小學科學《擺的研究》教學反思
今年，我參加了哈爾濱市小學科學“進取杯”課堂教學大賽，我執(zhí)教的《擺的研究》一課獲獎。經過幾次教學實踐的磨礪，我對這節(jié)課有了一些深入研究，也對科學課的教學有了新的思考。這節(jié)課給我留下了特別深刻的花象。
在第一次試講時，我對這節(jié)課的結構作了如下安排：先讓學生結合生活實際對“擺的快慢可能與哪些因素有關”進行猜測，學生討論后認為有許多因素可以影響擺的快慢，如擺錘的輕重、擺繩的長短等。接著將問題引到“擺的快慢是否與這些因素有關”這一問題上來。問題一提出，學生就七嘴八舌地發(fā)表了自己的看法（猜測）：認為有關系的31人，認為沒有關系的26人。究竟擺的快慢與擺錘的輕重、擺繩的長短有沒有關系，學生自然想到通過做實驗進行驗證。這個實驗對于五年級同學來說并不是特別難，學生根據自己的猜測，設計好了實驗方案，也提出了做這個實驗時的注意事項。在接下去長達18分鐘的時間里學生分別做了兩個實驗，而后進行匯報交流。第一個實驗難度不是特別大，結論也明顯。但學生得出的實驗結果可不是這樣：全班9個組，實驗的數(shù)據表明有一個組在做擺的快慢與擺錘輕重無關的實驗時，測出的幾個數(shù)據都是不同的。先匯報的兩個小組說：“擺錘的輕重與擺擺動快慢無關�！币驗樗麄儨y出的數(shù)據都是不變的，我對他們的實驗結果很滿意，表揚了他們。當?shù)谄呓M同學用膽怯的聲音告訴大家，擺的快慢與擺錘的輕重有關時，我隨口說出，你們的實驗可能出錯了。其他同學的疑慮也就就此打住，一次培養(yǎng)學生實證意識的機會就這樣在我手中悄悄地溜走了。
第一次試講結束了，但留給我的思考卻更多了。
科學課的全面推開在我區(qū)已經有5年多了，而我們對科學課的認識到底到了什么程度，科學究竟是什么，簡單的猜想、合作、假設、實驗得出一個結論就是科學嗎？這個問題多次在我心中質問著我。我認為科學最大的特點應該是以觀察和實驗的方法尋求對世界的解釋，用實證的方法尋求對世界的認識，它是講求真憑實據，講求用證據說話的�？茖W對事實的尊重，對觀察的依賴，對結論的謹慎，對錯誤的勇于修正，這些都不是靠用文字講給學生聽，他們就可以內化的，而必須在孩子們經歷了一次又一次的親歷活動，在活動的過程中讓學生去感悟，去體驗才能達成的。
當證據與事實不相符合時，而我卻將結論告訴給學生的例子還有很多，相信其他老師也都會有同感。我想我們的實驗證據與我們所要得出的結論產生的矛盾，它并不可怕，因為我們都知道實驗中的誤差是無法避免，也不可能避免的，誤差是永遠存在的，最關鍵一點是我們應該怎樣引導學生用科學的態(tài)度去面對誤差，去分析這些數(shù)據，僅僅簡單地告訴學生實驗的結果決不是我們所要的科學態(tài)度。
一、分析這些誤差產生的原因
既然誤差的得來是不可避免的，所以回避它絕不是聰明的辦法，如果一遇到學生的.實驗數(shù)據與結論不相符合時，都由老師來告訴學生實驗的結論是這樣的，那么科學探究還有意義和價值嗎？學生的科學素養(yǎng)還能提升嗎？在課后的研討中我也意識到了這一點。作為一名科學老師在事先的備課環(huán)節(jié)中就應考慮到這點，學生還小，他們不可能像真正的科學家那樣，通過幾次實驗操作就得出科學的結論，更何況科學家結論的得出也不是一次就成功的。
當?shù)谄呓M同學說出擺的快慢與擺錘的輕重有關這一結論時，我不應該簡單的告訴他們，你們的實驗出錯了，而應該組織全班同學討論：為什么他們的結論與事實不相符合，可能會有哪些因素導致擺的快慢與擺錘的輕重有關？比如說我們人為的因素，花對實驗結果的影響是否有差異……，如果能這樣理性地引導學生看待誤差，這樣學生的分析能力，對待問題的科學態(tài)度都將會在潛移默化中得到提高。
二、尋找減小誤差產生的方法
既然誤差的產生是不可以避免的，在我們的科學課中就應當積極面對，尋找為什么會產生誤差，怎樣做才能減小誤差。那么如何來減小誤差的產生呢？在教學中我是這樣做的：
1.仔細檢查實驗裝置
誤差的產生有的是人為因素造成的，有的是與實驗裝置的設置有關。因此在學生動手實驗之前，讓他們仔細檢查自己的實驗裝置是不是還存在著不足之處，需不需要改進。例如在做這個實驗時，如果實驗花稍微有些小毛病，就會直接影響研究結果的準確性。因此，實驗花一定要精心選擇，把干擾因素對實驗結果的影響控制到最小。選擇擺線，我試過紗線、細棉線、尼龍線、滌綸線、繡線等等，都存在不足，最后才選擇略粗一點的棉線。對于擺錘，教材用大小螺絲帽表示輕重兩種不同重量的擺錘。其實當兩根擺線長短一樣綁上大小兩個螺絲帽后，實際上擺長就會發(fā)生變化，大螺絲帽的擺線要比小螺絲帽長。所以我將螺絲帽換成鐵墊圈，以免產生不必要的誤差。
