小学科学教学中学生如何通过实验来获取真实数据

　　摘要：小学科学学科在新课程标准改革的引导下，强调了小学科学学科的学习，要做到以研究探索为中心的核心教学理念，说明了学生学习科学这门学科的中心途径是以探索为主、结合学生个体亲自参与的原则。小学科学这门学科在课堂教学上，应该充分调动学生学习探索发现的积极性，教师多为学生创造科学实验的机会等，但是，教师在引导学生积极探索的同时，忽略了学生对于获取实验真实数据的本质做法。由此可见，在寻觅科学探索和真实知识之间，要想和谐发展，必须要通过教师对教学方式进行改革创新。既要保证科学实验结论的真实性，又要给学生饱满的时间、精力去探索研究实验。本文就在小学科学教学中，如何引导学生获取真实数据的方法做以下研究。

　　关键词：小学科学； 真实数据； 教学方法；

　　小学阶段就是所说的儿童阶段，儿童各个方面的发展都与成年人有很大程度的不同，小学科学这门学科因为学生间的个体差异，以及部分教学条件的缺失，学生亲自经历探索的过程和教学目标的完成会有所差异，甚至有部分学生辛苦实验得来的实验数据与教材上的教学结果背道而驰。那么，关于小学科学这门学科的诸多教学疑问就慢慢体现出来，例如，"是否非要得到结论不可？""遇见实验结果与教材理论不一致的情况，我们应该怎么做？"等问题。笔者找出几点行而有效的解决对策，浅谈如何引导学生获取真实的实验数据。

　　一、从已发生的相悖案例中获取真实数据

　　在教育科学出版社小学科学2019第一版三年级下册《水结冰了》这一课的教学中，出现了实验数据和教材定义不一致的情况，导致本节课的课堂气氛紧张。本节课的实验探究活动是运用玻璃温度计这一教学工具进行实验，测量水在多少温度的情况下会产生结冰的现象。在科学教师教学专用书中描述的教学规定则是："环境温度在零度以下时，水的温度也将下降至零度结冰点，进而水的外在形态从液态转化为固态，产生结冰的现象。"根据上述描述，笔者将学生分组，以小组的形式进行实验，但是教师及学生在这样简单的实验操作中发现了如下问题："每组学生的实验结果存在差异，每组学生得出的结论不一致，学生分组得到的实验结果是水结冰的温度从零度至零下四度不等，其中去掉结论为零度的数据之外，其他数据和教材描述的结论都不尽相同。"由此，学生对"零度结冰"这一科学现象并不理解，不知道正确的结论是什么。

　　类似上述案例在另外几本教材中也有体现，像是教育科学出版社出版的小学科学教科书五年级下册的《时间的测量》《机械钟摆》《摆的研究》教学中，关于实验中对于钟摆的快慢实验数据也有类似情况出现。

　　就这样的相悖情况，教师的教学方法不外两种，第一，选择相信数据，抛弃教材；第二，则是尊重教材结论，将实验结果抛弃。但是目前的教学体系以尊重真理为中心，教育工作者务必做到严谨教学不能敷衍了事，力求同学生共同寻找真相的原则，所以，教师更要针对这样的矛盾问题，提出解决方法，做到实事求是。

　　二、实验数据和教材结论相悖的原因

　　针对在课堂上的出现的类似问题，笔者在课下利用大量的时间进行实验，争取找到问题出现的原因，笔者先找出15支玻璃温度计，测试相同一杯水的数据，可得到的数据是玻璃温度计的不同造成了实验结果的温度不同，而且毫无规律。那么很显然，造成课堂上实验数据多样化的重要因素之一就是玻璃温度计的测量精度问题。在平时的课堂教学中，教师总是追求实验数据和教材结论相悖的最小化，从而挑选精度最高的实验工具、器材，尽量做到精细加工实验的整体过程，努力做到实验数据和教材结论的一致性。

　　但是，就《水结冰了》这一课的实验数据来说，是很难做到学生的实验数据一致，因为这其中夹杂了太多的不确定因素，并且非人为所能改变的，其中包含的原因可能是环境温度的差异、实验器械的差异等因素。所以，作为小学科学教师而言，必须换角度理解这一问题，才能合理地找到解决问题的对策，教师应当明白理想与现实的差距，当教材中的结论与学生现实实验的结果存在无数差异时，教师要做到因材施教，懂得在教学过程中结合学生的特点开展教学，才能发挥出更好的作用。

