巧用“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”進(jìn)行生活化教學(xué)落實(shí)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

張彩琴 蘇巧玲

摘 要：本文通過(guò)具體事例，闡述怎樣通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)幫助教師展開教學(xué)，分析事物變化規(guī)律，形成科學(xué)知識(shí)概念，從而很好地培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，并且通過(guò)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)反思學(xué)生學(xué)的困惑和老師教的缺陷，從而改進(jìn)和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)更有行之實(shí)效，更貼近孩子的日常生活。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)；數(shù)據(jù)；分析；做中學(xué)；學(xué)中思

一、 從“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”入手，展開生活化教學(xué)

從“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”入手，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)、分析和改進(jìn)、創(chuàng)新等思維過(guò)程，進(jìn)而有效地將科學(xué)知識(shí)內(nèi)化為學(xué)生自身的生活經(jīng)驗(yàn)和思維形式。下面以《探索馬鈴薯沉浮的原因》一課中的“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”為例，提出以下教學(xué)思路：

（一） 下水實(shí)驗(yàn)，模擬生活化數(shù)據(jù)。課前教師一定要認(rèn)真研究課程標(biāo)準(zhǔn)、教材、學(xué)生及實(shí)驗(yàn)教具，做好下水實(shí)驗(yàn)。在下水實(shí)驗(yàn)后，要分析學(xué)生在學(xué)習(xí)中可能會(huì)出現(xiàn)哪些錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)操作，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的差異，并對(duì)造成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)差異的原因進(jìn)行初步的分析，設(shè)計(jì)和規(guī)劃好實(shí)驗(yàn)方案。分析《馬鈴薯沉浮的原因》一例可知，彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量方法和精確度是造成學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)參差不齊的主要原因，要排除由于實(shí)驗(yàn)器材誤差造成的數(shù)據(jù)差異，實(shí)際是很難辦到的。與其將有限的時(shí)間糾纏在難以“圓滿”解決的誤差上，還不如優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教具和實(shí)驗(yàn)方案，以達(dá)到模擬的數(shù)據(jù)更貼近科學(xué)真理的答案。

（二） 親歷實(shí)驗(yàn)，引發(fā)思維沖突。課上，學(xué)生親歷實(shí)驗(yàn)探究，引導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)質(zhì)疑研討，引發(fā)學(xué)生的思維沖突。首先，讓學(xué)生質(zhì)疑教材的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生敢于挑戰(zhàn)權(quán)威的勇氣和發(fā)表自己獨(dú)特見解的意識(shí)。其次，進(jìn)行教師或?qū)W生演示，指導(dǎo)引領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)規(guī)范操作的細(xì)節(jié)，明確實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生操作技能、精確意識(shí)的培養(yǎng)。

（三） 分析數(shù)據(jù)，反思研討。在學(xué)生意識(shí)到真實(shí)的特殊數(shù)據(jù)后，組織學(xué)生進(jìn)行思考、研討，從實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)誤差等角度尋找實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與常態(tài)數(shù)據(jù)不一致的可能原因。在《探索馬鈴薯沉浮的原因》一課中，通過(guò)研討學(xué)生們最先會(huì)懷疑“彈簧測(cè)力計(jì)沒(méi)有調(diào)零”造成了數(shù)據(jù)特殊。也有學(xué)生會(huì)提出“鉤碼沒(méi)有完全浸沒(méi)在水中”造成的數(shù)據(jù)誤差。此時(shí)，教師就造成數(shù)據(jù)特殊的假設(shè)做出歸納，引導(dǎo)學(xué)生再次實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)。

（四） 再次實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)假設(shè)。學(xué)生分析數(shù)據(jù)后，對(duì)產(chǎn)生特殊數(shù)據(jù)的原因，做出假設(shè)。再根據(jù)分析得出的假設(shè)，進(jìn)行再次實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，獲取新的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，再次進(jìn)行驗(yàn)證。在《探索馬鈴薯沉浮的原因》一課中，各小組通過(guò)“使用不同彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量同一鉤碼在同一杯溶液中的浮力”很容易發(fā)現(xiàn)特殊數(shù)據(jù)是由于彈簧測(cè)力計(jì)的最小刻度值而造成的。這時(shí)教師引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)器材是復(fù)雜和多變的，要得出一個(gè)科學(xué)的結(jié)論，是需要經(jīng)過(guò)反復(fù)地實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的。

（五） 拓展延伸，尋找新證據(jù)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲得不能只停留在課堂教學(xué)中，要讓學(xué)生對(duì)研究的內(nèi)容進(jìn)行拓展，更好地幫助學(xué)生建構(gòu)科學(xué)知識(shí)。有了《探索馬鈴薯沉浮的原因》的課堂教學(xué)，學(xué)生懂得了“體積相同的情況下，比水輕的物體，會(huì)在水中上??；比水重的物體，在水中會(huì)下沉”，還引發(fā)了學(xué)生課外探究的興趣。相信他們通過(guò)查閱資料還會(huì)發(fā)現(xiàn)“物體在液體中的沉浮，是跟密度有關(guān)的”，并樂(lè)于把自己的發(fā)現(xiàn)與身邊的同學(xué)進(jìn)行交流與分享。

