小组共同体在实验操作中的若干问题《摆》的课堂探究带给我的思考

ljalang

小组共同体在实验操作中的若干问题《摆》的课堂探究带给我的思考
《摆》是苏教版小学科学四年级下册第三单元的教学内容，是学生在研究了物体运动及其组成要素后，第一次针对一种物体的具体运动进行较为深入地研究。本课教学内容重在进行科学探究，使学生在具体的实践活动中获得多方面的收益。“摆的快慢跟什么有关”这一探究活动我是这样来设计的：首先出示一个“摆”，让学生认识“摆”的组成，并了解摆长、摆重、摆角等要素。接着让学生学习计数“摆”摆动的次数，并由两个“摆”在相同的时间内（10秒钟）摆动的次数不一样，引出“摆的快慢与什么因素有关”的话题。接着让学生分小组对“摆的快慢与什么因素有关”做出自己的假设，完成自己的实验方案设计。最后根据每个组不同的方案设计来完成各自相关的实验探究活动。在设计实验方案时，孩子们共提出了三种不同的假设：1、摆的快慢与摆长有关。2、摆的快慢与摆重有关。3、摆的快慢与摆角有关，因此各组的探究活动也是不同的。我试图通过这个探究活动，让学生经历一个完整的“问题——假设——验证——结论”的科学探究过程。同时，让学生在各组交流的时候，分享自己的探究成果，进而更科学、更多方面地了解“摆”。 虽然之前学生已经有研究小车实验的初步经验，但在实际探究活动中还是出现了许多问题。 一、实验材料的选择——注重可操作性，提高探究效率 课堂问题：时间的控制选择秒表还是手表？ 四年级的学生在以前的实验中很少有需要短时控制时间的，在“运动的快慢”和“小车的运动”相关实验中，学生已经初步学习使用了秒表，但在使用中，学生误操作秒表按钮容易将秒表按错导致计时失败，影响实验效果。所以，起初几个班级在探究“摆的快慢跟什么有关”的活动时，我让学生带来了熟悉的手表计时。但两个班级实验操作后，我发现孩子们对于十秒钟的控制不到位，因为现在的手表大多是五分钟一格，没有一分钟一小格的标识，所以孩子们在计时时有的会等到整五分钟的时候开始，浪费了实验的时间，有的从非整五分钟的时候开始，又不能很准确地计时，而且计时同学还要考虑“开始”的口令需要花费的时间，所以用手表给孩子的计时带来了一定的麻烦，很多孩子在看手表时出现失误，计时员每次发出的指令也不一样，对于短短10秒的单次实验来说，误差的几率明显增大了，影响了最终的实验结果。后来我让学生用秒表来操作实验，这样控制“开始”和“停止”就变得容易多了，但孩子们产生了分歧，有些孩子觉得计时员计时不准，因为在按秒表时，有时是9″78，有时是10″34，他们认为不是10″00就不是10秒钟，当然我们成人都知道，一般情况下我们操作秒表根本无法控制到每次都是10″00的。这时，我适时解释，这其实就是我们在计时时产生的误差，而这个误差是很难避免的，实验中，我们只要尽量减小误差就行了，这对后面实验数据的整理和解释也是有益的。

