依托測量工具，培養(yǎng)學(xué)生測量能力

方東升

【摘 要】《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（3-6）》明確指出：“要培養(yǎng)小學(xué)生的智力和動手能力”?？茖W(xué)測量儀器是師生在開展科學(xué)探究，測定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)必不可少的輔助工具。例如彈簧測力計(jì)、直尺、量筒、天平秤等。它們對于實(shí)現(xiàn)探究目標(biāo)，提高探究效率具有十分重要的輔助功能。教師只有通過在課前做好實(shí)驗(yàn)前的充分準(zhǔn)備，在實(shí)驗(yàn)過程中進(jìn)行有效的指導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)后數(shù)據(jù)分析，才能加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，真正提高課堂探究效率。

【關(guān)鍵詞】測量 測量工具 測量能力 規(guī)范

【中圖分類號】G623.6 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）32-0079-02

培養(yǎng)小學(xué)生的測量能力是科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的主要任務(wù)之一。測量能力是指把待測定的量和同一標(biāo)準(zhǔn)同類量進(jìn)行比較的能力。它不僅是小學(xué)生認(rèn)知能力一個重要方面，還能反映出小學(xué)生對客觀事物的認(rèn)知操作水平，是小學(xué)生探究能力發(fā)展中不可缺少的能力之一。發(fā)展學(xué)生的測量能力，不僅可以為他們在進(jìn)行科學(xué)探究活動時獲得比較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)而提供有力保證，還有利于養(yǎng)成他們嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的學(xué)習(xí)習(xí)慣和科學(xué)態(tài)度。怎樣來培養(yǎng)學(xué)生的測量能力，下面就以溫度計(jì)和彈簧測力計(jì)為例，談?wù)勛约旱囊恍\顯的認(rèn)識和做法。

一、充分的實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備，保障測量的規(guī)范

1.教師自身要充分準(zhǔn)備

科學(xué)是一門專業(yè)性很強(qiáng)的學(xué)科，對科學(xué)教師的要求比其他教師更高。科學(xué)實(shí)驗(yàn)很多測量儀器的使用，需要教師認(rèn)真地查閱相關(guān)的資料，掌握科學(xué)常見儀器的正確使用方法，對于這個測量工具操作時要注意的地方了如指掌，做到心中有數(shù)。教師最好能先“下水實(shí)驗(yàn)”，任何事情只有經(jīng)歷了，才能知道其中存在的問題，也才能據(jù)此尋求解決的辦法，在課堂上對器材的出示，使用規(guī)范的講解更到位。對于提供給學(xué)生的測量工具，教師試先都要進(jìn)行調(diào)試，保證材料的完好性、可用性。比如三年級“水結(jié)冰了”這一課，要使用溫度計(jì)，教師在課前應(yīng)該先篩選好能夠使用的溫度計(jì)，至少要保證能看到零攝氏度以下的溫度。

2.測量工具要充足準(zhǔn)備

俗話說：“巧婦難為無米之炊”，小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)要讓學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究活動，充足的測量工具是自主操作實(shí)驗(yàn)的有力保障。例如，三年級“溫度和溫度計(jì)”這節(jié)課，學(xué)生需要比較水的冷熱。生活中，對于一個物體的冷熱情況，學(xué)生們都有用手觸摸、身體感受的經(jīng)驗(yàn)。但哪個物體熱些，哪個物體冷些，只是一種相對的感覺，并無明確的標(biāo)準(zhǔn)，至于一個物體比另一個物體熱多少或冷多少，我們就更無法做出比較準(zhǔn)確的描述了，這就必須借助測量溫度的工具——溫度計(jì)來測量。于是讓學(xué)生認(rèn)識氣溫計(jì)、體溫計(jì)、水溫計(jì)等各種溫度計(jì)。到了第二課“測量水的溫度”，知道了各種溫度計(jì)的用途，學(xué)生立刻能選擇合適的溫度計(jì)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，也迫切的想要知道應(yīng)該如何正確的使用溫度計(jì)，下面的教學(xué)也就水到渠成了。五年級“測量力的大小”這課中的彈簧測力計(jì)，要準(zhǔn)備好一牛頓和五牛頓的彈簧秤，以保證學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時選擇合適的測量工具，讓測量數(shù)據(jù)更加精確。

3.實(shí)驗(yàn)規(guī)則要提前建立

“沒有規(guī)矩，不成方圓”，科學(xué)課雖然追求“自主”，但也不能放任自流，師生共同建立一套科學(xué)實(shí)驗(yàn)規(guī)則是非常必要的，它是學(xué)生有效的進(jìn)行一系列科學(xué)探究活動的保障。

