些垃圾的數量折算成學生能看得見的塞滿垃圾的大垃圾袋的個數,之后繼續折算為塞滿垃圾的教室的數量,讓學生進一步感受數據的沖擊力。
                                          在四年級上冊的“溫度與氣溫”中,教師可以用折線圖記錄學生一天中測量的不同時間段的氣溫。
                                          通過折線圖,學生能直觀形象地感受到一天中溫度的變化規律——從凌晨開始先慢慢上升,下午兩點開始慢慢下降。如果用表格記錄,是達不到這一視覺效果的。
                                          在“點亮小燈泡”中,我讓學生嘗試用多種方法點亮小燈泡并畫出簡單的電路實物圖。對四年級的學生來說,這有一定的難度,弄不好會影響教學的進度,但又不能沒有記錄,怎么辦?我在教學實踐中事先剪下一組燈泡和電池實物圖,讓學生采取貼圖畫導線的方法記錄,這樣既省時又高效。
                                          總而言之,實驗離不開記錄,形式多樣且切實有效的記錄方式,為學生鋪設了一條道路,使原本雜亂、無序的數據變得有序,更利于學生找尋、分析事物的規律。
                                          五、開展實驗探究,完成數據的收集
                                          為了采集到全面而真實的實驗數據,學生要全身心地投入實驗。但是有的學生要么隨便填數據,要么干脆空著,這樣的實驗效果可想而知,學生根本不可能從中發現事物的潛在規律,勉強找到的這些所謂的數據也毫無實證價值。因此,教師要為學生創設一個安靜的實驗探究氛圍,給學生充足的時間,讓學生集中精力,按實驗步驟有條不紊地操作,及時把握時機收集有效的數據,從數據信息中發現問題。
                                          數據是學生觀察和實驗的最重要的實證之一,是作出解釋的最重要的依據,是學生形成科學認識的有力武器。在小學科學教學中,我們要充分利用數據,用事實說話。采集數據是數據求證活動中的重要環節,數據的有效性將直接影響學生對數據的整理和分析以及運用數據進行解釋的實效性,因此,教師一定要把采集有效數據放在首要位置。
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