ljalang

在实验活动中，教师选择实验材料时，首先应该考虑学生的自身特点和已有水平，针对小学生动手操作能力相对较弱，实验技能尚未熟练的现状，应选择便于学生操作的实验材料，设计切实可行的实验方案，减少实验中出现的误差，从而使实验数据更准确。我们要尽量避免繁杂的实验材料和过难的实验设计占据大量的课堂时间，让学生在“具有适度挑战性”的实验操作中开展探究活动，在较短的时间内掌握知识，形成技能，提高课堂整体效率。 二、小组活动的分工——明确各司其职，有序协作互助 课堂问题：孩子们真的了解如何合作吗？ 对于四年级的孩子来说，以前经历的小组活动，大多是一些观察和操作的活动，对于成员的分工要求不是很高，但在“摆”这个实验中，因为涉及的因素非常多，所以分工也要更加细致，再加上要根据实验数据来分析实验结论，所以实验准确性的要求也很高。因此，在这个实验中，一定要让孩子学会合理分工，明确每个人的任务，同时做到各司其职，提高实验的可靠性和准确性，同时提高实验的效率。比如在研究“摆的快慢与摆长有关”的小组中，有人要负责计时、有人要计数、有人要测量摆角、有人要负责控制摆、有人要负责记录、有人要负责测量摆长……这些同学要像工厂流水线一样快速正确地完成自己的操作，这样才能使活动迅速而有效。然而在实际操作中，你不难发现，负责记录的同学要抢着去发号施令说“开始”，负责控制摆的同学会去抢着握量角器，还有的同学对组内的其他成员指手画脚……大家越线相互干扰的结果就是实验的效率大大降低了，分工流于形式。而且一旦实验过程出现失误或错误，小组成员之间相互埋怨责怪的多，相互帮助指导的少。 在实验中，我们教师一定要指导学生合理分工，明确每位组员的职责，培养学生良好的合作习惯，实验时有序合作，提高实验操作的效率。当实验操作出现失误或错误时，不要相互埋怨，而是轻声提醒指导组员如何操作，不要把时间浪费在无谓的争执上，而是将精力用在支持帮助中。教师的引导语也要经常关注到小组活动的合作情况，学生的合作意识就会慢慢产生；教师的评价语经常关注到小组合作的发展时，学生的团队精神就会逐渐得到培养。 三、实验结论的得出——突破思维定势，尊重真实数据 课堂问题：我们的实验假设一定正确吗？ 纵观八册科学教材，我们的实验假设还真的都是正确的呢，几乎每一个实验，最终得出的实验结论都能印证我们最初的假设，所以孩子们的观念中或多或少地形成了“实验假设都是正确的”思维定势。不过“摆的快慢与什么有关”这个实验是一个例外，因为在实验假设中的摆角和摆重确实是无关因素，所以这对孩子的思维是一次严峻的考验。 课堂探究活动中，当时有一个小组是研究摆重对“摆”摆动次数的影响的。当时他们分别用一个钩码和两个钩码作为摆重来进行实验，结果发现，无论是用一个钩码做摆重还是用两个钩码做摆重，他们小组的“摆”10次实验得出的摆动次数均为7，（如下图）。面对这不变的数据，孩子们产生了怀疑，又用三个钩码做摆重，再次进行实验，结果5次实验下来，他们的“摆”摆动的次数还是7。由于和自己的假设不符，孩子们觉得有些不对，为了寻找答案，调皮的孩子悄悄从讲台上多拿了几个钩码，做成不同的摆重再次反复实验。我看到了，并没有阻止他们，更鼓励他们可以多试试。经过多次反复的实验，孩子们发现，不管用几个钩码做摆重，他们小组的“摆”摆动的次数都不变。大量的数据面前，孩子们心服口服，得出了摆的次数和摆重无关的实验结论。也有个别研究“摆的快慢和摆重有关”以及“摆的快慢和摆角有关”的小组因为要让不同实验的数据不同，人为修改数据，控制数据，对此，我也对他们进行了个别指导，让孩子们尊重事实，尊重实验数据。 在当今的信息社会里，数据是一种重要的信息，“运用数据进行推断”的思考方法已成为现代社会一种普遍使用并且强有力的思维方式。科学课强调对事物不仅有在质上的认识，更要从量上的分析得出结论。我们教师在平时的教学中就要引导学生“用数据说话”，使学生学会科学地看问题和想问题，能用一定数据来描述事物，达到对事物性质的真正了解。 “摆”是一个很好的科学探究活动内容，相信，不同的教学设计和班级实践还会给我带来更多的思考。