打造科學本真課堂的實踐研究

吳亮

【中圖分類號】G623.9 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）46-0136-02

引言

什么是本真課堂？

真正的課堂是以學生為中心的課堂，通過學生學習，合作，探究和其他學習過程。實現從教師教學到學生學習的轉變，將學生的被動學習轉化為積極的學習。讓學生繞過他們想要學習的問題，真正實現課堂的有效性。相比之下，傳統課堂以教師為基礎，以教科書為藍圖，以理論知識的獲取為基本任務。學生被動地接受，就失去了探索自己問題的機會。小學科學課堂承擔了培養未來公民科學素養和創新能力的任務。

無論采用何種教學方法，最終的解決方案都是問題，從真實問題中抽象出真實問題和問題模型。快速解決問題的有效解決方案不僅是培養學校人才的目標，也是現代社會化生產的要求。人們在信息時代面臨的困難不再是無知的，但他們無法在面對大量數據時選擇解決方案。為此，我將研究重點放在提高學生收集和分析數據的能力上。學生數據收集和分析技能的培養已成為教學中不可或缺的一部分。學生收集和分析數據的能力已經成為終身的開發技能，就像閱讀，寫作和計數一樣。然而，在實際的教學工作中，經常發現學生收集和分析數據的能力仍然很弱。

一、提高數據收集和分析能力在科學探究中的重要性

1.促進學生獨立學習，恢復課堂

為學生提供有目的的數據收集和整理任務，以便學生能夠以有針對性和有計劃的方式收集數據并收集有價值的信息；并適當調整收集過程中的順序；參考目的對數據進行總結和分析。在這樣一個獨立的探究式學習過程中，學生實現了人的可持續發展，為終身學習奠定了必要的心理基礎，真正成為學習的主人。

2.優化知識形成過程和有效的篩選計劃

任何新知識都有其創造，形成和發展的過程。通過學生積極參與數據的收集和分析，不斷過濾信息，提取有價值的信息，并總結和總結問題的解決方案。優化知識的形成過程，形成更清晰的背景，促進知識的更好建構。

二、存在的問題與原因

1.盲目收集，無視資料質量

通常，在安排課前收集相關材料的任務時，學生只要與課題相關就會收集信息。缺乏對海量數據的主觀和主動篩選和排序僅作為任務完成。甚至收集的材料的數量也被用作優點的自我評估標準。

2.缺乏整理，輕視原始資料

在平常的時間里，你經常會看到學生在課堂上作為寶寶的實驗記錄，課前收集的信息，課后的調查記錄等都會隨著課堂活動的結束而被拋棄。學生們仍然缺乏對他們在整個探究過程中創造的“原始”材料的重要價值的認識。同時，它沒有排版和組織材料的意識和能力。然而，這些學生活動的結果不僅反映了學生科學探究的過程，而且反映了學生的成長和進步經驗，這對培養學生的科學素養和培養科學精神至關重要。

3.注重形式，忽視資料本質

在觀察記錄現象后，學生通常認為在測量實驗數據后已達到目的，因為科學實驗通常需要很長時間。在完成實驗操作后，我認為我已經完成了任務，而且我常常看不到結論分析背后隱藏的科學規律。例如，在“Fantastic Water”部分中，學生觀察到水沿著紙巾爬行，而且通常不是水的性質。普遍認為是紙本身存在著這一性質。

三、培養學生數據收集和分析技能的策略

1.專注于原始實驗開發和實驗材料的創造性使用

為了便于分析學生收集的數據，必須清楚地呈現實驗過程，這需要科學老師努力學習實驗設計。在江蘇教育版第五版中，“建橋梁”一課經常遇到這樣的問題：在教科書中，需要具有相同材料和跨度的三座橋梁（粱橋，拱橋，斜拉橋），結構不同。在橋面上放置重物（鉤碼）并比較三座橋的承載能力。我和孩子們一起設計了一些實驗，但是我沒有達到預期的效果。在反復試驗中，我發現對三種橋梁重量的探索是不科學的。這三座橋的質量不同，使用的材料也不同（斜拉橋的塔架和電纜使其具有相當大的承重能力），如果不符合公平原則，所得到的結論自然不夠科學。