相信結(jié)論只能讓學(xué)生變得“愚昧”，只有善于從數(shù)據(jù)中尋找學(xué)問(wèn)，才能培養(yǎng)出“智慧”的學(xué)生。所以在出現(xiàn)“特殊數(shù)據(jù)”時(shí)，教師大可不必緊張，有條理地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行理性分析，提出新的研究方向，進(jìn)行再次探究，學(xué)生才能合理地建構(gòu)科學(xué)概念。這樣才能讓學(xué)生“尊重自己看到的”，才是真正以實(shí)驗(yàn)、以數(shù)據(jù)為本的教學(xué)，才能培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)精神。

二、 從“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”入手，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)

核心素養(yǎng)，主要是指學(xué)生將來(lái)發(fā)展所必須具備的重要品格與關(guān)鍵能力。就小學(xué)科學(xué)學(xué)科而言，其核心素養(yǎng)主要包括以下幾方面：科學(xué)觀念及應(yīng)用能力，科學(xué)思維與創(chuàng)新能力，科學(xué)探究與交流能力，科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

（一） 收集“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)觀念及應(yīng)用能力?？茖W(xué)發(fā)展史深刻地告訴我們，任何科學(xué)真理的發(fā)現(xiàn)，都源于科學(xué)家進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析而得出的。因此，不管是課堂教學(xué)還是課外延伸，都應(yīng)該強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)真實(shí)的價(jià)值，因?yàn)橹挥姓鎸?shí)的數(shù)據(jù)才能導(dǎo)向科學(xué)真理。

（二） 分析“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維與創(chuàng)新能力。章鼎兒老師指出：“先做出了一個(gè)結(jié)論，再進(jìn)行調(diào)查研究，收集的數(shù)據(jù)與結(jié)論不符，就再調(diào)查，再實(shí)驗(yàn)，這不是科學(xué)實(shí)驗(yàn)。認(rèn)為結(jié)果與結(jié)論一致，實(shí)驗(yàn)就成功了，結(jié)果與結(jié)論不一致，實(shí)驗(yàn)就失敗了，就說(shuō)明教師的腦子里有的是結(jié)論而不是探究過(guò)程。產(chǎn)生特殊數(shù)據(jù)的很多探究活動(dòng)，器材并沒(méi)有問(wèn)題，所以特殊數(shù)據(jù)都是真實(shí)的?！币虼耍谩疤厥鈹?shù)據(jù)”進(jìn)行教學(xué)，可以讓學(xué)生更好反思得出“特殊數(shù)據(jù)”的原因，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力。

（三） 整理“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究與交流能力?？茖W(xué)的結(jié)論是建立在對(duì)“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”分析的基礎(chǔ)上。通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得了的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，但如果沒(méi)有對(duì)“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”進(jìn)行整理，那這些“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”就只是一些數(shù)據(jù)而已了。例如：在《探索馬鈴薯沉浮的原因》一課中，我們測(cè)得了鉤碼在清水和在濃鹽水里的重力。如果我們沒(méi)有把鉤碼本身的重力減去在水中的重力和在濃鹽水的重力，那我們也得不出鉤碼在兩種溶液中的浮力，這樣就推導(dǎo)不出馬鈴薯在濃鹽水中的浮力比在清水中的浮力大這一科學(xué)知識(shí)了。因此，數(shù)據(jù)整理，可以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)如何運(yùn)用批判性和邏輯性思維進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，培養(yǎng)了學(xué)生探究與交流的能力。

（四） 重視“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度?？茖W(xué)態(tài)度的核心是實(shí)事求是。在日常的教學(xué)中，我們要注重培養(yǎng)學(xué)生尊重?cái)?shù)據(jù)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。鼓勵(lì)學(xué)生把自己實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)如實(shí)地記錄下來(lái)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，得出結(jié)論。在做結(jié)論時(shí)，學(xué)生應(yīng)真實(shí)體會(huì)到科學(xué)的結(jié)論是來(lái)源于探究數(shù)據(jù)，而不是依據(jù)自己的猜測(cè)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)，相信學(xué)生會(huì)樹立正確的科學(xué)價(jià)值觀，知道科學(xué)應(yīng)該尊重?cái)?shù)據(jù)，實(shí)事求是。

總之，巧用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，來(lái)進(jìn)行生活化教學(xué)，我們要在課堂中，引導(dǎo)學(xué)生合理地進(jìn)行科學(xué)猜測(cè)，并用“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”來(lái)驗(yàn)證自己的猜測(cè)。讓“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”暴露學(xué)生學(xué)的困惑，老師教的缺陷，引導(dǎo)教師與學(xué)生做中學(xué)，學(xué)中思。讓“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”成為教師課堂教學(xué)的“利刃”，幫助落實(shí)學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳利堅(jiān).不該被漠視的數(shù)據(jù)[J].科學(xué)課：小學(xué)版，2007（4）：40-41.

[2]王海花.關(guān)于小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)中數(shù)據(jù)收集及分析的探討[J].

作者簡(jiǎn)介：

張彩琴，福建省泉州市，泉州市豐澤區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校；

蘇巧玲，福建省泉州市，泉州市豐澤區(qū)第二實(shí)驗(yàn)小學(xué)。