西湖区23号思绪舞动作业专贴 [复制链接]

[专著读后感]     

      读专著的目的，莫过于学以致用，指导自己的工作实践。此文为学习喻老师主编的《小学科学教学案例专题研究》、听了喻老师的讲座以及自己工作实践所撰写。

不该被漠视的数据

　　　　　　　　　　　　　　　　　杭州市西湖区教师进修学校　　　吴利坚

教科版小学科学主编郁波老师多次强调：“科学教育要立足于对科学的新理解”。对于科学教师而言，不懂得科学的本质是“严谨和证据”，不懂得“科学课的核心目标是（引领学生）懂得什么是证据、怎样获得可靠的证据去解释世界”（张红霞），就不可能在课堂上引领孩子们真的学科学、学真的科学，也绝对不可能真正上好科学课。

　　科学是为了认识和解释已有的客观世界，而且解释必须是基于通过观察和实验获得的客观事实。因而，基于观察、实验、测量、调查、统计等方法进行的定量研究，它对研究的严密性、客观性都有严格的要求，以求得到客观事实，是科学研究的主要形式。而数据，是定量实验结果的主要表现形式，亦为定量研究结果的主要证据。

数据的不容漠视，体现着科学的本质、科学理性态度。

        教学实例：

这是一节《磁铁的磁性》，孩子们在研究“磁铁各部分磁性的强弱”：在条形磁铁上等距取了ABCDE五个点，在各点上首尾相连挂回形针，根据所挂回形针的数目来判断磁铁各部分磁性的强弱。研究后，教师根据孩子们的汇报统计如下：

　老师问：“发现什么规律？”孩子说：“中间是没有磁性的。”因为答案出乎意料之外，老师追问：“你怎么知道的？”孩子答：“每个组都是0。”

满心希望孩子发现标准答案的老师又问：“还发现什么规律吗？”孩子们没有回答。

老师又问：“磁铁哪个地方的磁性最强？”有孩子答：“两边。”

如释重负的老师赶紧总结道：“条形磁铁的两端磁性最强，中间磁性最弱。磁铁磁性最强的地方叫磁极。条形磁铁有两个磁极。”

«       引发的思考：

仔细分析这张表，可以发现：事实并非如此。12个小组中只有6个小组的确是AE两点吸的回形针最多，有些组的AB点或CD点吸的回形针数是一样多的，有两个小组甚至是BD点吸的回形针最多，并不能得出“磁铁两端磁性最强”的结论。

张红霞老师认为科学教育特有的内容是“让孩子们学习科学对事实的尊重、科学对观察的依赖、科学对结论的谨慎、科学对错误的勇于修正等”。为了得出符合科学结论的“结论”，老师不惜漠视数据，弃科学本质于不顾，忽视科学理性态度的培养，是与我们的科学教育相违悖的。

看似没有规律的数据，无法得出“科学结论”的数据，本应是让学生体验科学本质、培养理性态度的好机会。如果，当不统一甚至是相反的数据出现时，我们勇于直面“意外”，引领孩子去思考、去发现：重视事实根据，合理怀疑；倾听和考虑他人的不同观念或解释；避免在证据不充分的情况下作出判断；避免或将某结论不恰当地进行推广；注意考察任一数据来源的可靠性及重现性；多次实验，根据新的证据，怀疑、修改自己的意见。那么，孩子偿在这过程中获得了面对问题要积极寻求解决对策的浸润、科学来不得一点马虎的陶治。

许多教过此内容的老师会说：“要每个组都得到像第1组这样比较理想的数据，真的很难。”是的，的确很难，需要我们做许多工作：

课前自己做一做，不是一遍，而是多遍，发现实验中较难控制的无关变量。然后，分析难以控制的原因所在，一一寻求对策，比如，每个点的第一只回形针不是“听话”地停留在我们选定的位置，而是往磁极方向偏移，我们可以用绕在磁铁上的橡皮筋协助；一个接着一个挂回形针时，会因为回形针间接触面的大小而影响结果，我们可以在动手操作前引领学生多考虑实验细节，操作时每组设置实验监督员以保证实验按方案进行；一个接着一个挂回形针时，会因为回形针间接触面的大小而影响结果，我们也可以更改实验形式，改为在与磁铁ABCDE点等距的地方放置铁类物体，平移磁铁，根据磁铁能吸引铁的相距距离长短来判断磁性的强弱；AB两点的磁性强弱相差较少，吸的回形针数一样多，我们可以为学生提供有结构的学具——准备一些比回形针更轻的整根大头针、1/2根大头针、1/4根大头针；……

重视每个数据，实现了课堂教学中生成性的教育价值。

        教学实例：

听过一堂三年级下册的《被压缩的空气》，孩子们抽取了10毫升空气，把橡皮放在桌上，把注射器的针孔顶住橡皮，使劲往下压活塞，然后把压缩后的空气体积大小记录在黑板上。细心的方老师发现有个小组上台更改了数据：把原来写着的3毫升改成了2毫升。方老师就问：“你们为什么要改？”孩子说：“苏心怡做的时候是3毫升，马东骥做的时候是2毫升。”方老师问：“噢，是每个孩子都是2毫升吗？”“不是的。”“那你们认为怎么做会更合适呢？”孩子想了想，说：“把每个人的都记下来。”孩子们重新尝试、记录后，黑板上出现了这样的表格：

看着表格中的数据，孩子们在窃窃私语。方老师看出了他们的疑惑：“请你们猜测一下，为什么会有这么多不同的数据呢？？”孩子们纷纷举手：“可能是力气有大小。”“有同学可能怕痛，没有用力压活塞。”坐在我旁边的一组孩子说：“橡皮没堵紧，可能漏气了。我们刚才做压缩水的实验的时候，水就漏出来了。”听孩子这样一说，我马上想起他们在做水是否能被压缩时，因为橡皮太硬了，一不小心，水从橡皮和针孔交接处流了出来，于是重新抽取10毫升水重新实验。

方老师追问：“刚才的实验，能不能说明空气可以被压缩？”

孩子们说：“不能，如果漏气了，肯定就不准了。”

