利用科學記錄　優(yōu)化科學實驗

［摘要］科學記錄是為得出更加精準的實驗數(shù)據(jù)或者結論服務的，科學記錄的精準與否對于科學結論的得出具有重要作用。在小學科學教學中，教師要注重科學記錄在科學實驗中的作用，并從引導真實觀察、明確記錄目標以及運用科學記錄等方面展開教學，以凸顯科學課程綜合性、實踐性等特點，促進學生科學核心素養(yǎng)的形成。［關鍵詞］小學科學;科學記錄;科學實驗《義務教育科學課程標準（2022年版）》指出，“科學課程是一門體現(xiàn)科學本質(zhì)的綜合性基礎課程，具有實踐性”，強調(diào)“落實立德樹人根本任務，充分發(fā)揮科學課程的育人功能，培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)”。由此可知，科學教學提倡面向全體學生，而開展實驗是落實科學課程目標、培育學生科學核心素養(yǎng)的有效途徑?？茖W記錄作為科學實驗的一部分，是學生進行匯報交流、得出科學結論的依據(jù)，對于提升學生的科學實驗質(zhì)量具有促進作用。那么，怎樣才能充分發(fā)揮科學記錄的助力作用，優(yōu)化課堂科學實驗呢？一、引導真實觀察真實觀察是做好科學記錄的第一步。在科學實驗過程中，教師讓學生依據(jù)實驗材料，對實驗過程進行真實觀察，可以幫助學生獲得真實的證據(jù)，為科學實驗結論的得出提供依據(jù)。1.提供生活化實驗材料實驗材料的選擇對于實驗結論的得出有至關重要的作用。在科學教學中，教師要認真研讀教材，把握學生學情，依據(jù)研究內(nèi)容的特點，精心準備實驗材料。在實驗材料的選擇上，既要有助于學生觀察實驗現(xiàn)象、揭示實驗規(guī)律，體現(xiàn)實驗科學性的特點，又要從學生熟悉的物品入手，選擇符合學生認知規(guī)律的實驗材料，這樣才能為實驗活動的順利開展提供條件。如，蘇教版科學教材四年級上冊《摩擦力》一課，教學目標是讓學生知道生活中的摩擦現(xiàn)象，認識摩擦力，通過科學實驗對影響摩擦力大小的因素有一定的了解，知道摩擦力在生活中的應用，等等。教學時，教師可以帶領學生通過測量摩擦力的實驗來探究影響摩擦力大小的因素。為了科學實驗的順利完成，教師可以選取彈簧測力計、木塊、砂紙、鉤碼、透明塑料瓶、橡皮泥、洗潔精等物品作為實驗器材。學生對這些實驗器材大多比較熟悉，觀察起來更方便，為之后做好實驗觀察記錄提供了條件。在科學實驗過程中，教師為學生提供生活化實驗材料，有利于學生更好地進行實驗觀察，促進學生科學學習質(zhì)量的提升。2.指導正確的觀察方法科學實驗中的觀察需要學生多種感官的參與，如用眼睛看、用鼻子聞、用耳朵聽、用手摸等。不同的科學實驗需要用到的觀察方法不同。在科學教學中，教師要注重教給學生正確的觀察方法，幫助學生獲取更加真實、可靠的信息，更好地完成科學觀察記錄。如，教學蘇教版科學教材四年級上冊《常見的巖石》一課時，教師要淡化科學知識目標，把教學的重心放在巖石觀察和巖石分類上。教師要注重教給學生觀察巖石的方法，讓學生會用感官和工具辨別常見的巖石，能夠在觀察實驗中發(fā)現(xiàn)巖石的特征，并用自己喜歡的方式記錄下觀察結論。在實驗過程中，教師可以讓學生從巖石的顏色、結構、軟硬及其在遇酸反應中表現(xiàn)出的特點等方面進行觀察，有了正確的觀察方法，學生記錄的順序會更加清晰，內(nèi)容也會更加完整。在科學實驗過程中，教師教給學生正確的觀察方法，有助于學生更好地完成科學記錄，為之后利用科學記錄做出正確的推斷提供條件。3.組織深度的觀察活動在科學實驗過程中，教師不僅要讓學生明白觀察的目的是什么、如何觀察、觀察到什么程度，還要讓學生充分仔細地觀察。教師要為學生預留充足的觀察時間，確保學生的科學記錄更加準確、規(guī)范。如，教學蘇教版科學教材三年級上冊《空氣占據(jù)空間嗎》一課時，開展科學實驗的目的是讓學生能夠?qū)諝庹紦?jù)空間這一事實做出科學的解釋。