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在探究性实验中 培养小学生严谨的科学态度

作者:jiaoshilw.com 更新时间:2018/7/1 21:49:42

  本人从事小学科学教育教学近10年,在教学实践中我渐渐地体会到:在探究性实验中,培养小学生使他们从小就具有严谨的科学态度很有必要。这一点应该在《小学科学课程标准》中明确地提出并纳入小学生“科学素养”的范畴。
  记得我刚开始教学小学科学时,教学内容是苏教版小学科学五年级上册,第4单元“呼吸和血液循环”中的第1课“测量呼吸和心跳”。这一课有两个实验:一个是“测量安静状态的呼吸和心跳”,另一个是“测量运动结束时和休息3分钟后的呼吸和心跳”。
  学生进入实验状态,我在学生之间巡视。在巡视的过程中,我发现有的学生的测量出来的数据,“运动结束时”的心率和呼吸频率反而低于“休息3分钟后”采集的数据;有的“休息3分钟后”的数据低于“安静状态下”的数据。正常状态下,“安靜状态下的心跳和呼吸”的频率最低,“运动结束时的心跳和呼吸”的频率最高,“休息3分钟后的心跳和呼吸”的频率介于两者之间。显然部分同学没有认真对待,对待探究科学事实的态度不严谨。于是我要求采集数据不够准确的同学重新做实验,直到他们的数据合理、准确为止。事后我找到他们,询问得出错误结论的原因,他们说,我们就是随便做做实验,根本就没当回事。发现问题后,我及时对他们进行了教育。从此以后,在科学课上,尤其在探究性实验中,我便注重培养学生严谨的科学态度,主要着手于以下几个方面。
  一、严格排除干扰实验真实结果的因素
  在苏教版小学六年级科学下册有一个关于能量转换的实验,就是点燃花生米给一杯水加热。在实验探究过程中,我发现有的小组在烧杯正下方点燃花生米,因为这时燃烧的火柴释放的热量也会转化为水的热量。正确的做法是,先点燃花生米,然后快速地放到烧杯底下给水加热水。在这个实验中还要强调用外火焰加热;用温度计测量水温读数时,并不是在花生米的火焰刚熄灭就读数的,只有当温度计的液柱不再上升或下降时才能读数。
  在我们科学仪器室里,有一个专门存放实验小物品的专柜。一次我们的校长到仪器室,发现柜子里的塑料罐子里有1-2公斤的回形针和好多根铁钉,校长就不解地问我,家里有这么多的回形针和铁钉,你每学期还要买回形针和铁钉干吗?我说,五年级有“研究磁铁”和“电磁铁”这两课,凡是在实验中被磁化过的回形针和铁钉,以后做这样的实验就不能再用,因为,磁化过的回形针和铁钉,在做电磁铁的实验时,不通电也能相互吸引,实验结果就不准确,校长这才明白。
  苏教版小学科学四年级上册有一个“探究一杯热水温度下降的规律”的实验。实验前,同学们预测有三种情况:1.没有规律、2.先快后慢、3.先慢后快。通过实验,绝大部分学生得出的结论是“先快后慢”,可有两三组同学认为一杯热水温度下降的规律是“没有规律”。经过调查发现,这几组同学在实验时,时间间隔(每2分钟做一次记录)不够精准,报时(计时员每两分钟报一次)与温度读数不同步,所以,最终得出的结论就错了。我及时指出他们实验中存在的问题,让他们几个小组再次实验,直到得出正确的结论为止。
  在苏教版小学科学四年级中有一个“使沉在水中的物体浮起来”的实验。有的学生先放盐,后加水,再放土豆;而另一些同学先放水,后放土豆,再加盐,最后都使土豆浮起来了。这里就要告诉学生,最好先放水,再放盐进行搅拌,盐水调配好后最后放土豆。如土豆先放入水中,在调制盐水时,土豆有可能会被盐水浸润,由于盐水的高渗透作用,土豆内的部分水分可能被析出,土豆密度就会有变化,影响实验数据的可靠性。
  二、做对比实验要严格控制不变因素
  在苏教版小学科学四年级下册有一个“探究降落伞的下降快慢跟什么因素有关”的实验。通过讨论,学生预测:1.降落伞的下降快慢可能与伞下的重物有关,重量越重,降落伞下降速度越快;重量越轻,降落伞下降的速度越慢。2.降落伞的下降的速度可能与伞的面积有关,伞的面积越大,下降速度越慢;伞的面积越小,下降速度越快。做这样的对比试验,如探究降落伞下降速度的快慢跟伞下的重物是否有关系时,就要严格控制伞的面积、伞的材质、伞绳的长短、放飞的高度这些不变因素,改变的因素只能是伞下的重物。同样在探究降落伞下降速度的快慢是否和伞的面积有关时,那伞的材质、伞绳的长短、伞下的重物、放飞的高度都必须一样,唯一改变的就是伞的面积大小。3-6年级的科学实验中,像这样的实验还有很多,只有这样严格的要求学生,才能不断地在实验探究中培养学生严谨的科学态度。
  三、采集数据必须精准无误
  在小学科学实验中,经常用到温度计,教师在为学生准备实验材料时,要选温度计的数值基本相当的。比如说,常温下,大多数的温度计的液柱顶端都在250C的刻度,有两三个温度计的读数超过或低于250C 2-3度左右,这样的温度计就不能选入学生的实验材料之中。在温度计的使用过程中,如测量液体的温度时,温度计下端的液泡要完全浸没在液体中,不能碰到容器的底和侧壁;读度数时,要等温度计内的液柱不再上升或下降时才能认读,并且要使视线与温度计液柱顶端保持水平。再如用量筒量液体,读数时,眼睛的视线必须与液体的凹面底部保持水平,以凹面的底部到达的刻度为准。
  在苏教版小学科学四年级上册有一个“研究不同物质的吸热和散热性能”的探究实验,其中有一个“用水和油来做实验”。在做这一个实验时,有一个不变因素“酒精灯火焰的大小”往往容易被忽视,假如一个酒精灯的火焰大,一个酒精灯的火焰小,采集到的数据就不够准确。所以,在平时的实验探究中,为了使学生采集到数据精准无误,必须严格要求学生认真对待实验中的每一个细节。
  综上所述,我认为小学科学教师,除了向学生充分提供科学探究的机会,培养他们的好奇心和探究欲,使他们在探究中体验学习科学的乐趣,增长科学探究的能力之外,还要注重培养他们严谨的科学态度。
  【作者单位:宝应县黄塍中心小学 江苏】