 “是啊，我们的实验过程有问题，那这个结果就不可靠了。怎么办？”方老师把难题抛给了孩子们。

“重新做一次。”孩子们毫不犹豫。

“有什么办法能确保不漏气？”方老师用征询的眼光看着孩子们。

“把橡皮的洞堵紧。”心急的孩子说。

“你怎么知道它有没有堵紧？”有孩子反对。

“实验后手松掉，看它是不是回到10毫升。”有孩子提出新的建议。

“在水里做实验。”桌上盛有水的水槽给了孩子新的提示，“如果漏气的话，会冒气泡。”（看来，前一课时中的“赶空气”活动给孩子留下了深刻印象。）

孩子们认为这的确是一个好办法，重新实验并修改了数据，在确保不漏气的情况下证明了空气的确可以被压缩。

«        引发的思考：

孩子们的科学探究过程中，主要通过观察、实验、测量、调查等获取客观事实，观测工具的可靠性和学生运用工具的技能技巧，直接影响着观测结果及其分析。另外，他们往往会挑选符合自己想法的内容，当多次验证结果产生矛盾时，往往以组内“权威人士”的操作结果为答案，这与“讲究证据，不迷信权威”的科学精神是不符合的。

方老师及时从数据的更改中发现信息并界入孩子们的探究活动，抓住了一次把非预设的生成转化为有利的教学资源的机会，使实验操作严谨，确保数据来源可靠。课堂上，孩子们兴趣盎然，思维碰撞，主动探究，新的学习方向不断产生，教学活动异彩纷。在精彩生成的更深层次，更重要的是孩子们对科学本质的体悟、对科学探究严谨性的认识、对科学理性态度的培养，体现了教学的内在蕴涵、教学的价值所在。

对缺失数据的关注，折射出面向全体的教学理念。

        教学实例：

听过一位潘老师执教的《豌豆荚里的豌豆》，课中，一个小意外给我留下了深刻的印象。

潘老师先让孩子们统计自己手中的一颗豌豆荚有几粒豌豆，再以举手的方式进行统计：

潘老师手指表格中的“0粒”，没有小手举起；

“1粒”，没有小手举起；

“2粒”，一只小手举起，潘老师在2粒对应的表格中写上1；

……

“还有同学没举过手吗？”累加了参与统计的人数后，潘老师说：“我们班有46位同学，可是只有45个数据。作研究，每个同学的数据都很重要，一个都不能少。我们需要再仔细地来统计一次。”

于是，不仅是重新统计的这次，而是直至下课的每一次，始终都有46位同学在参加。

«       引发的思考：

正是对缺失的一个数据的高度关注，正是这一次的重新统计，折射出了潘老师“面向全体学生”的教学理念，以这样的形式为每一个孩子提供公平的学习科学的机会，体现着“教育无痕”，展示着“润物细无声”。

试想，如果潘老师吝啬这不该吝啬的二分钟，忽略这一个数据，将会产生什么样的教育效果？未参与统计的孩子是否会认为“活动与我无关，我可以只顾做自己想做的事情”，那么，他错失的岂止是二分钟的交流？更多的是求知、探索、追问的欲望，去发展自我认识、自我教育能力的机会。更让人担忧的是，这个孩子可能是调皮大王，或是性格内向，抑或是学习后进生，他是否会认为“反正我是坏（笨）孩子，老师也懒得管我”？

那么，正如辛继湘博士所说：“教学应是一种以人的生命发展为依照的教学，它尊重生命、关怀生命、拓展生命、提升生命，蕴涵着高度的生命价值与意义。”我们更应关注这一个数据，关注每一个孩子的发展，关注这个细节可能带给孩子的心灵上的震动。

拓展评议

1、把握孩子原有缺陷，为生成数据精心预设

科学结论的推导有赖于数据支撑。数据的生成，需要我们精心预设：改变教学设计的单一直线式程序，走向灵活的分支式、板块式程序，为教学留下生成的空间；身体力行经历科学探究活动，体验学生可能遇到的困难和困惑，寻求有效策略；精心设计有启迪作用的教具，利于孩子们活动的开展与思维的卷入；……

同样重要的是，我们要把握孩子们在获取数据方面的缺陷，进行针对性的设计，以获取客观、准确、足够的数据。培养他们安静地研究、细致地观察，分清经验与观察事实，准确记录每一个信息和数据，不随意修改；培养他们不在观察测量数据中挑选符合自己想法的内容，不随意丢失资料，建立“每一个数据都很重要”的认识；培养他们重视测量（实验）工具的准确性和使用工具的正确性，以确保数据来源的可靠；培养他们明确数据越充分、样本越大，与越多的事实相一致，越令人信服；培养他们采用多种方式，多人或多次重复实验，以寻求尽可能多的支撑自己假说的证据。

2、引导整理分析数据，培养学生逻辑推理能力

科学的结论是理性思维的结果，结论是建立在证据的基础之上：实验获得充分的事实证据，逻辑推理获得理论上的证据。整理数据，是一个审视收集的资料是否观察事实、选择相关数据、排除不可靠信息的过程，是一个运用批判性和逻辑性思维分析证据与解释之间关系的过程。学生应学习如何分析、总结从简单实验中得到的数据，并正确运用逻辑思维，对结果作出解释，同时考虑如何选择相关的证据及解释奇异数据。

如《磁铁的磁性》一课，孩子们从“磁铁中间部分能吸回形针的个数为0”推导出“磁铁的中间部分没有磁性”时，老师应引导孩子从更多的角度去思考：一种可能是的确没有磁性；还有一种可能是磁性较弱，不能吸起回形针。那么，如果换成大头针呢？换成比大头针再轻一些的东西（如1/2根、1/4根大头针）呢？换为足够轻的东西呢？引发孩子课后继续思考、尝试，从而纠正孩子们认为的“不能证明存在的即为不存在”的逻辑错误。

另外，孩子们还常犯以偏盖全（以一次观察实验数据中得出普遍性结果）、简单地将相关事件解释为因果关系等错误，需要我们在研究的交流反思阶段，交流过程和结果并重，以归纳法和演绎法为主，有意识地培养他们的逻辑推理能力。

3、设置问题，在质疑数据中激发学生思维

为了追求课堂教学的“高效率”，保证在40分钟内获得结论，老师们会精心设置情境，剔除与本课无关的研究内容。长期面对过于封闭的“纯净”问题展开学习活动的孩子们，面临真实的生活问题往往束手无策。我们不妨让学生直面较开放的生活问题，并有意通过学具或设置问题产生富有启发意义的“错误”数据，在质疑中激发学生的思维，给学生的思维发展搭建更广阔的空间。

