小学科学课堂实践证据收集的问题及其策略
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小学科学课堂中“证据意识”的培养策略——以“磁力大小会变化吗”教学为例钟蔚谢桂平以教科版三年级科学“磁力大小会变化吗”一课教学实践中所发现的问题及其改进为例,探讨如何在小学科学课堂中培养学生的“证据意识”这一问题。
“证据意识”的培养贯穿科学课堂的每一个环节,具体包括:①引导学生做出有依据的猜测,②数据要真实且准确,③基于数据得出结论,④具体问题具体分析。
《义务教育小学科学课程标准》(2017)将科学素养界定为“了解必要的科学技术知识及其对社会与个人的影响,知道基本的科学方法,认识科学本质,树立科学思想,崇尚科学精神,并具备一定的运用它们处理实际问题、参与公共事务的能力。
”而科学的本质是实证的,“引领学生去寻找证据,利用可靠的证据去解释世界”是小学科学教育的核心目标之一。
新课程标准倡导探究式学习,而证据是探究的基础。
新的课程标准强调证据意识的培养,将“具有基于证据和推理发表自己见解的意识;乐于倾听不同的意见和理解别人的想法,不迷信权威;实事求是,用于修正与完善自己的观点。
”确立为科学态度总目标之一。
如何培养学生的证据意识,是每一位一线科学教师都会面临也必须去思考的问题。
《磁力大小会变化吗》是教科版小学科学三年级下册“磁铁”单元第5课,在这一课中,学生第一次接触 “做出猜测—实验验证—数据分析—得出结论”这样较为完整的科学探究过程。
如果能在这宝贵的“第一次”将“证据意识”的种子种在学生心中,将十分利于学生科学素养的提升。
在教学实践中,可以从以下几方面着手培养学生的“证据意识”。
1 在小学科学课堂中“证据意识”的培养意义研究在新环境发展的背景下,目前社会缺少的就是实用型解决问题的人才,人才必须要具备创新意识,因此教师应当不断促进学生综合素质的提升。
这对于学来说也是不小的挑战,学生不仅要促进自身能力的综合发展,同时还应当学会运用知识来解决实际发生的问题,并且制定合理的方案,做到学以致用。
“证据意识”所指的就是心理学当中人们在认知活动中遇到难以解决的现实问题以及理论知识的问题,从而所产生的一种怀疑以及困惑的心理情绪。
小学科学实验数据的收集整理与分析一、实验数据的收集实验数据的收集是一项非常重要的工作,只有收集到准确、全面的数据,才能充分开展科学研究工作。
对于小学科学实验来说,也是一样的。
下面我们来看看小学科学实验数据的收集工作。
1.实验前的准备工作在进行实验之前,首先需要进行实验前的准备工作。
比如,准确了解实验教材的实验内容、原理和目的,详细掌握实验所需要的实验器材、物质以及实验步骤等。
在进行实验的过程中,需要认真确认每一个实验环节的数据要求。
一般来说,小学实验的数据收集主要包含以下几个方面:(1)实验用品的数量、大小和特征。
(2)实验过程中物质的状态变化、量和质的变化。
(3)记录实验结果的数值。
(4)记录实验的时间和温度等参数。
(5)记录仪器读数和实验所得数据。
在数据收集后,需要将数据进行记录,以方便后续的整理和分析工作。
一般采用笔和本子记录的方式,也可以利用电脑软件等进行记录。
实验数据的整理与分析是进行科学研究的重要步骤。
这一环节需要认真仔细地进行,以确保分析和评价的准确性和科学性。
下面我们来看看小学科学实验数据的整理与分析过程。
1.数据的整理(1)将原始数据进行数据整合,筛选出实验所需的数据,有助于更好地理清实验步骤。
(2)详细列出实验所需的各种数据,并按照时间、温度等参数进行排序。
(3)对实验数据进行清晰、准确、完整的记录。
2.数据的分析实验数据的分析主要是通过各种方法和方式对实验数据进行加工处理,从而得到更具有科学和技术价值的数据。
下面我们来看看小学科学实验数据的分析过程。