（1）實(shí)驗(yàn)小組分工合作規(guī)則

科學(xué)課學(xué)習(xí)以實(shí)驗(yàn)小組合作為主，小組合作的好壞直接關(guān)系到測量的準(zhǔn)確。因此構(gòu)建良好的實(shí)驗(yàn)小組是小組實(shí)驗(yàn)的前提。遵循“組間同質(zhì)，組內(nèi)異質(zhì)，優(yōu)勢互補(bǔ)”的原則進(jìn)行分組，讓不同特質(zhì)、不同層次的學(xué)生進(jìn)行優(yōu)化組合。學(xué)生喜歡做實(shí)驗(yàn)，但往往不愿意去主動用筆記錄觀察到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，忙著做實(shí)驗(yàn)，甚至搶著去做實(shí)驗(yàn)，等到要使用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時，卻沒有完整的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可用，也就無法通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析來歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，那做實(shí)驗(yàn)時的測量工具幾乎沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用。為了避免這種事情的發(fā)生，在做實(shí)驗(yàn)前，教師就要給每個實(shí)驗(yàn)小組的成員明確地分好工，安排好實(shí)驗(yàn)小組成員各人的任務(wù)，實(shí)驗(yàn)時要求實(shí)驗(yàn)小組成員各行其事，有條不紊地做好自己的工作，觀察操作過程中動作是否規(guī)范，以獲取有效的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，保證測量順利有效地完成。

（2）匯報(bào)交流傾聽規(guī)則

傾聽是獲取信息、知識的有效途徑之一。在平時的教學(xué)中教師要時時提醒學(xué)生注意傾聽，逐漸形成一些傾聽的規(guī)則。同學(xué)匯報(bào)時所有的學(xué)生必須停止動手，無論是教師或?qū)W生都要注視發(fā)言者；聽別人說完后，在他人意見的基礎(chǔ)上加以肯定或補(bǔ)充；只有養(yǎng)成了良好的傾聽習(xí)慣，才能實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，從而有效地提高測量效率。

二、有效指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)過程，保證測量的規(guī)范

1.學(xué)生認(rèn)識測量工具，知道使用方法

很多測量工具的使用有著嚴(yán)格的操作方法及要求。因此，每一次實(shí)驗(yàn)如果要使用一些測量工具，教師都要進(jìn)行復(fù)習(xí)與強(qiáng)調(diào)，而對于第一次出現(xiàn)的測量工具，就要告訴學(xué)生工具的名稱，并在黑板上進(jìn)行板書，引起學(xué)生的注意，同時告訴學(xué)生這種儀器的使用及注意事項(xiàng)。例如，使用溫度計(jì)時，為了確保讀數(shù)精確要“平視液面”，手要拿溫度計(jì)的上端；將溫度計(jì)下端浸入液體中，不能碰到容器的底與壁；要在液柱不再上升或下降時讀數(shù)；讀數(shù)時溫度計(jì)不能離開被測的液體，這些動作都是要規(guī)范起來的。還要教學(xué)生了解計(jì)算測量工具每一小格表示數(shù)值的意義；其次，在測量時如果遇到測量數(shù)值在兩個刻度之間，教師需要指導(dǎo)學(xué)生利用精確值和估算值相結(jié)合的方法，盡量使測量結(jié)果更準(zhǔn)確。例如，量筒里水的體積介于40～41ml 之間，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會估算這兩個數(shù)值之間值大約是多少。如估計(jì)值為6，記錄測量結(jié)果就應(yīng)該記錄為40.6ml，避免學(xué)生在交流測量結(jié)果時，出現(xiàn)“40ml 多，但不到41ml”的不正確表述。最后，還要讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)會出現(xiàn)誤差。通過反復(fù)測量多次，求出平均值，可以減小誤差，使測量結(jié)果更精確。這些都需要教師在實(shí)驗(yàn)前教給學(xué)生，并讓學(xué)生反復(fù)練習(xí)，逐漸掌握這些技能。