如有一位高老师在执教三年级上册《我们和空气》，测量、记录了一分钟的平静状态的呼吸次数后，他和学生商量：“一分钟的时间太长了，等会儿我们测量运动后的呼吸次数，只测半分钟，再把数字乘以2记下来，好吗？”孩子们没有异议。可测量后，孩子们抗议了：“高老师，这样不行的。我的呼吸是越来越慢的，数半分钟再乘以2，这样不准的。”孩子们对于数据来源可靠性有了更周密的思考了，思维的深刻性、批判性和灵活性得到了培养。

[此贴子已经被作者于2007-7-4 0:42:20编辑过]

［原创文章］

整体把握·循序渐进·准确定位

           ——小学科学开展对照实验教学的实践与研究

                                        杭州市西湖区教师进修学校  吴利坚

摘要：“探究是科学学习的目标”指明要培养学生的科学探究技能，而对照实验是重要途径之一，但课堂教学现状却不容乐观。本文从存在的问题、对照实验的地位两方面分析了研究的重要性，并从“整体把握”“循序渐进”“准确定位”三方面对如何开展对照实验教学活动加以阐述。

关键词：小学科学　　对照实验　　对照实验教学　

一、对照实验及其重要性

（一）何谓对照实验

人们为了探索研究对象某种性质是否存在或预测某一事物的发展变化，设制实验者（组）和一个或多个对照者（组）， 并做到两者除要研究内容外的其他条件一致或相仿，最后通过对产生的不同结果的分析得出相关结论，这样的实验称为对照实验，又称为对比实验、公平实验、变量控制法等。

（二）对照实验在小学科学学科教学中的重要价值

   ¶
            对照实验在小学科学实验中举足轻重

实验是人类探索未知世界的有效手段之一，也是小学生进行科学探究、了解“未知世界”的主要方法。按实验在科学认识中的作用，科学实验可以分为析因实验、对照实验、模拟试验。在小学三至六年级的科学教材中，对照实验教学内容具有举足轻重的地位。

¶
            对照实验是培养科学探究技能的重要途径之一

“科学学习要以探究为中心”，
            科学探究具有两个层面含义：科学探究活动和科学探究技能。“探究是科学学习的目标”，侧重指科学探究技能。科学探究技能既包括观察、分类、测量、估算、推断、预测、交流等基础技能，又包括确认并控制变量、操作性定义、猜想与假设、实验、制表并作图、解释数据和建立模型、调研等综合技能。

对照实验需要观察、预测、确认并控制变量、操作性定义、猜想与假设、实验、解释数据等科学探究技能。因而，对照实验教学的有效开展，是培养学生科学探究技能的重要途径之一。

二、来自课堂教学一线的困惑与问题

不止一次听到一线小学科学老师的困惑：“三四年级是对照实验，五年级还是强调对照实验。不同年级的教学到底应该怎样进行？”“以前不是都强调过的吗，怎么还是不会？”

的确，在许多课堂的对照实验教学中，学生存在一系列问题：

不明晰对照实验的实质，表现在一组实验中（一个对照组和一个实验组）出现多个自变量；

不能较全面考虑控制变量，主要表现在设计方案时，没有考虑到控制一些在假设活动中已

提及的、可能会影响因变量的因素；

　　实践操作与方案设计存在差距，主要表现在不能采用合适、正确的实验材料，不能在动手过程中严格按照正确的方案进行。

学生层面的问题折射出了教师教学中存在的问题：

A“急功近利”，对学生提出过高的要求，导致学生跳了又跳还是摘不到桃子。

B“停滞不前”，各年级对照实验教学的目标停滞不前，包括老师预设、学生实际达成。

C“自生自灭”，缺乏对学生的相应指导，仅凭借小组讨论及个别组的汇报交流，陷学生于低效、无序状态中。

三、对照实验教学开展的有效举措

对照实验教学中师生层面出现的问题，究其原因，教师对对照实验的重要性认识不足是次要因素，关键在于教师未能对三至六年级的对照实验整体把握、形成教学目标的梯度，并缺乏对学生的指导，从而导致不能有效推进。在教学中采用以下举措，能收到好效果。

（一）整体把握对照实验编排脉胳，明晰教学发展方向
                

1、统计、分析，把握教排中对照实验编排规律

科学课非常重视活动间的结构，隶属于科学课活动的对照实验活动也是如此。这就需要我们对教材进行整体把握，明晰教学发展的方向。

列出三至六年级所有对照实验活动后（详见附件1：《教科版小学科学教材对照实验活动整理表》），可以分析得出这样的规律：对照实验活动的安排从整体上有着从易到难、从简单到复杂的发展趋势。体现在如下多个维度：
                

         需控制的变量从少到多

         研究方式从定性研究到定量研究

定性研究是研究实验中某种条件变化与产生现象的因果关系；定量研究主要是通过实验获得具体的数值，然后分析数值与实验条件的关系，寻找变化过程的某种规律。后者要求更精确。

         活动要求从理解实质、设计方案到活动操作

  理解对照实验的实质，是指通过实例的分析，确认：要研究的条件不一样，其他的条件要全部一样。而方案设计要具体分析、尽可能全面地罗列自变量和控制变量。活动操作除需考虑如何采用什么方法、器材等进行实验外，还需在实践操作中严格执行以保证变量正确控制。

         对照方法从自身对照、条件对照到相互对照

自身对照，指实验和对照在同一对象上进行，如三上《我的手》一课，在同一手指上粘和不粘胶带，研究手的灵巧是否与皮肤上的皱褶有关。

条件对照，指给实验组与对照组不同的处理（对对照组不做或做另一条件的实验处理）。如三上《淀粉的踪迹》中的“淀粉消失了”，
        不加唾液的淀粉糊就是空白对照。四下《萌发的种子》中研究子叶在蚕豆萌发过程中的作用，对4粒种子（含对照组）的子叶都进行处理。

相互对照，指利用几个实验组相互对照。如六上《让水凉得慢一些》中“研究怎样使杯中的热水凉得慢一些”，加保温材料的实验组与未加材料的对照组、用不同方法保温的实验组与实验组间的温度变化进行对照。