　　三、启发学生从实验的真实数据中获取真理

　　在小学科学这门学科中，教师要以教学与实际实验数据相联系的理念展开课堂教学，引导学生从实验的真实数据结果中获取真理。"根据因材施教，可以了解到小学阶段的学生与成年人在接受教育教学知识方面存在差异，探索科学的方式不能同一而论。在小学科学这门学科中涉及的学生课堂实验，也不可能与科学家在精密实验室中进行的实验相提并论，因此，将小学科学的实验研究与纯粹的科学实验相提并论是不对的。针对小学科学这门学科，教学理念应该秉承着实际教学与科学知识之间相适应的原则，将教师带领学生做实验的整个过程与教学通过最真实的方法、最简单有力的教学手段，多元化地结合起来。

　　例如，在教育科学出版社小学科学《冰融化了》这一课的教学中，学生以冰融化的温度为实验得出大量数据，同样存在得出不同的数据。学生分组进行科学实验，并且得出的结果从零下一度到零下四度不等，在这种情况下，教师怎样行而有效地完成教学目标，又能有力度的启发学生呢？本节课的教学目标是以零度为基准，冰作为固体形态在受到环境温度为零度以上的作用下，可以液化为水，与此同时，冰的本身温度保持在零度，在零度的以下一点点全部液化为水的过程。在这种矛盾的情况下，再多花费课堂时间反复多次的进行实验、强求得到与教学目标一致的结果，是完全无用的了，教师反而应该引导学生进行思考，尝试发现这矛盾的双方到底是哪方出现问题，才是解决这一困境的正确方式。

　　首先，教师引导学生进行小组交流，讨论问题出在哪里，是课上的实验数据有问题，还是教科书上的结论有问题。其次，要是在课堂实验中得出的数据存在问题，那又是什么原因造成的。带着这两项疑问，学生开始交流探讨，经过探讨，班级中的部分学生认为是在实验的过程中自己的操作细节有误，从而造成了实验结果与教科书中显示的结论不相符的情况，学生要求再做一次实验，以探求真正的结果。然而，这次得到的实验数据从零度到零下三度不等，很显然第二次课堂实验的结果与教科书中的结论也不一致，并且重点在于与学生第一次做实验的结果也不符合，经过学生自己动手发现造成矛盾的根源在于实验测量的方法。也有部分学生在实验中细心地发现，玻璃温度计在冰与水的混合物中所处的位置不同也会造成实验数据的不同，此时，科学教师可以进行解释说明，在教科书上讲述的是实验普遍存在的现象，而根据实验测量环境的不同等因素，也会对实验结果产生一定的影响。有了实践的论证，学生对这一说法也会产生共鸣，从而达到激发学生自主学习科学这门学科的兴趣，培养学生观察事物、联系事物积极探索的精神。

　　四、根据实验数据及教材结论的不同带来的启示

　　在小学科学新课程标准中指出，实验中的真实数据与课堂上提出的假设是需要经过对比之后进行深度分析而得出的结论，也就是说过程是非常重要的，整个探究过程就是科学学科需要达成的最终目的，通过学生自己反思和研究的探索过程，进而与对结论的假设做对比，这才是小学科学这门学科的最终准则。

　　在小学科学这门学科中，鼓励学生多观察、勤动手、提假设、看数据是小学科学的重点教学内容，也同样是科学发展、素质全面发展、多元化开发的核心组成部分。在传统教育中部分教师只求表面结果，违背了思维分析以及数据推测、反思实验的教学宗旨，学生在课堂上发现矛盾时也就比较没有主见，不敢轻易下定论，缺乏解决问题的对策。根据以上的分析可以得出，只要做到敢于面对真理，敢于换角度看问题，就不会再有相持不下、矛盾重生的教学难题。

　　五、结语

　　通过以上研究，即从已发生的相悖案例中获取真实数据；实验数据和教材结论相悖的原因；启发学生以实验的真实数据中获取真理；根据实验数据及教材结论的不同带来的启示，可以了解到教师不能只求学生表面地理解，而忽视了真实数据带来的启发。小学科学的教学模式应该更注重学生自己求取真相的过程，而并不是强求实验结果，在二者之间产生不一致时，小学科学教师可以冷静思考，从而得到最满意的答案。小学科学这门学科的真谛就是用事实说话，从实验中得到结论，尊重真实的数据，教会学生及教师眼见为实，从实践中探求真相的道理。

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