為了讓學生對空氣占據(jù)空間這一現(xiàn)象進行充分仔細的觀察，教師可以開展“壓杯入水”“扎孔觀察”“打氣觀察”這三個觀察活動，幫助學生獲得“空氣占據(jù)一定的空間”的認識?！皦罕胨睂嶒灮顒樱饕亲寣W生觀察當把塑料杯壓到水槽底部時，杯中的水面是否發(fā)生變化；“扎孔觀察”實驗活動，主要是讓學生觀察在杯底扎孔后，先用手指按住小孔，壓住水杯，再松開手指，空氣是否占據(jù)空間；“打氣觀察”實驗活動，主要是讓學生觀察球針入孔后，慢慢向杯子打氣時，杯子內(nèi)部發(fā)生的變化。通過這三個觀察活動，學生對觀察目的以及如何觀察已經(jīng)做到心中有數(shù)，為之后做好科學記錄提供了條件。在科學實驗過程中，教師依據(jù)實驗內(nèi)容的特點，組織學生開展深度的觀察活動，能讓學生的科學記錄更深刻，讓科學實驗在學生心中留下深刻的印象。二、明確記錄目標把科學實驗的探究過程完整地記錄下來，便于學生做出準確推測、判斷與評價等。因此，在進行科學實驗前，教師要明確記錄目標，引導學生把實驗過程準確完整地記錄下來，讓學生的科學實驗更加有理有據(jù)。1.記錄全面的證據(jù)在做科學記錄前，教師要讓學生明確記錄的順序與內(nèi)容，把科學實驗不同階段的觀察、思考、分析和結論等以書面的形式記錄下來，形成事實依據(jù)，為后續(xù)實驗結論的得出提供有力證據(jù)。如，蘇教版科學教材五年級上冊《光的傳播》一課，教學目標是讓學生知道光是怎樣傳播的，并能夠用光的傳播知識解釋一些常見的物理現(xiàn)象。在實驗過程中，教師可以讓學生以文字、圖畫等形式把觀察到的光的行進路線記錄下來，明確記錄的要點，并按照一定的順序進行記錄。這樣可以把實驗過程清晰地展現(xiàn)出來，為實驗結論的得出提供實證，提升科學實驗的準確性。在科學實驗過程中，記錄的實驗證據(jù)越全面，學生得出實驗結論的過程就越輕松，得出的實驗結論也越準確。2.記錄形象的證據(jù)學生的科學記錄能力不是一成不變的，在不同時期會存在較大的差異。教師要依據(jù)學生的實際情況，盡量讓學生選擇自己喜歡的記錄方式，以最大限度地激發(fā)學生的記錄熱情，加快學生的記錄速度，促進學生的思維發(fā)展。如，蘇教版科學教材四年級下冊《水受熱以后》一課，教學目標是讓學生通過科學實驗，知道水受熱以后會產(chǎn)生哪些形態(tài)變化，知道冰、水、水蒸氣是同一種物質(zhì)的不同形態(tài)。教學時，教師可以借助鐵架臺、三腳架、酒精燈、石棉網(wǎng)、溫度計、燒杯、冰塊、秒表等實驗器材，讓學生依次完成冰、水的受熱實驗，并做好實驗記錄。為了讓學生的實驗記錄更加形象直觀，充分展現(xiàn)冰、水受熱以后的變化過程，教師可以讓學生用溫度變化曲線圖進行記錄，使學生更加清晰地感受到二者受熱以后的變化過程，促進學生對實驗結論的深刻體會。在科學實驗過程中，形象直觀的科學記錄可以讓學生對實驗數(shù)據(jù)的變化一目了然，對實驗結論的認識更加明晰，促進教學目標在科學課堂的真正落實。3.記錄真實的證據(jù)科學實驗的目的是求真，科學實驗結論也必須是真實的、經(jīng)得起檢驗的。在科學實驗過程中，教師要求學生客觀真實地記錄觀察到的數(shù)據(jù)，可以有效培養(yǎng)學生嚴謹、細心、認真、負責的科學態(tài)度。如，教學蘇教版科學教材五年級下冊《斜坡的啟示》一課時，為了引導學生探究斜面坡度大小與影響小車的力之間的關系，教師讓學生先測出直接在平面拉小車所需的力，再測出沿斜面拉小車所需的力。在實驗過程中，學生要不斷調(diào)整斜面坡度大小，測出沿不同坡度拉小車所需的力，并把測量出來的數(shù)據(jù)真實地記錄下來，從而得出準確的實驗結論。教師要讓學生知道，在科學實驗過程中，應尊重實驗事實，記錄真實的實驗數(shù)據(jù)，不能弄虛作假或者胡亂記錄。