2、以新出现的内容为重点，整体把握从易到难

如前述，对照实验的难易通过多维度因素产生影响，并非线性发展，而是一个螺旋式上升的过程。例下表中的几个活动，对照方法、自变量、研究方式等方面，ABC三个活动从难到易，但控制变量、活动要求等方面并非线性发展。

因而，教学中，我们要从整体角度把握难易程度。以新出现的内容为对照实验教学重点，通过多维度因素之间相互组合，达到循序渐进的目的。以对照方法、研究方式的相互联系以例（如右表），同为定性研究，条件对照和相互对照相对自身对照，是一个前进的过程；同为条件对照，定量研究较之定性研究并非“原地踏步”，研究方式应占据更重要的教学地位。

（二）遵循循序渐进原则，根据学生实际开展教学

要遵循循序渐进的原则，一者是因为对照实验活动具有从易到难、从简单到复杂的前进轨迹；二者是因为学生的认识规律使然，学生在学习过程中一般是沿着从已知到未知、从简单到复杂、从生疏到熟练的顺序发展的。在对照实验教学的过程，教师必须充分考虑到学生的实际情况，包括年龄特征、认知规律、学习基础、学习困难，合理安排，达到教学最优化。

（1）     依托具体问题的解决，夯实对对照实验的理解

处于具体运算阶段的三至六年级学生能进行逻辑推理，但必须凭借具体形象的支持。因此，对照实验教学的自始至终，都要以具体实例为载体。通过一系列具体问题的解决，在对独立的对照实验进行分析后，引导学生进行横向的比较，在比较归纳中夯实对对照实验实质的理解：只有要研究的一个条件（自变量）不同，其他条件（控制变量）全部相同或相似。如果实验结果不同，那么这个不同的条件就是引起不同结果的原因。

（2）以学生现有水平为基础，确定、调整活动目标

   在整体把握对照实验教学发展方向的基础上，把总目标分解到每一课、每一个活动中。要充分了解学生的现有发展水平，并以此为依据确定活动目标。除了在教学前设计时预设弹性目标外，在课堂教学中还要根据学生的实时发展情况加以调整。如《怎样加快溶解》活动二“温度会影响溶解快慢吗”的研究。如果学生已明确对照实验的实质，我们可目标定位为“尝试设计对照实验，师生分析、完善方案”；如果学生已尝试设计、师生共同完善，那么目标就可定位为“分小组尝试设计较完善的方案并实践操作”。同样，观察课堂的生成情况，如果发现学生尝试设计对照实验方案困难重重，那么目标就要即时调整为“师生再次设计较完善验方案并实践操作”。

（3）利用不同的指导方式、实验器材调整实验难易程度

教师对学生的指导可分扶（教师指导为主）、半扶半放、放（学生自主探究为主）三种层次。教师引导学生对需控制的变量和实践操作中如何控制进行分析后再进入下一步研究，与小组合作或个人独立完成研究，前者的难度最小。教学中，我们可以根据这三种方式的灵活运用，调节对照实验的难易程度。

学生需要选择实验器材进行实验活动，教师可通过提供不同的实验器材来控制实验的难易程度。如“搅拌会影响溶解快慢吗”，给孩子不同形状的杯子、不同水温的水进行选择，与给孩子同一形状的杯子、同种水温的水相比，孩子需要考虑的控制变量更多，无疑前者的设计和操作活动难度会更大。

（4）增设有趣的对照实验，促进综合运用和有效迁移　

对照实验因为存在着一些可变化的不同条件，可能会产生现象的差异。若组织能学以致用

的趣味性活动，会增加学生的学习动机，而且起到了迁移和巩固的作用。如《怎样溶解得快》，孩子们确认“温度高、搅拌、颗粒小，溶解得快”后，开展泡制洗衣水的竞赛游戏，给孩子们相同量的洗衣粉，不限制其他条件，以洗衣粉溶解速度确定优胜组。这样的活动，让孩子们在欢笑中综合运用了所学知识。

     当然，趣味性活动的设置，既要高于原有的学习内容，又要考虑到与原有研究情景的相似性。可先设置与原先学习情景相似的问题情景，研究内容之间保持一定的同一性，随着学生对设计实验的熟悉和巩固，可以逐渐演变成与原先的情景完全不同的新情景，最终达到学生能自行进行对照实验研究的目的。

（三）准确定位对照实验各环节的教学重点，有效推进

 学生的科学学习是在经历科学探究活动中完成的。作为科学探究活动组成部分的对照实验，与其它的教学活动有共性又有其个性。在此，仅针对对照实验活动中的个性部分及教学中的难点、易忽视点谈论各环节如何准确定位、有效推进。

1、对现象的假说要表明变量间的关系

 科学假说是对观察现象的一个假定性的解释或是对所提出的科学问题的一个推测性回答，假说之后必定有验证活动紧随其后。

在对照实验活动中，假说除了可检验性的特点外，因其揭示的是自变量和应变量之间的普遍关系，要对实验中自变量和因变量将呈现什么样的关系进行初步判断。它的表述一般包含自变量、应变量、控制变量及三者之间的关系（相关关系、因果关系或预测关系）。如，“水温高低会影响肥皂溶解的速度”和“水的温度越高，肥皂溶解得越快”两个假设相比，因后者的描述方式能揭示了自变量与应变量之间的关系，我们可以通过取样研究进而接受或拒绝这个假设，因而更为恰当。

教学中，我们可以通过如下的提示问题帮助学生进行假设的描述：

l         我们要研究的问题是什么？

l         做这个研究，要改变什么？

l         改变这个条件，可能会发生什么变化？

2、操作方案设计的指导要关注正确、具体

设计方案是对照实验实际操作得以顺利开展的保证，尤其是在采用条件对照或相互对照方法的活动中。因而，设计对照实验操作方案是学生开展对照实验活动的重点。因其对学生的要求较高，又成为了教学难点。

操作方案设计的指导可重点从以下两方面展开：

正确：准确确定自变量，尽可能全面、详尽地分析需控制的变量，保证实验组和对照组的不同变化现象是且只是由于自变量的不同而产生。

具体：设计的方案需具可操作性，不仅明确列出自变量和控制变量，还要分析用什么材料、到什么方法改变自变量及控制变量，进而保证对照实验的可行性。

值得注意的是，在对照实验教学的初期阶段，操作方案的设计切忌纸上谈兵，更应让学生在活动中体验、发现、充实。

在确定了研究问题和作出假设后，我们可以通过如下问题帮助学生设计操作方案，为了描述便利，以《怎样加快溶解》中的例子加以辅助说明：

l         现在我们研究某一个因素，用什么方法改变这个因素?

