小學科學實驗課上爭議數據產生的原因分析與解決方案

蔣波

實驗數據的收集與整理是小學科學實驗課上非常重要的一個活動環節。實驗數據的收集是否合理是否準確，往往決定著一節實驗課的成敗。許多實驗課堂中，學生在匯報數據時，總會出現幾組合理的數據，也會出現幾組有爭議數據，往往給整節課帶來意外。教師應該如何面對這些爭議數據呢？有的教師一帶而過，遮遮掩掩；有的急得面紅耳赤最終也沒給出結果；更多的則是由教師把學生強行拉回到自己需要的軌道，放棄了對爭議數據產生原因的探究。

如何使實驗數據的收集更具有科學性呢？就需要教師充滿智慧，走進學生實驗過程當中，仔細觀察他們操作的細節，找尋可能出現爭議數據的原因。引導學生對這些原因進行合理的分析，并嘗試自己尋找解決的方案，最終獲得科學素養的提升。

?案例?蘇教版五年級下冊《國旗是怎樣升上去的》一課中，對定滑輪和動滑輪是否省力進行了實驗探究。學生在做了關于“定滑輪省力嗎？”實驗后，匯報了一組數據（見表一）。

教師提問：你們看看自己小組的數據，你們認為定滑輪省力嗎？

1、3、6、7組的孩子們看了后，很確定地說，我們認為定滑輪不省力。這時，其它小組不干了，紛紛指著自己的數據說，你看我們2、4、5、8小組的數據，有的省力，有的不省力。你們的結論太過于草率。頓時，下面針鋒相對，好不熱鬧。

面對這樣的場面，相信大多數老師一句話帶過：也許我們每組的實驗經常出現誤差，但是我們認為1、3、6、7組的數據更科學。學生們可能就對這樣的解釋不滿意了，對自己的數據就疑惑了。那應該如何更好地解決呢？且看下面這位教師的解決方案：

師追問：8組數據，4組是一致的，還有4組不一致。你們認為，造成這個問題的原因可能是什么呢？

學生1：我們認為，可能是因為每組的鉤碼重量不同造成的。

學生2：我們小組認為，可能每個小組的測力計不一樣，有的可能存在誤差，有的比較標準。

學生3：可能是他們小組拉動鉤碼時，用力不夠均勻，讀數的時候沒有在均勻運動的時候讀的。

學生4：他們小組拉的線可能磨損了，不好拉。所以數據有差異。

學生5：可能他們拉的高度不同造成的數據上差異。

教師認真聽完后，問：你們認為他們說的怎么樣？是不是有這些可能？（支持每種可能性的都有）。

教師接著問：“那你們怎么設計實驗，來驗證自己的想法呢？”

針對學生1的原因分析，學生：我覺得，可以先把自己小組測的鉤碼測一測，是不是0.5N。然后再接著做。

針對學生2的原因分析，學生：我認為，那些數據有問題的小組可以選擇別的小組的測力計試一試，也許會有不同的數據。

針對學生3的原因分析，學生：拉測力計上升時，應該均勻用力，并且要在勻速上升時再讀數。

針對學生4的原因分析，學生：如果考慮到線的磨損的話，可以統一換成新的線，再多次做實驗，看一看數據。

針對學生5的原因分析：學生：將每次拉升高度規定好，每次都拉相同的高度。

學生根據這些解決方案，一個一個嘗試……

綜合以上情況，我們不難發現學生在實驗收集數據時，可能會因為以下原因造成數據的差異。

原因一 實驗材料本身有缺陷

許多實驗材料本身在制造過程中，由于工藝水平的差異，造成材料的穩定性不夠。譬如，彈簧測力計的穩定性經常不一樣、紅液溫度計的指數經常不準確。或者是經過反復多次實驗以后，實驗材料受到了磨損，已經無法恢復到原來的狀態了，造成實驗數據的誤差。教師如果課前沒有對這些材料進行檢查，就容易造成實驗數據的差異，影響實驗結果。

一位教師在執教《冷熱與溫度》一課，探究“每隔相同的時間，水溫變化有沒有規律”這個活動，學生利用教師提供的紅液溫度計測水溫收集實驗數據。匯報結果時，只有兩個小組根據數據發現了水溫下降有先快后慢的規律。其余的小組都沒能找出這樣的規律。為何？因為學生的根據記錄的數據，發現溫度下降時快時慢，無法找出規律。教師急得滿頭大汗，無法收場。