只有這樣，才能得出客觀、真實、準確的科學實驗結論。三、運用實驗記錄在科學實驗過程中，科學記錄可以為科學結論的得出提供依據(jù)。教師要注重科學記錄在科學實驗結論得出過程中發(fā)揮的作用，幫助學生形成謹慎記錄的意識，促使學生獲得更好的實驗效果。1.理性分析數(shù)據(jù)科學記錄中的數(shù)據(jù)是科學結論得出的重要依據(jù)。教師要引導學生對所記錄的數(shù)據(jù)進行理性分析，從中選擇最為恰當、合理的部分，并轉化為證據(jù)，從而得出準確的結論。如，教學蘇教版科學教材六年級上冊《蠟燭的變化》一課時，為了讓學生明白物質(zhì)的變化特點，教師可以先通過“點燃蠟燭，觀察蠟燭燃燒后的現(xiàn)象”與“點燃紙張，觀察紙張的變化”這兩個實驗，讓學生直觀感受物質(zhì)的變化過程，并把觀察所得記錄下來。通過實驗，學生明白了物質(zhì)的變化有兩種：一種是形態(tài)的變化，沒有產(chǎn)生新的物質(zhì)；一種是產(chǎn)生了新的物質(zhì)的變化?；诖耍處熢僮寣W生結合自己的科學記錄，對課后練習中物質(zhì)的變化現(xiàn)象進行判斷，以幫助學生得出更加準確的結論。在科學實驗過程中，對于科學記錄中的數(shù)據(jù)，教師要帶領學生進行理性分析，并把從數(shù)據(jù)分析中得出的結論運用到探究實驗中。這樣不僅可以凸顯科學記錄的應用價值，還可以提升學生的科學實驗探究能力。2.適時理性追問在科學實驗過程中，教師不僅要讓學生依據(jù)科學記錄做出準確的推斷，還要依據(jù)這些科學記錄適時進行理性追問，為學生科學結論的得出提供嚴密的證據(jù)支撐，把科學實驗的探究目標落到實處。如，蘇教版科學教材四年級下冊《熱脹冷縮》一課，教學目標是讓學生知道空氣具有熱脹冷縮的性質(zhì)。教師可以先準備好空氣球、橡膠管、帶玻璃棒的橡膠塞、平底燒瓶等實驗器材，再組織學生進行空氣的熱脹冷縮實驗，并做好實驗記錄。在學生做完實驗之后，教師可以適時追問：“固體和液體是否具有熱脹冷縮的性質(zhì)？”在教師的追問下，學生參照科學記錄中的實驗過程，開展固體或者液體的實驗活動。這樣不僅激發(fā)了學生的科學探究興趣，發(fā)展了學生的理性思維，而且使學生的學習質(zhì)量得到了極大提升。在科學實驗過程中，教師依據(jù)學生的科學記錄或者科學實驗結論，適當追問，可以使學生的科學學習不再停留在當下，而是不斷向縱深處邁進。這有助于培養(yǎng)學生愛科學、學科學、用科學的意識，促進學生科學核心素養(yǎng)的提升。3.引導質(zhì)疑反思對于從科學實驗中觀察到的現(xiàn)象和獲得的數(shù)據(jù)，教師不僅要讓學生認真分析，探究這些現(xiàn)象和數(shù)據(jù)背后隱藏的規(guī)律，還要引導學生質(zhì)疑反思，尋找問題的根源，培養(yǎng)學生實事求是、科學嚴謹?shù)膽B(tài)度。只有這樣，才能真正發(fā)揮科學記錄的作用。如，蘇教版科學教材四年級上冊《導體和絕緣體》一課，教學目標是讓學生認識身邊的導體和絕緣體，會用電路檢測導體和絕緣體，知道安全用電的重要性。教學時，教師可以先把電線兩端包著塑料的地方連接起來，讓學生說說為什么小燈泡不亮；再讓學生把一根鐵棒連接到電路檢測器中，讓學生說說小燈泡發(fā)生了什么變化；然后，在學生對實驗方法有了一定了解的基礎上，為學生提供多種材料，讓學生通過實驗確定哪些材料可以導電、哪些材料不可以導電，并做好科學記錄；最后，讓學生依據(jù)科學記錄進行質(zhì)疑反思，說說導體和絕緣體的區(qū)別是什么，為什么一些物體可以導電、一些物體不能導電，以及生活中還有哪些導體和絕緣體，等等。這樣引領學生學習，可以幫助學生形成充分、嚴謹?shù)剡M行科學記錄的習慣，培養(yǎng)學生實事求是的科學精神，增強科學實驗的效果。在科學實