（例：现在我们要研究温度高是否溶解得快，用什么方法改变温度高低？）
                

l         我们推测还有哪些变量也可能会影响某一现象的产生？

（例：我们认为哪些条件会影响肥皂溶解的快慢？）

l         这些变量要怎么样？不能改变的条件还有哪些（尽可能详细地列举）？

l         用什么方法使每个控制变量在对照组和实验组中保持一致？

（例：怎么才能使两块肥皂受到的搅拌情况一样？）

3、实际操作环节关注学生是否遵照操作方案

先看一位教师执教的四上《控制物体发出的声音》教学实例：

孩子们的实际操作错误，因为与结果的“吻合”，未能引起教师的关注、学生的质疑。

操作方案的设计只是孩子们对对照实验活动的一种预设，必须通过实际操作加以落实。实际操作并不是简单的动手操作，而是要认真观察、仔细比较，比较实验过程所发生的不同现象、不同结果，寻求结果与自变量间存在着的关系。这一切，都要基于收集的信息可靠。实际操作中，孩子们材料选择错误、操作方法错误，导致收集的信息不正确或不可靠，基于对现象变化信息推理得出的结论也就不科学了。

因此，在此过程中，教师和学生绝非旁观者，都应关注材料员和实验员实际操作是否正确，是否根据设计好的正确方案进行：

（1）不同阶段的关注内容和方式：操作前比对选择的材料是否正确，操作中设监督员观察是否正确改变自变量和控制了控制变量，操作后进行评价、对方案进行补充。

（2）关注方法：按照方案逐项分析是否吻合，确保没有偏离研究方案。

（3）主体：教师与学生相结合，以合作小组成员为主。

4、落实交流过程和交流结果并重

　交流的过程就是把自己的操作和思考公之于众，接受大家检验的过程。我们要培养学生表达、交流对照实验过程、实验现象、科学解释的习惯和能力。之所以强调交流过程和现象，是因为怀疑结论时，我们可反思哪个环节出了问题：推理错误、实验设计、操作还是观察出错？在初步结论交流过程中，学生倾听、思考，可以获得更多信息，培养分对同一问题作不同研究、同一现象作不同解释的能力，还可从中获取新的研究内容。在此环节中，还要让学生明确：根据结果得出结论时，不能光看表面的现象，要通过对结果进行分析找到规律。

如上述的《控制物体发出的声音》，因为老师只重视了结果的交流，就无法发现隐藏于“正确结论”后面的错误过程、错误资料、错误推导了。再如，曾听过一位老师执教的《怎样溶解得快》，有小组研究后汇报：“大块方糖溶解得快，小颗粒方糖溶解得慢。”课后了解到，原来是学生对如何判断溶解快慢的认识有错误。如果交流中重视了观察现象的交流，问一问“你们观察到的什么现象可以作为证据”，就不会出现这样的现象了。

综前所述，对照实验在小学科学教学中的重要位置与课堂教学中师生教、学现状的反差，让我们更加坚信作此研究的必要性。整体把握对照实验编排脉胳、明晰教学发展方向，遵循循序渐进原则、根据实际发展开展教学，准确定位对照实验各环节的教学重点、有效推进等措施的有效运用，给我们的对照实验教学以成就感。措施和策略还有很多，需要我们在重视预设、抓住生成的教学活动中不断摸索。

在反思研究过程中，也引发了新的思考并将进一步寻求对策：“对照实验教学已关注不同班级学生的原有基础及其学习的潜在距离，如何通过合作学习把小组差异、个体差异转换为教学资源，实现全体共同发展？”

参考文献：

［1］中华人民共和国教育部.全日制义务教育 科学（3～6年级）课程标准（实验稿）［S］. 北京：北京师范大学出版社，2002.

［2］郝京华主编，陈华彬，梁玲编著.小学科学教育概念［M］.北京：高等教育出版社，2003.10

［3］郑金洲主编，丁念金编著.研究方法的新进展［M］.北京：教育科学出版社，2004.2

[专著读后感]

此文为学习张红霞老师的《科学究竟是什么》、听了喻老师的讲座《怎样上好科学课》以及自己工作实践所撰写。

用证据说话　　　　　

——小学科学如何培养学生证据意识和求证能力

摘要：科学课的宗旨是培养学生的科学素养。科学是为了认识和解释已有的客观世界，而且解释必须是基于事实，通过观察和实验获得的客观事实。因而，证据意识和求证能力极为重要，但学生证据意识和求证能力极为缺乏。本文针对现状及造成现状的原因加以分析，从学科课程性质、科学本质及科学探究特征两方面阐明了研究的重要性，并从提高教师自身科学素养、在探究活动各阶段根据学生实际进行培养两个角度论述了如何培养学生的证据意识和求证能力。

关键词：科学素养   科学本质   证据意识    求证能力

一、并非杞人忧天

因为工作的需要和便利，有了很多听课的机会，有许多的片断至今难忘：

片断一：《导体和绝缘体》一课，老师让孩子们把各种物品连入电路检测器多次检测，根据小灯泡的亮灭情况判断此物品是否能通过电流。一个小组的检测记录表是这样填写的：

在交流过程中，没有一个学生提出疑议。

片断二：《淀粉的踪迹》一课，老师让每组学生观察一种不知名的白色粉末。我旁边小组的孩子们是这样描述的：白颜色的粉末，颗粒比较细，有点像淀粉，又好像面粉。在组长的提议下，小组同学一致同意用“不知名粉末”来汇报。交流时，前面汇报的小组都认为这粉末是淀粉。轮到这个组汇报了，组长站起来说的却是：“我们也认为这是淀粉。”孩子，你为什么不说“自己的话”？