(1)引入理论知识,对实验数据进行分析。
(2)根据实验结果和理论知识推测出未知实验原理,从而进行推理。
(3)根据实验数据的不同特点和实验条件,采用不同的数据分析方法,如平均值分析、比例分析和趋势分析等。
(4)将实验数据的分析结果与已有实验结果进行比较,从而评估实验结果的准确性。
总之,科学实验的数据收集、整理和分析是科学实验不可或缺的重要环节。
探究活动中搜集、呈现和整理证据的教学策略在科学课中,探究活动的目的就是为了寻找证据,通过证据证实或证伪学生用来回答科学问题的假说(解释),从而最终形成科学概念。
在课堂上,指导学生科学地搜集、呈现和整理证据,既有利于培养和发展学生注重证据、尊重证据的态度,又能提高他们解读证据和基于证据做出解释的能力。
一、搜集证据的教学策略1.运用感官搜集证据小学生认识事物,感官是最直接的,也是最常用的。
如“分辩哪个袋中是水”的活动,目的就是调动学生运用感官和已有经验来识别水和别的物质,同时在比较过程中丰富关于水的感性认识。
这可分以下几步走:一是要求学生在不打开袋子的情况下进行分辨;二是让学生打开袋子运用眼睛观察分辨四种液体;三是运用鼻子、舌头分辨白醋、盐水和水。
这样,整个活动的观察由易到难,从易确定的到不易确定的,让学生充分运用了所有感官进行观察,同时又潜移默化地让学生感受到不同感官的不同作用。
2.延伸感官搜集证据使用工具往往比感官更有效。
借助工具我们可以延伸感官进行观察,如尺子、温度计、钟表、天平和弹簧秤可以让我们获得更为准确的证据;放大镜、显微镜等可以拓展我们的视野……在教育技术发达的今天,各种数字技术,如智能手机传感器及其APP应用,都可以极大地提高搜集证据的效率和精确度。
3.借助他人搜集证据牛顿曾经说过:我能取得今天的成果,是因为我站在巨人的肩膀上。
同样,我们也要学会善于借助他人的研究成果,如在做“种子发芽实验”时,由于每个学生只选择了一个问题?M行研究,因此,实验过程中,可以提示学生通过向其他同学询问,通过个体间的交流搜集部分同学获得的证据。
在课堂上,再通过小组交流活动进一步获得所有同学、所有实验中搜集到的证据。
当然,借助他人搜集证据不止面对面询问、交流等这样一些比较直接的方法,还可以采用从书刊、电视、电脑等一些比较间接的方式。
4.多维互联搜集证据搜集的证据越多、越全面,就越接近真实。
因此,为了获取更多事实性的证据,在观察活动中,我们常常要综合纯感官的观察和借助工具的感官观察、定性的观察和定量的观察、直接观察和间接观察等多种手段搜集信息。
小学科学实验数据的收集整理与分析一、引言科学实验是小学科学教学中不可或缺的一部分,通过实验可以让学生们亲身体验科学知识,提高他们的动手能力和实践能力。
科学实验的数据收集、整理与分析是实验的重要环节,通过对实验数据的分析可以帮助学生更好地理解实验结果,提高他们的科学素养。
本文将介绍小学科学实验数据的收集、整理与分析的方法,并给出一些实际的案例以供参考。
二、数据收集1. 实验设计在进行科学实验之前,首先要进行实验设计。
实验设计包括确定实验的目的、方法、步骤和所需材料等。
在实验设计的过程中,要充分考虑到数据的收集和记录,确保实验数据的准确性和完整性。
2. 数据的收集数据的收集是实验的重要环节,要求学生在实验过程中认真观察、仔细记录。
在进行生长发育实验时,可以记录每天植物的生长情况;在进行物质的性质实验时,可以记录物质的颜色、形状、气味等特征。
3. 数据的记录为了保证数据的真实性和可靠性,在实验过程中要求学生进行数据的记录。
可以使用实验记录表或者实验笔记本进行记录,对于重要的数据还可以进行拍照或者录像。
三、数据整理1. 数据的归类在进行实验数据整理时,首先要对数据进行归类。
将数据按照实验的不同变量进行分类,例如在实验观察植物生长发育的实验中,可以将数据按照不同的生长阶段进行分类。