后來經過了解發現，原來問題出現在溫度計本身，由于教師實驗前沒有對這些溫度計進行檢測，沒有發現有些已經不夠靈敏了。學生就拿著有問題的材料進行實驗，造成了實驗中的爭議數據的產生。

解決方案：在每次實驗前，教師應該對所需要的實驗材料進行逐一的檢測與排查，確保實驗材料不影響實驗的數據產生。

原因二 教師沒有將實驗要求交待清楚

教師在講解實驗注意事項時，一般選擇由自己敘述，或者直接在大屏幕上展示這兩種方式。卻不知，其實學生并沒有完全理清實驗的注意事項。往往糊里糊涂就開始做實驗了。這樣得到爭議數據，就不可避免了。一教師在講授《摩擦力的秘密》時，自己講述要求：讀數時要在均勻的拉動后再讀。自己重復講了兩遍后，以為學生肯定掌握了，于是開始實驗。可是在實際操作中，有的學生在剛開始拉動時就讀了，有的則在最后到終點時再讀。數據每一組都不一樣。教師看到這種情況，急忙暫停，又將要求講了一遍。

解決方案：實驗過程中需要注意的細節，教師可以通過自己演示的方法，然后再讓學生上臺演示的方式進行逐步滲透。

?案例?：一位教師在講授《小車的運動》時，自己演示了一遍實驗要點后請學生上臺。

師：剛才你聽清實驗要求了嗎？

生：聽清了。

師：那你會不會自己來一遍。

生想了想，（不確定地）：那我試試吧。

學生實驗操作，其他同學認真觀看。

師：做完了嗎？

生：完了。

師：有什么感覺？實驗過程中，有什么需要提醒大家的？

生 ：我覺得墊圈要一個一個地掛，這個實驗小組要分工……

師：那其他同學在看過他剛才的實驗之后，有什么想說的？

生：他剛才，忘記請一個同學記錄時間了……

生：他剛才做的時候，小車跑偏了…

師：原來，他剛才做的也不完美啊。現在如果再做，你們有把握嗎？

生：有！

通過剛才的對話，我們發現這位教師采用了多層次滲透法，第一層次是教師自己演示一遍，并在演示過程中，將實驗要求進行講解。第二層次，教師讓學生上臺操作一遍，讓其自己發現問題，并提醒其他同學，同時讓下面觀看的同學進行仔細觀察，并指出操作過程過需要注意的方面。復雜的要求在一做一看，一問一答中，完美解決了。

原因三：學生實驗操作過程中的失誤

學生在聽清教師實驗要求后，立即小組分工進行實驗環節。這時實驗人員的素質高低往往決定著該小組實驗數據的準確性。小組內的分工，一般分為：組長、實驗員、記錄員等。而實驗員往往是一成不變的，不管是什么實驗，都是由這個實驗員操作。看上去是分工明確，井井有條，卻不知其中暗藏危機。

一位教師在講授《擺》一課，探究“擺的快慢與擺角有沒有關系”活動時，發現其中有一個小組在實驗過程中產生了爭執。經了解發現，原來一直以來這組的實驗員，不會使用量角器。在每次改變角度時，這位實驗員操作總是失誤，引起了組內其他同學的不滿。

另一節《斜坡的啟示》課中，探究“斜坡的大小對拉力影響”活動時，有一個小組的實驗員，在拉動測力計時手總是抖動，造成了測試數據的爭議。

解決方案：教師要對自己的學生逐個了解，對于實驗員不要指定。應該根據實驗項目不同，讓小組內自己合理的分配。可以采用“圓桌會議”模式，即：每次實驗都進行輪換，不設固定的崗位，組長不再固定，實驗員不再固定。每次實驗，根據學生的興趣和學生的能力不同，小組協商進行實驗員的選擇。也可以允許學生在實驗操作過程中，及時發現可能出現的問題，及時更換實驗人員。會對數據的收集起到積極的作用。

科學實驗課上出現爭議數據不可怕，可怕的是不能夠及時去找尋原因，做為一位科學教師，在出現這種情況時要及時的去帶領學生找尋可能存在的原因，并一一解決這些問題。

【作者單位：揚州市四季園小學 江蘇】