片断三：《马铃薯在水中是沉还是浮》一课，教师把同一个马铃薯放在A盆水中是

浮的，放到B盆水中却沉了。孩子们一致认为：A盆中的是清水，B盆中的是盐水。接着，孩子们分组配制盐水，发现：放入盐水中的马铃薯真的浮起来了！于是，孩子们判定：“我猜对了，真的是盐水。”更可怕的是，老师说：“同学们真能干。”

……

这样的现象屡屡发生在我们的科学课堂里，不仅是平时的随堂听课，也包括精心准

备、多次试教、由素质较高的老师执教的科学课。每每望着充满期待走进教室、兴高采烈离开教室的孩子们，在许许多多不同的教室里，我如坐针毡：学生的证据意识和求证能力太缺乏了。培养学生的证据意识和求证能力必须引起我们的高度重视。

二、培养学生证据意识和求证能力的重要性

（一）从小学科学的课程性质看其重要性

从自然（常识）课到科学课的转换，更换的不仅仅是名称和教材，更重要的是明确地提出了“培养科学素养”。

什么是科学素养？《科学3～6年级课程标准解读》中是这样描述的：科学素养是指对在日常生活、社会事务以及个人决策中所需要的科学概念和科学方法的认识和理解，并在此基础上所形成的稳定的心理品质。它的4个核心因素为科学兴趣、科学精神、科学概念、科学方法。它是目前世界各国科学教育的最主要目标。

我国小学生的科学素养如何？
    2000年和2001年的6～9月份，小学科学课程标准研制组现状调查小组对12个省市自治区的调查表明：小学生科学素养的总体水平并不理想，合格率不到半数。科学概念的掌握程度总体合格率为48.2%，较之国外公众略低；对科学精神的投射测试发现，样本总体的合格率仅为27.4% ；科学方法的掌握程度，样本总体的合格率为34.9%。令人堪忧！

这样的现状，使得科学教育工作者们直接面临着这些问题：怎样培养孩子的科学素

养？学生们学习科学什么方法最有效？什么方法最能体现科学教育的本质和含义？科学教育工作者们从上世纪80年代开始经过探索，形成共识：这就是——用科学家“做科学”的方法来学科学。

科学家进行工作的基本方法是科学探究。科学探究是指科学们用以研究自然界并基于此种研究获得证据、提出种种解释的多种不同途径。所以，课程标准中明确指出：“亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。”学生们正是在一个个科学典型的、有结构的、具有发展意义的探究活动中，在重演科学探究的过程中，获取知识、领悟科学思想观念（包含科学态度、科学精神、科学价值观等）、领悟科学家们研究自然界所用的方法。

科学家做科学的方法又是什么呢？以观察和实验为基础的现代科学方法原理是目前人类认识世界最有效的方法，也就是科学家“做科学”的方法。科学研究强调观察和实验的重要性，因为科学是为了认识和解释已有的客观世界，它的解释是基于事实，是依据共同的步骤和规范获取事实证据，而且这个步骤是可以非常清晰地表达出来，以至于别人可以重复研究。

小学生和科学家的科学探究活动虽然有着诸多不同，例如：问题来源不一，问题的复杂性和创新性不一，探究的计划性强弱不一，探究方法和技术手段运用能力不一，探究的反思能力不一等，但是，他们的探究目的是一样的：都是起源于或围绕一个对于探究者来说“新”的问题、情境或材料，进而认识和解释已有的客观世界。因而，以科学素养为培养目标、以科学探究为学习方式的小学科学教学，必须培养学生获取事实证据的意识和求证能力。

（二）从科学本质及科学探究特征看其重要性

学科学，首先必须先明确科学是什么，换言之，要先明确科学的本质是什么。美国《国家科学教育标准》明确指出：良好的科学素养很重要的一方面是对科学本质的理解。

科学是什么？长期以来，科学家、科学哲学家、科学史学家等一直在进行激烈的争论。由于认识的角度不同，对这问题没有给出一致的回答。通过考察科学发展的历史和科学研究的对象、过程、方法、科学研究的成果等，人们对于现代科学的一些基本特征有很多的共识：科学是认识世界、理解世界的一种认知模式；科学本身蕴含了人类认识自身和周围环境的许多重要思想；科学本身蕴含了一系列解决问题的一套重要方法；科学本身体现了特有的价值观；科学是处理个人和社会问题的重要工具。随着科学对人类社会强大的改进作用，人们认识到科学蕴含的思想、思维方式、研究方式影响更大、更深远。

美国著名科学教育专家莱德曼的调查报告中，把各界学者对科学本质的共识归纳为：

科学思想是不断发展变化的；

科学需要证据；

科学带有主观性，因而有应努力识别并避免偏见；

科学是逻辑推理及人类想像和创造力的结合；

科学的发展受社会及文化因素的影响。

作为学生学习科学的主要方式，科学探究具有其基本特征：目标的双重性，活动的过程性，方法的针对性，工具的有效性，证据的重要性，结果的可重复验证性，结论的开放性。      

科学的本质和科学探究的基本特征，启示我们：科学要基于事实来解释世界，它的研究具有客观性和可重复性，我们的研究也应像科学家那样注意证据——注重观察实验、密切注意细节、努力鉴别、重复检证、依靠证据、运用逻辑推理、逐步排除不合理解释、不让推理的进展超越事实。

三、学生证据意识和求证能力欠缺的原因分析

孩子们的心理特点和学习基础，是导致证据意识弱、求证能力差的原因：

原因之一，探究活动常常被事物最突出的特点所吸引，观察不够细致、全面，因而难以提供充足的证据。概念的建立往往依赖于自发探究中获得的经验。思维处于具体形象阶段，探究中经常存在许多错误的推理过程。

原因之二，害怕因与群体不同而受到嘲笑，从众心理使其观念、行为与多数人相一致的方向变化，所以不敢提出与众不同的观点。

原因之三，学生在教师引领外的探究是自发的，因其原有基础的限制，探究能力是有限的，探究使用的过程和方法也较为粗糙。

学生的证据意识和求证能力的欠缺，需要在教师的引导和帮助下向前发展。教学活动是教师教的活动和孩子们学的活动的结合，作为教学活动的指织者、引领者，教师自身的科学素养，也是关乎学生科学素养培养的重要因素。“科学素养是目前世界各国科学教育的最主要目标，对它的理解直接关系到科学教育的正确定位。”^①