2. 数据的整理将收集到的数据进行整理,包括数据的排序、编码、对数据的描述和总结,还可以制作表格、图表进行数据的清晰展示。
3. 数据的检查在进行数据整理的过程中,要对数据进行检查,确保数据的准确性和完整性。
如果发现数据有误,要及时进行修改和补充,保证整理出的数据是可信的。
四、数据分析1. 数据的比较在数据分析的过程中,可以对不同的数据进行比较。
对不同实验组的数据进行比较,找出它们之间的差异和联系,进行原因的探究。
2. 数据的总结将整理出的数据进行总结,对数据进行描述和分析。
通过对数据的总结,可以发现实验的规律性和趋势性,使学生更好地理解实验结果。
小学科学实验数据的收集整理与分析
科学实验是培养学生科学思维和科学素养的重要途径,通过实验可以观察现象、收集数据,并进行整理与分析。
下面就小学科学实验数据的收集整理与分析进行更详细地探讨。
一、数据的收集:
1. 实验前准备:学生要了解实验的目的和步骤,并提前准备好实验所需的材料和器材。
2. 实验过程:学生按照实验步骤进行操作,并及时记录实验中观察到的现象和结果。
3. 数据记录:学生可以使用表格、图表等形式将数据记录下来,以备后续的整理与分析。
二、数据的整理:
1. 数据的分类:将采集到的数据按照不同的特征进行分类,例如按照时间、重量、长度等进行分类。
2. 数据的排序:将同一类别的数据进行排序,以便后续的分析和对比。
3. 数据的归纳:将同一类别的数据进行归纳整理,可以使用表格、图表等形式进行展示,以便更清晰地呈现数据的特点和规律。
三、数据的分析:
1. 数据的统计:对采集到的数据进行统计,可以计算数据的总和、平均值、最大值和最小值等,以便更好地了解数据的整体情况。
2. 数据的比较:将不同组别或不同条件下的数据进行比较,寻找其中的差异和规律。
3. 数据的解释:根据实验的目的和结果,对数据进行解释和分析,找出数据之间的因果关系,并得出结论。
四、数据的应用:
1. 实验结论的推论:根据数据的分析结果,进一步推论出可能的规律和结论,并探索其应用价值。
2. 问题的解决方案:根据数据的分析结果,提出解决实际问题的方案和建议。
3. 实验的改进和拓展:根据数据的分析结果,对实验方法和步骤进行改进和拓展,以提高实验的准确性和可重复性。
小学科学实验数据的收集整理与分析科学实验是小学教育中非常重要的一部分,它能够培养学生的观察、实验、推理和分析能力,提高学生的科学素养。
在进行科学实验时,数据的收集、整理与分析是非常重要的环节,它能够帮助学生更好地理解实验现象、发现规律、得出结论。
本文将重点介绍小学科学实验数据的收集整理与分析的方法和步骤。
一、数据的收集1. 观察和记录在进行科学实验时,学生首先要进行观察和记录实验现象。
观察应该是有目的、有计划、有系统地进行的,学生要仔细观察实验现象,记录下每一个细节,包括颜色、形状、大小、数量等。
记录可以通过文字、图片、图表等方式进行,使得数据更加直观、清晰。
2. 测量和记录在一些物理、化学实验中,需要进行测量的数据收集。
学生应该学会使用测量工具进行测量,比如尺子、量筒、天平等,然后将测量结果准确地记录下来。
需要注意的是,测量时要注意准确度和精度,减小误差,保证数据的准确性。
3. 实验记录在整个实验过程中,学生还应该做好实验记录,包括实验的目的、过程、结果、分析和总结等。
记录实验过程中的每一个细节,对实验现象进行反复观察和记录,有助于找出规律和得出结论。
二、数据的整理1. 数据的分类在数据的整理过程中,学生要学会将收集到的数据进行分类整理。
依据实验的不同目的和要求,将数据进行分类归纳,使得数据更加清晰明了。
可以按照颜色、形状、大小、数量等特征进行分类,对数据进行编码命名,方便后续的数据分析。
2. 数据的处理在整理数据时,有时候会出现一些数据的不确定性或异常值,此时需要对数据进行处理。
