2.渗透重复检验的科学思想,培养学生的实证意识。
科学家得出一个实验结论并不是做一次或两次实验得出的,而是
做了几十次、几百次,甚至上千次的实验数据分析才得出一个科学结论。因此,尽管课堂教学时间无法让我们像科学家那样反复实验,但我们也不能仅仅从一次实验中就得出结论。
帮助学生形成科学合理的探究方案是整个摆的探究活动成功和失败的关键,那么,舍得花时间对实验中相同和不同因素的控制的深度研讨就成为极具价值的活动了。在研究实验方案时,我问学生:“为了让我们的研究更加科学,操作更加精确,实验中我们还应该注意些什么?”生:多做几次实验。师:为什么你这样认为? 生:一次可能有巧合。师:那你觉得做几次比较合适?生:三次以上吧。师:行!我们每组争取都做三次,实验中有干扰的不算,如果还有时间,可以多做几次。接着,我又提出一个问题:“如果三次实验有三个数据,应该怎么办?”学生说可以取平均数。
通过对实验中注意事项的探讨,强调了学生在“动手之前先动脑”的科学思想。让学生先明确每个实验中一定要保持相同和一定要保持不同的因素是什么,运用“控制变量”的方法来收集有效证据。尤其是引导学生对实验操作细节加以关注:做三次以上就是重复做;求平均数是计数要求简单性……,教师强调了测量要客观、精确,它将影响证据的可靠性,在教学中向学生充分渗透了实证意识。
3.通过搜集证据,培养学生的实证意识。
科学事实、科学数据就是证据。科学探究要重证据,应通过定量观察、测量、记录来搜集科学事实和可靠证据。本课中学生要谨慎地做好数据的记录和整理。本课出现三次运用数据,一是让学生在测摆的快慢与摆锤的轻重无关后,把自己组的数据公布与众。由于都是学生自己做的摆,都是测十五秒内摆动的次数,所以学生根据数据很自然的得出结论。二是学生在研究过程中要认真如实地记录下自己组的研究数据,根据数据,形成自己的研究结论。三是在汇报交流时能向大家阐述自己证据获得的经过,依据可靠的数据来解释。让学生在科学探究的过程中学会尊重数据(证据),让证据说话的科学态度。
4.引导学生反思、质疑。
尽管学生在动手之前对实验精确操作有了一定的认识,但在实际操作中还是会出现这样那样的问题,导致研究出现误差。及时引导学生对自己活动进行跟进反思就显得尤为重要。在交流摆锤研究结果的教学活动中,我设计了这样的体验活动:1、学生汇报关于摆锤重量是否影响摆的快慢的结果,出现不一致的意见,个别组的结果表明是“有关系”的。2、组织学生进行反思:大家研究的结果不同,大家觉得问题出在哪里? 讨论找出其不规范或不正确操作而影响实验精确性的地方;3、现场验证演示,请这组现场演示,在同学们的监控下,严格控制相关变量,达到实验成功。学生在这样有梯度的递进活动中,经历着对自己的研究过程进行重新梳理和回顾,达到对“精确控制因素”的再认识,深刻体验对科学研究要持严谨的态度。因此,在教学时间内让学生尽可能多地重复实验,在一定程度上会减小实验误差的产生。
三、正确对待误差,培养学生求真求实的科学态度
在课堂上,学生只忙于动手操作,不注重同时观察、适时收集证据,忽略控制变量,从而导致实验的失败。实验就会产生误差,误差不等于差错。在科学课教学中,教师不仅要关注学生科学知识的获取,更要重视对学生科学态度的培养,引导学生能正视误差,培养孩子们一种求真求实,不要妄下结论的科学态度。告诉学生:“误差是不可避免的,误差的存在是可能的并且是合理的,面对误差要积极地分析这些误差产生的原因,怎样做才能尽可能地减小误差才是一种科学的态度。”爱迪生说过,任何一项发明都是深思熟虑、严格试验的结果。在课堂上让学生大胆去实验,去正确对待误差这些都是科学探究的重要内容和方式。
科学的本质之一就是“实证”。科学是要讲证据的,科学是可以重复检验的,这就是“实证意识”。追求实验的“精确性”以收集有效证据,让精确实验的思想渗透在每一个教学细节中,诠释着科学课堂中实证意识的教学。