2.教師規(guī)范演示，用語要準(zhǔn)確

小學(xué)科學(xué)課程中有兩類實(shí)驗(yàn)，一類是教師的演示實(shí)驗(yàn)，一類是學(xué)生的分組探究實(shí)驗(yàn)。即使是后者，有時候也需要教師科學(xué)實(shí)驗(yàn)示范，尤其是剛接觸科學(xué)課程不久的三、四年級小學(xué)生。心理學(xué)研究表明：“小學(xué)生有很強(qiáng)的‘向師性。”他們喜歡模仿教師的言行，教師的科學(xué)實(shí)驗(yàn)示范（或是教師單獨(dú)示范、或是師生合作示范），能有效給學(xué)生作出示范，有助于小學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，是培養(yǎng)小學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ幕A(chǔ)。也就是平常所說的“身教重于言教”。這里要強(qiáng)調(diào)的是：在教師的科學(xué)實(shí)驗(yàn)示范中，語言也要科學(xué)規(guī)范，不能口語化。例如在測水溫時，教師要說把“玻璃泡”浸沒在水中，而不能說把“紅色的”浸入水中。

3.學(xué)生明確目的，自覺進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

測量的目的是為了尋求證據(jù)，支持猜想和假設(shè)。學(xué)生測量的目的要與探究內(nèi)容結(jié)合，才能使學(xué)生有意識地將測量作為獲取證據(jù)的手段來使用。開展測量前要讓學(xué)生明確“測量什么，通過測量想獲得什么，怎樣測量，為什么這樣測量” 等問題。明確這些目的后，學(xué)生才能在實(shí)驗(yàn)和觀察中了解為什么要使用測量工具，為什么要精確測量等問題。例如“測量力的大小”這課，在了解彈簧測力計(jì)的構(gòu)造及使用方法后，先請兩位同學(xué)試著測科學(xué)書的重力，得出結(jié)論是1N，接下去就請學(xué)生選擇小組內(nèi)自己感興趣的物品進(jìn)行測量，但是測之前先要預(yù)測可能是多少牛， 預(yù)測好后再進(jìn)行測量驗(yàn)證，有些同學(xué)預(yù)測和測量結(jié)果非常接近，甚至于是一樣的，學(xué)生在測量的過程中獲得了很大的滿足。

4.教師巡視實(shí)驗(yàn)，保證有效進(jìn)行

學(xué)生小組實(shí)驗(yàn)并不意味著我們采取了“放羊式”的教學(xué)模式，這時教師的主要任務(wù)是巡視指導(dǎo)，及時解決測量過程中出現(xiàn)的各種問題。例如有些調(diào)皮的同學(xué)在拿到彈簧測力計(jì)時，不由自主地就在用力拉彈簧了，教師在巡視過程中要及時阻止，還要觀察學(xué)生在測量前是否檢查彈簧測力計(jì)歸零了，忽略了這個步驟會導(dǎo)致整個測量結(jié)果都不準(zhǔn)確。

三、反饋實(shí)驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證測量是否規(guī)范

1.全面分析測量數(shù)據(jù)

測量能力要用數(shù)據(jù)來說明合作的結(jié)果。有時學(xué)生收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)會出現(xiàn)錯誤或偏差。擺的研究就是用手操作用秒表計(jì)時用眼睛計(jì)數(shù)。小組收集到數(shù)據(jù)如下：第一次、第二次、第三次15秒擺動的次數(shù)分別為 12 、11 、16，其中這個“16”次這個數(shù)據(jù)明顯區(qū)別于其它兩個數(shù)據(jù)。這時教師可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)疑，引導(dǎo)學(xué)生思考操作過程。在時間允許情況下，提倡再在講臺上規(guī)范操作2次。引導(dǎo)修正為：第四次、第五次 15秒擺動的次數(shù) 12、 11，數(shù)據(jù)匯總會使學(xué)生反思，會更加支持動手操作的準(zhǔn)確性。

2.規(guī)范測量工具整理

測量完畢后，工具的整理也是一種學(xué)問。學(xué)生在整理前，教師要教給學(xué)生整理時的注意事項(xiàng)，比如燒杯、量筒等這些是玻璃儀器，要輕拿輕放。整理材料，不是一個人的事。學(xué)生在整理材料時，組長要進(jìn)行分工，誰整理桌面，誰放回材料等等。教師要對分工明確，合作較好的實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行表揚(yáng)，激勵學(xué)生規(guī)范地整理材料，提高課堂探究效率。

總之，只要教師在課前進(jìn)行充分準(zhǔn)備，在課堂上有效指導(dǎo)學(xué)生操作，規(guī)范測量，就有助于學(xué)生知識的掌握和測量能力的培養(yǎng)，有助于學(xué)生情感態(tài)度與價值觀的培養(yǎng)，更有助于課堂探究效率的真正提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁亞明，王凌詩.小學(xué)科學(xué)教學(xué)對學(xué)生測量能力的培養(yǎng)[J]， 北京教育學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）. 2011，2.

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