科学教师的科学素养如何？基于证据的研究，向我们展示了不容乐观的现实：

2000年和2001年的6～9月份，小学科学课程标准研制组现状调查小组对12个省市自治区的调查表明：自然教师^②的科学素养的总体情况，明显高于一般国民，但良莠不齐的现象也较为严重，甚至有24.3%的人不及格。科学概念的掌握程度总体合格率为83.6%；科学方法的掌握程度，样本总体的合格率为63.7%；科学态度（反映其科学精神）令人担忧，其中一道测试题的合格率仅为26.1%。
    

2003年，南京大学教育系的张红霞教授（科学新课程的构建者之一）对全国21个省市展开“小学教师科学素养”的调查，根据对1737个有效问卷的调查数据的分析，提出如下观点：在事实性知识的掌握上，科学教师要大大超过普通人群，但只有两道题的平均正确率超过80%，科学知识的缺乏应该引起重视；而教师对科学方法的理解更为缺乏；在有关科学性质方面的知识上，存在的问题更为严重。                  

是什么原因造成了科学教师科学素养缺乏？

原因之一，我国的科学教育理论和实践的大环境是：“我国的科学教育理论和实践，像许多其他社会科学领域一样，仍然停留在本位论阶段，集中讨论什么是科学教育、科学教育的地位；现在大概需要进入方法论阶段，即讨论怎么教、教什么的问题。”
     ³还未达到从科学性质的角度对从前的教育理论与实践进行反思的阶段。

原因之二，我们的小学科学教师多为师范学校毕业，没有进行专业的科学教育学习，

更没有机会亲身体验完整的科学研究，也没能接受基于“科学认识、科学能力和科学观念”的培训。而许多研究已表明，教师对科学性质的认识程度，比其拥有科学知识的多少更直接影响教学水平。

原因之三，应试教育的思想还在学校教育教学、家长对待各科教学的观念中发挥其不该有的作用，家长较关注的仍为语文、数学，担任科学课教学的还有很大一部分为兼职教师，有的甚至认为“其他什么课都教不好的老师，让他去教科学常识吧”。⁴教师教学中注重的是科学知识传授和所谓的“师道尊严”。这样的师资状况，根本无法达到“科学教师就是科学界在课堂上的代表”（美国国家科学教育标准中提出的）期望。

四、学生证据意识和求证能力培养的思考

（一）提高教师自身的科学素养迫在眉睫

中央教科所郁波老师在全国、浙江省的会议上，多次强调：“科学教育要立足于对科学的新理解”。的确，对于科学教师来讲，不懂得科学的本质是“严谨和证据”，不懂得“科学课的核心目标是（引领学生）懂得什么是证据、怎样获得可靠的证据去解释世界”，不懂得“让孩子们学习科学对事实的尊重、科学对观察的依赖、科学对结论的谨慎、科学对错误的勇于修正等”
     ⁵是科学教育特有的内容，就不可能在课堂上引领孩子们真的学科学、学真的科学，也绝对不可能真正上好科学课。
                               

作为科学教师，如何提高自己的科学素养呢？

必须对科学及本质、科学探究及基本特征、科学素养、科学教育、科学课教学等概念作一番自己的思考和理解；

通过科学史、科学哲学、科学家的成长等内容的学习，明确科学本质、科学方法、科学思维方式；
    

通过初中、高中、大学科学知识的再充电，掌握较完备的科学知识体系； 

从自己开始，基于事实解释现象、解决问题，提高自身的求证意识和能力。     

（二）在探究活动中针对学生的实际进行培养

“有的放矢”、“对病下药”，我们的教学活动要针对学生实际存在的问题展开。问题主要体现在哪里？由于学生自身的年龄特点和我们科学教育的欠缺，课堂教学中反映出学生证据意识较弱、求证能力较弱，主要体现在：

²        学生证据意识较弱的主要表现：

对于假说的验证，满足于寻找到证据，而没有寻找更多证据的意识；

在所有的观察事实中，往往挑选符合自己想法的内容，随意丢失数据，缺乏“每一份资料都很重要”的认识；

会多次重复活动（如一个组内每人做一次实验），但缺乏对多次重复内涵的理解，体现在经常把一次活动的结果作为小组的最后结果进行交流。之所以多次重复，主要是为了体现小组内的“公平”，让每个组员都能动手玩一玩。

当多次验证结果产生矛盾时，往往以小组长的操作结果为标准。这与“讲究证据，不迷信权威”的科学精神是不符合的。

²        学生求证能力较弱的主要体现：

不能安静的研究，细致的观察（包括自然状态下和实验状态下的）；

不易分清想象、经验与观察事实；

对假说的验证，往往只从正面证实，没有反证；

运用观察事实解释事物间的联系时，存在逻辑推理上的错误，延伸证据所能支持的范围，建立错误的因果关系；

对于奇异数据或不合理数据，不能提出质疑。

对于学生在证据意识和能力方面存在的问题，我们不可能就事论事地单独安排一些教学时间。因为学生的科学学习是在经历科学探究活动中完成的，教学中，我们应针对学生存在的问题，在科学探究活动过程结合培养。

一项完整的科学探究（包括科学家与学生的科学探究）的一般过程为：观察，提出问题，做出预测、猜测或假说，设计研究方案并开展工作以搜集数据，对获得的数据进行处理分析与解释（解读数据）以验证假设，得出初步结论，考虑可能的其它解释及进出有待进一步探究的问题，将上述探究过程与结果以一定的方式陈述或表述出来，以及在这一过程中与他人合作、交流（分享）及开展评价。它们之间是一个不断循环往复的过程。

　从科学是通过观察和实验来认识和解释已有世界的角度来看，小学生的课堂科学探究活动过程可以用下图表示：

提出新问题，展开假说　　　　进行验证　　（观察实验）收集资料　　　

对资料进行分析解释

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　得出初步结论

　得出结论　  　　　　交流过程和结果

如何结合科学探究活动各个阶段的教学进行培养呢？

1、在假说活动的展开中培养

研究中，我们面对的现象是多样的、多变的，如果仔细、细致地观察，我们可以获

取许多的信息。但，哪些是需要的事实证据，哪些是不相干的内容，我们必须加以选择。这就需要我们在收集资料前明确需要收集什么资料。对学生来说，更是如此。重视假说的展开，能帮助学生在验证活动中收集到更多的有效证据。