可以选择合并一些相近的数据,排除一些异常值,以保证数据的可靠性。
对数据进行计算、统计,得出平均值、波动范围等,帮助学生更好地理解数据。
三、数据的分析1. 数据的比较在数据分析过程中,学生可以将不同实验条件下的数据进行比较。
通过观察和分析比较的结果,找出数据之间的差异和联系,推测实验变量对实验现象的影响。
这样可以帮助学生更好地理解实验规律,得出合理的结论。
小学科学实验教学中的问题与策略反思科学实验教学在小学教育中具有重要的地位,它不仅可以激发学生对科学知识的兴趣,还可以培养学生的动手能力、观察能力和实验设计能力。
在实际的教学中,我们也会遇到一些问题,比如实验器材不齐全、实验设计不合理、学生安全意识薄弱等。
为了更好地提高小学科学实验教学的效果,我们需要对其中的问题进行深入地反思,并提出相应的策略来加以解决。
一、实验器材不齐全在小学科学实验教学中,实验器材的齐全与否直接关系到实验的顺利进行。
由于学校经费有限,许多学校的实验室设施并不完备,常常会出现实验器材不齐全的情况。
这就给教师的实验教学带来了很大的困难,也影响了学生的实验学习效果。
针对这一问题,我们可以采取以下策略进行改进:1. 制定合理的实验器材购置计划。
学校可以根据自身的实际情况,对需要购置的实验器材进行清单化管理,制定每年的购置计划,逐步完善实验室设施。
2. 善用周边资源。
可以向周边的科研院所、企业等单位争取一些实验器材的捐赠或者借用,以此来丰富实验器材的种类,增加学生实验的多样性。
3. 制定实验器材管理制度。
学校可以建立健全的实验器材管理制度,对实验器材进行统一管理和维护,提高器材的使用寿命。
二、实验设计不合理科学实验教学的有效性与实验设计的合理性密切相关。
在一些小学科学实验教学中,由于教师的实验设计不合理,导致实验过程中出现混乱、效果不佳的情况。
这就需要我们对实验设计进行深入的反思,并采取相应的策略来进行调整。
针对实验设计不合理的问题,我们可以采取以下策略进行改进:1. 针对教材内容进行实验设计。
在进行实验设计时,要结合教材内容,重点突出实验的目的和意义,确保实验与教学内容相互贯通。
2. 注重实验方法与技巧的培养。
在实验设计中要着重培养学生的实验方法与技巧,让学生懂得如何进行实验,如何获取实验数据,并从中得出结论。
3. 加强实验过程的监督与引导。
在实验过程中,教师要及时对学生进行实验过程的监督与引导,确保实验的安全性和顺利进行。
小学科学论文之小学科学实验教学中的主要问题及解决策略程慧一、新课程背景下实验教学发现的主要问题1、对实验活动的兴趣很高,但是实验的计划性、目的性不明确。
科学课的实验活动大部分学生都是很感兴趣的,学生对科学的热情也均来源于此。
课前总是有很多同学会向老师询问今天做不做实验的问题,当学生听到有实验活动,总会发出异口同声的欢呼。
每当学生走进课堂,那怕是只看到一只烧杯、一盒普通的火柴,也会爱不释手,激动不已。
实验教学的可操作性、实验现象的丰富多彩深深吸引了学生,学生的兴趣为教师顺利开展课堂教学提供了条件。
但在实际教学中,我发现学生对实验的兴趣却只是因好玩而引发,真正意义上的探究时兴趣就减弱了。
表现在开展实验时目的、计划不明确,对为什么做、怎样做的问题不感兴趣。
有时课堂上看似热闹,人人在动手,但是最后竟还不清楚开展实验要解决的问题是什么,玩得高兴但真正的收获甚少。
2、实验教学的开放性与要求实验方法的科学性存在矛盾。
传统的实验教学过程是教师为学生准备好实验材料,确定统一的研究课题,进行实验方法的指导(有些教师示范)后再让学生开展实验。
评价实验的标准是能否正确操作实验,实验是否获得成功,在这样统一的指导下,一般学生实验方法的科学性能得到基本的保证。