2.滲透重復檢驗的科學思想，培養(yǎng)學生的實證意識。
科學家得出一個實驗結論并不是做一次或兩次實驗得出的，而是
做了幾十次、幾百次，甚至上千次的實驗數(shù)據分析才得出一個科學結論。因此，盡管課堂教學時間無法讓我們像科學家那樣反復實驗，但我們也不能僅僅從一次實驗中就得出結論。
幫助學生形成科學合理的探究方案是整個擺的探究活動成功和失敗的關鍵，那么，舍得花時間對實驗中相同和不同因素的控制的深度研討就成為極具價值的活動了。在研究實驗方案時，我問學生：“為了讓我們的研究更加科學，操作更加精確，實驗中我們還應該注意些什么？”生：多做幾次實驗。師：為什么你這樣認為？ 生：一次可能有巧合。師：那你覺得做幾次比較合適？生：三次以上吧。師：行！我們每組爭取都做三次，實驗中有干擾的不算，如果還有時間，可以多做幾次。接著，我又提出一個問題：“如果三次實驗有三個數(shù)據，應該怎么辦？”學生說可以取平均數(shù)。
通過對實驗中注意事項的探討，強調了學生在“動手之前先動腦”的科學思想。讓學生先明確每個實驗中一定要保持相同和一定要保持不同的因素是什么，運用“控制變量”的方法來收集有效證據。尤其是引導學生對實驗操作細節(jié)加以關注：做三次以上就是重復做；求平均數(shù)是計數(shù)要求簡單性……，教師強調了測量要客觀、精確，它將影響證據的可靠性，在教學中向學生充分滲透了實證意識。
3.通過搜集證據，培養(yǎng)學生的實證意識。
科學事實、科學數(shù)據就是證據�？茖W探究要重證據，應通過定量觀察、測量、記錄來搜集科學事實和可靠證據。本課中學生要謹慎地做好數(shù)據的記錄和整理。本課出現(xiàn)三次運用數(shù)據，一是讓學生在測擺的快慢與擺錘的輕重無關后，把自己組的數(shù)據公布與眾。由于都是學生自己做的擺，都是測十五秒內擺動的次數(shù)，所以學生根據數(shù)據很自然的得出結論。二是學生在研究過程中要認真如實地記錄下自己組的研究數(shù)據，根據數(shù)據，形成自己的研究結論。三是在匯報交流時能向大家闡述自己證據獲得的經過，依據可靠的數(shù)據來解釋。讓學生在科學探究的過程中學會尊重數(shù)據（證據），讓證據說話的科學態(tài)度。
4.引導學生反思、質疑。
盡管學生在動手之前對實驗精確操作有了一定的認識，但在實際操作中還是會出現(xiàn)這樣那樣的問題，導致研究出現(xiàn)誤差。及時引導學生對自己活動進行跟進反思就顯得尤為重要。在交流擺錘研究結果的教學活動中，我設計了這樣的體驗活動：
1、學生匯報關于擺錘重量是否影響擺的快慢的結果，出現(xiàn)不一致的意見，個別組的結果表明是“有關系”的。
2、組織學生進行反思：大家研究的結果不同，大家覺得問題出在哪里? 討論找出其不規(guī)范或不正確操作而影響實驗精確性的地方；
3、現(xiàn)場驗證演示，請這組現(xiàn)場演示，在同學們的監(jiān)控下，嚴格控制相關變量，達到實驗成功。學生在這樣有梯度的遞進活動中，經歷著對自己的研究過程進行重新梳理和回顧，達到對“精確控制因素”的再認識，深刻體驗對科學研究要持嚴謹?shù)膽B(tài)度。因此，在教學時間內讓學生盡可能多地重復實驗，在一定程度上會減小實驗誤差的產生。
三、正確對待誤差，培養(yǎng)學生求真求實的科學態(tài)度
在課堂上，學生只忙于動手操作，不注重同時觀察、適時收集證據，忽略控制變量，從而導致實驗的失敗。實驗就會產生誤差，誤差不等于差錯。在科學課教學中，教師不僅要關注學生科學知識的獲取，更要重視對學生科學態(tài)度的培養(yǎng)，引導學生能正視誤差，培養(yǎng)孩子們一種求真求實，不要妄下結論的科學態(tài)度。告訴學生：“誤差是不可避免的，誤差的存在是可能的并且是合理的，面對誤差要積極地分析這些誤差產生的原因，怎樣做才能盡可能地減小誤差才是一種科學的態(tài)度�！睈鄣仙f過，任何一項發(fā)明都是深思熟慮、嚴格試驗的結果。在課堂上讓學生大膽去實驗，去正確對待誤差這些都是科學探究的重要內容和方式。
科學的本質之一就是“實證”�？茖W是要講證據的，科學是可以重復檢驗的，這就是“實證意識”。追求實驗的“精確性”以收集有效證據，讓精確實驗的思想滲透在每一個教學細節(jié)中，詮釋著科學課堂中實證意識的教學。
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