在本教導中，詞語的含義是梁橋的承載能力的差異，這是一種“壞”結構，而拱橋和斜拉橋具有很強的承載能力。這是一個“好”的結構。各種結構各有優缺點，在實際的設計建造中，承重力并不是造橋的首要考慮因素，設計師們往往根據江河湖海的跨徑選擇需要的結構。鑒于上述問題，本文將通過比較不同結構橋梁的承重與不同結構的橋梁，并比較在相同承載條件下可獲得的最大跨度，重點研究本節。除橋面板材料的相同要求外，其余變量不需要控制。放置相同的重量后，改變橋墩之間的距離（從15厘米開始，每次增加5厘米，記錄橋梁坍塌后的最后一個跨度）以獲得最大跨度。最后，斜拉橋可以獲得最大的跨度，其次是梁橋，拱橋的跨度最小。

2.高效率地收集資料

收集數據的能力在整個科學學習過程中起著重要作用。在信息時代，面對廣闊的信息海洋，有必要有明確的目標，合理的分工和多渠道檢索能力，以便快速有效地獲得所需的信息。

（1）收集要有明確目標

當學生收集信息時，他們必須澄清任務和目標。如在“研究不同物質的吸熱和散熱”在觀察過程中，為了讓學生有目的地和專注地獲取有關自己研究任務的信息。在實驗前，老師指導他們觀察加熱過程中水溫和油溫的等時變化，以及停止加熱后水溫和油溫的等時變化。使學生能夠在任務的驅動下快速獲得所需的信息。

（2）巧用小組分工合作

有時，學生收集某些信息或信息并不容易，也就是說，我們的教師自己需要找到相關信息。收集更詳細和全面的信息并不容易。降低難度也減輕了學生收集相關信息的負擔，使學生能夠更有興趣地完成自己的任務。同時有助于培養學生的合作意識。分工和合作使每個人都能有針對性地參與數據收集活動，避免重復，并激發學生探索科學的興趣。在“斜角”實驗中，我安排了三名學生重復測量相同的斜率測量，以避免錯誤操作重復三次。

3.教學滲透數據分析

兒童的科學探究過程主要通過觀察，實驗，測量，調查等過程獲取客觀事實。在教學中，實驗數據經常與假設相矛盾。為了得出與假設一致的結論，如果再次測量的數據仍然與假設不一致，有些人甚至會丟棄實驗數據。當這種偏差在實踐中發生時，我們應該冷靜地與學生分析，假設存在問題，或者數據可能存在問題。這是實驗，基于數據和尊重事實的基礎，這是科學教學的價值。科學探究強調“實驗和實驗數據是得出結論的唯一依據”。在江蘇教育版五年級“杠桿”部分的教學中，教科書只要求學生清楚地了解杠桿何時省力。何時為了節省距離，不需要進行定量分析，但這種抽象的法律往往超過了五年級學生的認知能力。通過我自己的發展，我安排了一個定量實驗來找到杠桿規則的平衡條件。＼＼“數字數量×掛鉤數量=網格數量×掛鉤數量”當時，杠桿將是平衡的。而在實踐中學生往往會得出＼＼“網格數量+鉤子數量=網格數量+鉤子數量”許多團隊發現只需要將代碼數量和對數量交換到另一方來平衡，例如“左邊：鉤碼數3，格數2；右邊：鉤碼數2，格數3”這當然是巧合。通常很少有孩子嘗試其他情況，在實踐中我讓孩子們嘗試“左邊：鉤碼數1，格數4；右邊：鉤碼數2，格數2”學生發現仍有很多方法可以平衡，下一步的分析往往是理性的。牛頓說，在一次性數據分析中，學生正在經歷一個尊重數據和事實的學習過程“任何學科只有與數學相關才能稱之為科學。”