新课程教学中,学生的实验具有很大的开放性,具体体现在要求学生自主选择研究问题,自己思考实验的方法和选择实验的材料,总的说来教和学的方式更为开放。
在这样的情景下,就会使教师在实验的指导和材料的准备上产生困难,学生的研究课题的多样性造成方法的多样,需要材料的多样性。
面对各种方法,如果不一一指导,学生在按照自我方法的操作中容易出现偏差甚至错误,研究方法的科学性得不到保障。
3、小组合作存在形式上的倾向,合作实效性难凸现。
合作学习是新课程提出的一个新理念,培养学生合作精神是科学教育的一个重要任务。
我们对未来人才在善于合作方面也提出了要求,所以现在就在创设合作学习的氛围,开展了合作学习的尝试。
在探究实验中最常见的记录手段就是数据,它不仅可以对事物、现象进行定性、定量的分析,而且清晰准确。
但现在却发现不少学生在科学探究的活动中,数据分析不具体,整理不规范,收集不完整,这就导致了运用数据解释现象的不真实。
因此,培养学生数据运用的能力,一方面提高了学生数据收集、整理和分析的能力,另一方面发展了学生数据汇总、分类、甄别的能力,让学生学会“用数据说话”。
一、在小学科学课中培养学生收集数据的能力如何培养学生的数据运用能力呢?首先是要学会如何科学地整理实验数据。
数据的收集包括两方面:一是所汇总的数据有无存在误差现象,是否全面;二是所收集数据是否经得起质疑,是否客观真实。
例如《测量摆的快慢》一课,就需要每个对比试验重复多次,假如将每个小组的每一个对比试验数据都搜集起来,数据就会变得眼花缭乱。
因此,让学生对同一个实验多次数据计算出平均数,再汇总全班每个小组的平均数。
这样就能让数据更清晰,更具代表性。
二、在小学科学课中培养学生整理数据的能力数据整理是对观察、实验等科学探究活动中所搜集到的资料进行排序、分类,从而更好地凸显数据的特征,展现事物的规律。
它是数据分析的基础,为数据分析“打底稿”。
1.巧设问题,鼓励自主整理在四年级上册的《天气》单元中,在经过一个月的天气观察以后,学生获得了相对丰富的数据,如何整理这些繁多的数据呢?可以让学生对天气日历中的几个要素进行针对性整理,这样学生完全可以将繁多的数据整理好。
学生不仅能清晰地认识到天气变化的一些规律,还能亲身经历整理的过程,更能锻炼学生的自主性。
2.提供方法,学会巧妙整理整理数据的方法有很多,最常用的是画统计图,统计图能让学生结合具体的实验数据进行分类整理。
在六年级上册的《抵抗弯曲》一课,学生收集了纸的厚度与抗弯曲能力大小,以及纸的宽度与抗弯曲能力的大小的有关实验数据后,教师指导学生画好图,数据清晰直观,学生会发现:纸的厚度增加,抗弯曲能力大幅度增强。
如果不经过数据的整理,学生就只能发现纸的厚度增加,抗弯曲能力增强。
小学科学实践活动的收集与整理科学实践活动是小学生学习科学知识和培养科学素养的重要途径之一。
通过实践活动,学生可以亲自动手,观察现象,进行实验,从而加深对科学原理的理解和掌握。
而对于教师和家长来说,收集和整理小学科学实践活动的资源是非常有意义的,可以为孩子们提供更多的实践机会,促进他们的学习兴趣和能力的培养。
首先,我们可以从课堂实践活动开始收集和整理。
在小学科学课堂上,教师通常会设计一些实践活动,以帮助学生理解和掌握科学知识。
这些实践活动可以是简单的观察、实验,也可以是复杂的模拟和探究。
教师可以将这些实践活动的教案、实验步骤、实验结果等整理起来,形成一个资源库。
这样,教师在备课时可以方便地查找和选择适合的实践活动,同时也可以将这些资源分享给其他教师,促进教学经验的交流和共享。
其次,我们可以从学校科学实验室的实践活动开始收集和整理。
学校科学实验室是小学生进行实验和探究的重要场所。
实验室中通常会有各种仪器设备和实验材料,可以进行更加复杂和精确的实践活动。
教师可以将实验室中常用的实验和探究活动整理起来,形成一个实验指南。
这样,学生在实验室中进行实践活动时,可以参考这个指南,更好地进行实验和探究。
