搭建從實驗現象到科學結論的“橋梁”

李菲

科學課程中的許多知識對學生的終身可持續發展具有重要的基礎性作用，如力的知識、電的知識、光的知識等。在幫助學生建構這些科學知識的過程中，我們往往是從實驗出發的。實驗就是讓學生先對科學現象獲得清晰的印象，然后通過分析、歸納等科學的思維方式，抓住現象的本質，使學生從具體的感性認識上升到抽象的理性認識，最終形成科學概念。

一、親歷科學活動，激發觀察的興趣

觀察是得到科學結論的前提。如何最大程度地激發學生觀察的興趣，是得到科學結論的保證。可是，有時學生卻缺乏觀察的耐心。比如《鐵釘生銹了》這一課，在學生設計了實驗步驟之后，我給班級準備了三根試管，找了三個同學演示。操做好之后，將試管放在班級后面給學生課后觀察。幾天過后，通過學生的匯報，我發現很多學生并沒有認真地觀察。

以培養小學生科學素養為宗旨的科學教育強調以學生參與的豐富多彩的活動為主要教學形式，這些活動應當是學生熟悉的、能直接引起他們學習興趣的、精心設計的、具有科學教育意義的。通過這些活動的教學，可以讓學生親身體驗一次科學發現、科學探究、科學創造的過程。在實際的教學過程中，我們會發現，學生親身經歷一次科學活動，的確能引起他們觀察的興趣。

二、直面實驗現象，培養尊重事實的意識

在小學科學實驗教學中，針對實驗現象會出現多種情況。當實驗現象與預設的現象一致時，教師可以按照教學設計按部就班地完成教學，得出科學結論。但有時也會出現一些意料之外的現象。遇到這樣的情況，很多教師會選擇置之不理，其目的是為了得出正確的結論。但與科學結論相比，具備尊重事實的意識顯得更加重要。

在教學《擺》一課中，研究擺的快慢與擺角大小的關系時，三個小組中有一個小組做出的實驗現象是這樣的：90度角時，每20秒平均擺動20次;60度角時，每20秒平均擺動13次，于是該小組的結論是這樣的：擺的快慢與擺角的大小有關，擺角越大，擺動的越快。教師見狀不但對這個小組置之不理，而且怕其他小組也出來“添亂”，便立刻拍板定案：我們在操作的時候可能不太規范，或者觀察不仔細，造成了結論不正確，其實正確的結論是擺的快慢和擺角沒有關系。過段時間再問這個小組的學生“你覺得擺的快慢和擺角是否有關”時，回答仍舊是有關系。

意外的現象是學生在實驗過程中得到的，是實驗結果的真實呈現。因此，教師要勇于直面意外的實驗現象，妥善處理，啟發學生思考原因。必要時引領學生進行“二次研究”，得到可靠的且具有一定可信度的數據，增強學生對數據的敏感性，培養學生嚴謹細致、認真負責的科學學習態度。

三、運用多種方法，啟發學生思考與分析

1.設計有提示功能的記錄單

實驗記錄是實驗現象最直接的體現，因此要盡量詳細與清晰。小學科學實驗教學一般是教師提前設計好實驗記錄單，而后由學生按照留下的空白填空。這就要求教師在實驗開始前科學地設計實驗記錄單。

根據筆者的調研，多數教師并沒有在實驗記錄單上有具體的指導，而僅僅有實驗的概況，諸如實驗名稱等籠統的信息，也就是針對每個科學實驗都可以套用的記錄單。

按照皮亞杰的兒童思維發展特點，8 ～11 歲的兒童處于具體運算階段，這一階段的兒童開始能夠根據物品的某一共同特征對所有物品進行分類;而11歲以后即為形式運算階段，他們開始思考物體之間的關系。因此，教師針對不同年級的學生、不同難度的內容需要設計不同的實驗記錄單。比如《鐵釘生銹了》一課，剛開始設計的是一個通用的實驗記錄單。利用這個實驗記錄單，學生根據實驗現象，幾乎不用思考就能得出結論。例如，有學生觀察到，在全部裝有蒸餾水的試管里，鐵釘也有一點銹，于是，很快得出結論：在只有水的情況下，鐵釘會生銹。顯然，學生從實驗現象到科學結論缺乏思考的過程。因此，我將實驗記錄單的“實驗結論”部分做了調整。填空的內容是有層次的：先思考鐵釘周圍的環境，再通過觀察到的現象得出科學結論。通過這種有提示功能的填空，幫助學生在觀察完之后進行思考，為科學結論的得出奠定了基礎。所以，實驗記錄單的作用不僅是記錄結果或結論性的東西，最好還能體現出思考的過程，從而啟發學生動腦思考。因此，教師需要設計有提示功能的實驗記錄單。

2.整理實驗數據

學生對數據的分析直接影響實驗結論的準確性，因此，科學教師應關注小學生實驗數據的收集，并幫助學生思考與分析。但實際教學中，我們會發現，學生收集到的實驗數據雜亂無章，不利于對數據進行分析。因此，在學生思考與分析數據之前，需要對實驗數據進行整理。

綜上所述，從實驗現象到科學結論需要有“思考的過程”。這個過程需要在仔細觀察的基礎上開始，在直面各種實驗現象的同時，運用多種方法啟發學生思考與分析，最終歸納出科學的結論。