巧用“實驗數據”進行生活化教學落實核心素養的培養

張彩琴 蘇巧玲

摘 要：本文通過具體事例，闡述怎樣通過實驗數據幫助教師展開教學，分析事物變化規律，形成科學知識概念，從而很好地培養學生的核心素養，并且通過學生的實驗數據反思學生學的困惑和老師教的缺陷，從而改進和優化實驗方案，讓實驗教學更有行之實效，更貼近孩子的日常生活。

關鍵詞：實驗；數據；分析；做中學；學中思

一、 從“實驗數據”入手，展開生活化教學

從“實驗數據”入手，引導學生經歷實驗、分析和改進、創新等思維過程，進而有效地將科學知識內化為學生自身的生活經驗和思維形式。下面以《探索馬鈴薯沉浮的原因》一課中的“實驗數據”為例，提出以下教學思路：

（一） 下水實驗，模擬生活化數據。課前教師一定要認真研究課程標準、教材、學生及實驗教具，做好下水實驗。在下水實驗后，要分析學生在學習中可能會出現哪些錯誤的實驗操作，導致實驗數據的差異，并對造成實驗數據差異的原因進行初步的分析，設計和規劃好實驗方案。分析《馬鈴薯沉浮的原因》一例可知，彈簧測力計測量方法和精確度是造成學生實驗數據參差不齊的主要原因，要排除由于實驗器材誤差造成的數據差異，實際是很難辦到的。與其將有限的時間糾纏在難以“圓滿”解決的誤差上，還不如優化實驗教具和實驗方案，以達到模擬的數據更貼近科學真理的答案。

（二） 親歷實驗，引發思維沖突。課上，學生親歷實驗探究，引導學生開展實驗質疑研討，引發學生的思維沖突。首先，讓學生質疑教材的實驗結論，培養學生敢于挑戰權威的勇氣和發表自己獨特見解的意識。其次，進行教師或學生演示，指導引領學生認識規范操作的細節，明確實驗中的注意事項，實現對學生操作技能、精確意識的培養。

（三） 分析數據，反思研討。在學生意識到真實的特殊數據后，組織學生進行思考、研討，從實驗器材、實驗環境、實驗誤差等角度尋找實驗數據與常態數據不一致的可能原因。在《探索馬鈴薯沉浮的原因》一課中，通過研討學生們最先會懷疑“彈簧測力計沒有調零”造成了數據特殊。也有學生會提出“鉤碼沒有完全浸沒在水中”造成的數據誤差。此時，教師就造成數據特殊的假設做出歸納，引導學生再次實驗，進行數據檢測。

（四） 再次實驗，檢驗假設。學生分析數據后，對產生特殊數據的原因，做出假設。再根據分析得出的假設，進行再次實驗檢驗，獲取新的實驗數據，再次進行驗證。在《探索馬鈴薯沉浮的原因》一課中，各小組通過“使用不同彈簧測力計測量同一鉤碼在同一杯溶液中的浮力”很容易發現特殊數據是由于彈簧測力計的最小刻度值而造成的。這時教師引導學生認識科學實驗器材是復雜和多變的，要得出一個科學的結論，是需要經過反復地實驗驗證的。

（五） 拓展延伸，尋找新證據。實驗數據的獲得不能只停留在課堂教學中，要讓學生對研究的內容進行拓展，更好地幫助學生建構科學知識。有了《探索馬鈴薯沉浮的原因》的課堂教學，學生懂得了“體積相同的情況下，比水輕的物體，會在水中上浮；比水重的物體，在水中會下沉”，還引發了學生課外探究的興趣。相信他們通過查閱資料還會發現“物體在液體中的沉浮，是跟密度有關的”，并樂于把自己的發現與身邊的同學進行交流與分享。

相信結論只能讓學生變得“愚昧”，只有善于從數據中尋找學問，才能培養出“智慧”的學生。所以在出現“特殊數據”時，教師大可不必緊張，有條理地引導學生進行理性分析，提出新的研究方向，進行再次探究，學生才能合理地建構科學概念。這樣才能讓學生“尊重自己看到的”，才是真正以實驗、以數據為本的教學，才能培養學生實事求是的科學精神。

二、 從“實驗數據”入手，培養學生的科學核心素養

核心素養，主要是指學生將來發展所必須具備的重要品格與關鍵能力。就小學科學學科而言，其核心素養主要包括以下幾方面：科學觀念及應用能力，科學思維與創新能力，科學探究與交流能力，科學態度與責任。

（一） 收集“實驗數據”，培養學生科學觀念及應用能力。科學發展史深刻地告訴我們，任何科學真理的發現，都源于科學家進行了大量的實驗，并進行數據分析而得出的。因此，不管是課堂教學還是課外延伸，都應該強調實驗數據真實的價值，因為只有真實的數據才能導向科學真理。

（二） 分析“實驗數據”，培養學生科學思維與創新能力。章鼎兒老師指出：“先做出了一個結論，再進行調查研究，收集的數據與結論不符，就再調查，再實驗，這不是科學實驗。認為結果與結論一致，實驗就成功了，結果與結論不一致，實驗就失敗了，就說明教師的腦子里有的是結論而不是探究過程。產生特殊數據的很多探究活動，器材并沒有問題，所以特殊數據都是真實的。”因此，利用“特殊數據”進行教學，可以讓學生更好反思得出“特殊數據”的原因，培養學生科學思維能力。

（三） 整理“實驗數據”，培養學生科學探究與交流能力。科學的結論是建立在對“實驗數據”分析的基礎上。通過實驗獲得了的實驗數據，但如果沒有對“實驗數據”進行整理，那這些“實驗數據”就只是一些數據而已了。例如：在《探索馬鈴薯沉浮的原因》一課中，我們測得了鉤碼在清水和在濃鹽水里的重力。如果我們沒有把鉤碼本身的重力減去在水中的重力和在濃鹽水的重力，那我們也得不出鉤碼在兩種溶液中的浮力，這樣就推導不出馬鈴薯在濃鹽水中的浮力比在清水中的浮力大這一科學知識了。因此，數據整理，可以幫助學生學習如何運用批判性和邏輯性思維進行數據分析，培養了學生探究與交流的能力。

（四） 重視“實驗數據”，培養學生的科學態度。科學態度的核心是實事求是。在日常的教學中，我們要注重培養學生尊重數據、實事求是的科學態度。鼓勵學生把自己實驗的數據如實地記錄下來，并對數據進行整理，得出結論。在做結論時，學生應真實體會到科學的結論是來源于探究數據，而不是依據自己的猜測。經過長期的課堂實驗教學，相信學生會樹立正確的科學價值觀，知道科學應該尊重數據，實事求是。

總之，巧用實驗數據，來進行生活化教學，我們要在課堂中，引導學生合理地進行科學猜測，并用“實驗數據”來驗證自己的猜測。讓“實驗數據”暴露學生學的困惑，老師教的缺陷，引導教師與學生做中學，學中思。讓“實驗數據”成為教師課堂教學的“利刃”，幫助落實學生的科學核心素養。

參考文獻：

[1]吳利堅.不該被漠視的數據[J].科學課：小學版，2007（4）：40-41.

[2]王海花.關于小學科學探究活動中數據收集及分析的探討[J].

作者簡介：

張彩琴，福建省泉州市，泉州市豐澤區教師進修學校；

蘇巧玲，福建省泉州市，泉州市豐澤區第二實驗小學。