此外,我们还可以从科学博物馆、科技馆等地方的实践活动开始收集和整理。
科学博物馆和科技馆通常会举办各种科学实践活动,如科学展览、科学讲座、科学实验等。
这些活动不仅可以让学生亲身参与,还可以让他们了解到最新的科学研究成果和科技应用。
教师可以将这些实践活动的信息整理起来,形成一个活动指南。
这样,学生和家长可以根据自己的兴趣和需求,选择参加适合的实践活动,拓宽科学知识和视野。
最后,我们还可以从网络资源开始收集和整理小学科学实践活动。
现在,互联网上有很多科学实践活动的资源,如实验视频、实践指南、实践案例等。
教师可以通过搜索引擎或科学教育网站,找到这些资源,进行整理和分类。
这样,教师可以在备课时方便地查找和使用这些资源,为学生提供更多的实践机会和学习资源。
小学科学课堂实践证据收集的问题及其策略摘要:美国先发布了《K-12科学教育框架》,又公布了《新一代科学教育标准》(简称NGSS)。
这是美国修订其科学教育标准的两个核心步骤。
《框架》和NGSS 同时强调了3个维度的目标,即科学与工程实践、跨学科概念和学科核心概念。
特别是用“科学与工程实践”代替了原来的“科学探究”、更加接近了科学教育的本质与核心——推理与论证,而引导孩子开展科学论证的关键点就是基于对证据的解释。
因此,让孩子经历一个推理、举证和论证的过程,非常有利于培养孩子的科学素养。
关键词:科学论证收集证据策略2011年7月,美国国家研究理事会正式发布了《K-12科学教育框架》;2013年4月,美国《新一代科学教育标准》(简称NGSS)终于完成了修订,并公开发布。
先有《K—12年级科学教育框架》(以下简称《框架》),再出台NGSS,这是美国修订其科学教育标准的两个核心步骤。
在《框架》和NGSS中反复强调了3个维度的目标,即科学与工程实践、跨学科概念和学科核心概念。
美国人用“科学与工程实践”代替了原来三维目标中的“科学探究”,自然有其深刻的意思,郁波老师认为这样更加接近了科学教育的本质和核心——推理与论证。
学生进行的推理与论证活动,都需要证据的支持。
北京教育学院的金娜老师说过,“科学论证作为一项重要的科学活动,其内涵就是利用证据建立科学的理由,以支持科学的主张”。
由此可见,证据是学生推理的延伸,是科学论证的条件,是学生建构科学概念的基础。
当然,学会分析和收集证据,也是学生科学素养的要求之一,是对课堂实践中的每一位孩子提出的具体要求。
那么,怎样才能更有效地让孩子学会寻找和收集证据呢?笔者认为首先要了解孩子们在收集证据时常遇到的问题。
一、孩子收集证据时容易遇到的问题通过问卷调查、面对面的座谈和学生的答题检测等调查方式,结合查阅的文献资料,笔者发现孩子们在寻找、收集和整理证据时,常常遇到这样的问题,如:(一)孩子的认知结构特点阻碍证据收集在课堂调查中,笔者发现即使是五年级的孩子,他们在收集证据时,也都存在这样的问题——难以辨别现象,包括难以辨别观察到的现象与想象中的现象;难以区分实验现象与基于该实验现象的结论等。
1.难以辨别观察到的现象和想象中的现象记得在一次听《光是怎样传播的》的课时,老师展示学生的记录单:在一个封闭的房间里,点亮一盏灯,便可照亮整个房间。
然后提出了一个问题:在这个实验现象中,哪些是你看到的现象,哪些是你想象中的现象。
而从学生的反馈来看,几乎没有学生能够清晰地描述、回答,只有个别学生、并且是在老师的不断地引导下才说:“我观察到的现象是:光源能发光,光照亮了整个房间等;想象中的现象是:光不能传播到密封房子的外面,光是以直线的方式传播而照亮房子的”;“我觉得光源附近是直线传播的,而远处光弱了,应该是曲线或波浪线的方式传播的”,另一学生说道。
2.难以辨别观察到的实验现象和基于此现象的实验结论学生做完“搅拌能否加快食盐溶解”的对比实验,写结论时:在记录表的“观察到的现象”和“我们的结论”两栏里,都填上了“搅拌能加快食盐溶解”;另一相似情况,在“研究雨水侵蚀土地的实验”对比实验中,很多的学生面对记录单上“我们应该看到的现象”和“由此,能得出的结论”的两个空格,犯了迷糊不会写。
可见,孩子们在辨别和区分较难的实验现象时,受孩子的认知结构的限制,证据收集变得异常困难,甚至无法进行。
(二)学生的学习与思维习惯阻碍证据收集每个班级的孩子,在同样环境中学习,而对科学概念建构和发展的程度却是不一样的,除了孩子本身的认知结构发展的影响之外,主要是由孩子的学习习惯和思维习惯造成的。
因此,孩子的学习与思维习惯也是阻碍孩子收集证据的重要因素。
1.个体学习与小组学习协调不好由于小孩子的性格使然,在参与观察和操作小组实验时,学习小组的功能并没有完全的展现出来,即使对组内成员有明确的分工要求,也会随着实验的进行,而出现个人独撑小组的场面,或是个别同学自顾自己的实验,脱离小组的学习。
这样一来,组内的互助学习就不能进行,组间的论证就会因缺少基础而无法进行,从而直接影响到孩子科学概念的建构。
2.学生收集的信息不全面合作学习协调不好,还会带来第二个问题——影响学生对实验信息的收集不全面。
在我们进行的每一个小组实验,都是需要孩子仔细操作、认真观察的,如果做不到的话,就会导致实验记录不典型、不完整,甚至会出现错记的情况,更令笔者失望的是,几乎每个班级的每堂课,都会出现这种情况,总有些孩子因为急于表现,匆匆忙忙地做完实验,就急着举手汇报;有些孩子则是随便记录一两点就算了,更严重的是,这样的孩子,心里总想着自己的观点汇报,不会去倾听同学的汇报,不懂得从同学的发言里,继续收集信息。
记得在上《我们的生命周期》这一课时,笔者按次序的呈现2个问题。
问题1:从出生到现在,我们的身体发生哪些变化?问题2:我们的身体还将会发生哪些变化?你这样猜测的依据(证据)是什么?学生的记录是这样的:问题1:生1:身体长高,生2:变胖(自己的样子);生:3:手变大了,脚变大了;生4:头发变多、变长等。
问题2:生4:继续长高;生5:会长胡子;生6:会先长高、长胖,然后又会变小一点,最后老了,走不动了(这是所有学生中,记录最完整的一个了)。
可见,孩子们在收集信息时,通常只会记录最表面的一些信息,不会主动在组内和同学交流来丰富自己的信息,不懂得利用组内交流的方式,去探讨、发现更多内在的变化信息。
3.学生不能有效地将信息转化为证据收集信息,是收集证据进行观点汇报和论证交流的前提条件,能够全面的收集信息,在论证时,就不会缺少证据了。
好比一个律师,在上庭打官司之前,一定要全面的把握当事人的信息,然后从所有信息中,选择一些有效的信息,转化为证据,进行辩论。
我们的课堂论证亦是如此,也需要把收集的有效信息转化为证据。
在上《生的食物和熟的食物》时,很多学生提出一个观点:食物煮熟会有营养流失,但说不出证据。
因此,笔者的设计基于此点,引导孩子关注实验中鸡肉和水的变化。
实验中,孩子们共收集了这么多信息:“肉变白了,有香味了,水里有油、脂肪流出来了,肉上有泡泡,有些肉飘起来了、水变白了、水面浮着东西(水里也有)、烧杯壁变黄了,肉的空隙变大了、容易切开了……”,而遗憾的是,大多数同学,只能把其中的一、二点作为报告的证据。
可见,即使是孩子们收集到了许多信息、甚至是有效的信息时,要把信息转化为证据,还是有一定难度的。
4.学生不能很好地将观点和证据进行有机联系在孩子的习惯意识里,他们经常会认为观点和证据不相关,证据是证据,观点是观点,容易抛开自己的观点去收集证据,就像刚才提到的那些同学,要么收集信息不全,要么收集的信息不能转化为支持自己观点的有效证据,而笔者认为最根本的原因是孩子实验的盲目性,以及实验过程的模糊操作,不能分辨哪些信息的效用性以及转化为证据的可能性。
(三)证据的存在性质阻碍证据的收集课堂中,孩子难以找到证据支持自己的观点的另一个原因,主要是证据存在性质。
有的证据一眼就可以看清楚,笔者称之为显性证据;有些证据从表面寻找相对困难,需要找到有效的信息,进行分析、再转化为证据,笔者称之为隐性证据。
相比之下,寻找隐性证据,对孩子来说,难度会大很多,可能会出现理解不了的情况,其中,有些是由思维限制引起的。
另一个难点是,一个观点必须要多个证据同时来证明,比如“溶解”等,它就需要孩子花很多的时间,去寻找多个证据、多重证明,才有效等等。
(四)老师的介入阻碍证据的收集由于从小受我国教育性质的影响,学生在寻找证据的过程中,往往缺乏安全感,对自己的选择和记录缺乏自信,而选择相信老师,把老师当作最后结果的仲裁人,这肯定会影响学生对证据的辨析与收集。
而且这种思想几乎存在于所有的孩子心里,想要改变这种情况,需要在平时的课堂中投入许多的精力,慢慢地去做,相信会有所收获的。
简言之,孩子在课堂实践过程中收集证据时遇到的问题,有客观的,也有主观的。
心理学大师皮亚杰把儿童的认知结构划分为四个阶段,而3到6年级的学生的认知结构正处于具体运算阶段,并在6年级逐步向形式运算阶段转变,因此,孩子的认知结构和思维方式是阻碍孩子收集有效证据的主要因素。
二、收集证据的策略结合孩子的认知结构特点、学习与思维习惯等主观因素和证据性质等客观性因素等多重条件,试着从以下几个方面,解决收集证据困难的策略。
(一)塑造学习共同体塑造学习共同体,也就是建设合作学习小组,方便生生之间进行互助学习。
对于学习共同体的人数,没有具体的要求,两个人也好,四个人也好,但必须要让孩子明白,我们之间是搭档,是合作学习的伙伴,不是竞争对手,否则小组成员之间就不会进行合作学习。
对于这样的学习共同体,按照一定的方式来分配小组,进行长期的培养。
特别要重视平时的培养,否则容易让小组学习流于形式,学生容易游离在小组之外,从而造成组内论证得不到开展、组间论证缺乏基础,科学概念得不到发展。
(二)加强实验前的知识对谈加强实验前的知识对谈,让学生围绕实验中可能出现的现象,经历一个推理的过程,如以预测的形式,以谈话的形式等,以实验中收集证据为目的,清楚实验前后的讨论也应具有连贯性。
实验前,我们要看什么,试验后,要讨论什么。
1.帮助孩子理清观点在孩子小组实验之前,明确自己的观点,理清要做的事,非常有利于孩子去寻找和收集证据,大大提高实验的目的性。
记得上次在观察刘洋老师的《昼夜交替的现象》课时,刘老师在让学生猜测了昼夜交替现象产生的原因之后,和学生进行了一系列的交流,包括分享同学对自转和公转的认识等。
为检验孩子们的猜测是不是能够产生昼夜交替的现象,孩子们建议做实验,而刘老师也很肯定这是唯一的方法。
但是,刘老师没有直接让孩子去做实验,而是在做模拟实验之前,增加了一个环节——梳理自己的观点,并且刘老师专门设计了一个表格,帮助孩子来梳理自己的观点,这样就可以让孩子明确自己的观点,清晰自己要怎么做实验以及实验中要观察和记录的事,为模拟实验的成功做了铺垫,也为后来精彩的集体论证呈现了最丰富的证据。
2.帮助孩子推进思维进程对于孩子来说,他的认知结构和思维发展,是需要一定的时间的,并且在短时间内是无法直接达成的,因此,在具体的教学中,要为学生的思维跨越铺设踏脚石、搭建脚手架,引导孩子对证据进行解释。
例如贾欣老师在《光是怎样传播的》一课中,对“光的直线传播”推理和论证过程,让学生花了足够的时间,设计论证的情境引导孩子去分析“哪些是观察到的证据,哪些是想象中的证据”,并且不断的鼓励学生去质疑、去推理,为后面论证需要收集的证据进一步理清了思路。
这样操作带来的好处就是,能够为学生梳理出一种思维方法,梳理出一个合乎逻辑的推理过程,帮助学生的思维向前推进。
学生的思维发展,解决“辨别观察到的现象和想象中的现象”和“辨别实验现象和基于此现象的实验结论”相对来说,会容易一些了。