科学假说不同于日常生活中的猜想。它是对观察现象的一个假定性的解释或是对

所提出的科学问题的一个推测性回答，假说之后必定要有验证活动紧随其后。它包括有这样的特点：有一定的观察基础，有相关的实验或其他实证研究的工作紧随其后，是符合逻辑的。教学中，假说活动不能点到为止，不能停留在学生说出对结果的猜想，更需要学生说清“如果出现什么样的情况，说明我的想法是正确的”，这样才是真正的假说。假说活动的开展，可以使学生的验证目的更明确，有意注意越持久，观察更细致，因而收集的资料更具针对性、更全面。　　　　　　　　　　　　　　　

如《食盐在水中溶解了》一课，教材是这样安排的：（1）通过观察沙和食盐在水

中的不同变化现象来建立“溶解”和“不溶解”的概念区别；（2）观察面粉在水中的变化现象进一步来明确“溶解”和“不溶解”的特征区别；（3）观察高锰酸钾在水中的变化现象来进一步确认“溶解”的本质，感知物质在水中的溶解过程。教学第二环节时，因为两位老师对假说活动展开的情况不同，出现了完全不同的教学效果：

教师A的教学：

师：把面粉放在水中，它会溶解吗？

生：（有的认为会，有的认为不会）

生实验（三分钟）：把面粉放在水中，观察现象；用筷子搅拌，观察现象。

师：你们发现了什么？

生：一开始浮在水面，后面沉下去了。

生：搅拌后，水变混了。

生：四个杯子里的水不一样透明，干净的水最透明，盐水排第二，沙子水和面粉水都是混的。

生：一开始面粉变大了，后面沉下来了。

生：我有新发现，放在水中的筷子好像断掉一样。

生：杯子后面有亮的光影。

……

老师B是这样安排的：

师：面粉放在水中是溶解还是不溶解呢？怎么证明自己的想法？

生：把面粉放到水中，看它是像沙子还是像盐（的情况）。

师：出现什么情况才能说明它是溶解或是不溶解呢？

生：看它是不是慢慢变小，看它搅拌后还有没有。没有了，说明它溶解了。

生：看看它是不是沉在水底的。

生：有可能是浮在水面上。

师：你们的意思是，看水里是不是有些地方有面粉颗粒，有些地方却没有？

生：嗯。

生实验（三分钟）：把面粉放在水中，观察现象；用筷子搅拌，观察现象。

师：你们认为面粉在水中溶解了吗？

生：面粉在水中溶解了，你看，杯底没有面粉了，杯子里的水变白了。

生：开始时，面粉是沉在水底的，用筷子一搅拌，面粉变没了。杯子里的水全变白了，而且差不多白。

生：不同意，面粉在水中没有溶解，（把杯子拿起来对着光照）还是可以看到它是一颗颗的。

生：我们也认为是不溶解，（演示）把杯子斜过来，杯子（内壁）上有一层面粉，它被水冲过来，粘住了。

生：新发现，现在杯子底上又有一些面粉了。

从孩子们的发言中，可以看出：假说活动的展开，使孩子明确从哪方面寻找证据验

证自己的想法，在回答“你是怎么想的”的过程中，就已经在疏理后续观察实验活动的重点。因而，他们的观察活动是基于前一活动中建立的溶解概念上，更注重从溶解本质的角度进行，通过是不是沉在水底（有没有均匀分布）、是不是变“没”了的重点观察，提出了自己的见解。开始时“均匀分布”后来却有沉淀、颗粒很小却还看观察到的矛盾现象，使他们的认知又产生了冲突，引发了后续的用过滤的方法来判断是否溶解的活动。

2、在验证活动中重点培养

在探究过程中，小学生最爱做、最适合做的就是“观察实验获取资料”这一步骤。

在这一步骤中，我们要让孩子们在感性的研究中进行理性的思考，使他们明确获得客观事实是科学的核心，懂得什么是可靠的数据资料，怎么才能获得客观可靠的数据。具体可以从以下方面进行培养：

（1）明确科学需要实证

近代科学的性质告诉我们：最终的科学结论的得出不能仅仅依靠逻辑推理，而要用实验来证明，即所谓实证。教学中，我们应让学生明确这一点。老师们经常会进行这样的谈话：“对于这个问题（现象），你们是怎么想的？”“这仅仅是我们的推测，还应该怎么办？”

值得注意的是：不要把实证意识的培养简单地等同于口号式的问答上，要切实让学生在活动中感受到实证的重要性。而且，整个科学探究过程都应注意这一点，从提出问题到得出结论。下面这位老师执教的《淀粉的踪迹》就是一个很好的范例：

老师出示一盆食物：“它们含有淀粉吗？”学生对其中的梨、马铃薯产生了异议。老师接着问：“打算怎么证明？”学生说：“把碘酒滴到食物上，如果变成了紫黑色，说明这种食物含有淀粉；如果不变色，说明没有含淀粉。”

学生实验后的交流中，对其他食物含淀粉情况没有疑议（包括假说时有疑议的马铃薯）。对于梨是否含有淀粉，又产生了不同的见解：

组1汇报：我们认为馒头、年糕、马铃薯含有淀粉，梨、青菜不含淀粉。

组2反对：我们认为梨也有淀粉，它也变成紫黑色了。

师（观察确认后）：他们的发现不一样，这是怎么回事？

生：你们一定看错了，少数服从多数，梨里面肯定没有含淀粉。

组2（举起变色的梨）：你才看错呢！你看！

师：还可能是什么原因？

生：可能做实验时出错了！

师：可能哪里出错呢？

（各组在议论出错的原因。)

生：我建议他们重做一次。

师（对组2）：你们接受吗?

组2（拿了一片梨重新做了一遍实验）：这回没变色，是我们错了。可是第一次我们也是这么做的呀？

生：我还是很纳闷，两次实验做法一样，为什么结果不一样?

师（鼓励学生积极地展开思维，寻求原因)。

生：肯定是他们组的那片梨有问题。

组2一生（兴奋地叫起来)：我明白了，观察好淀粉后，我把弄过淀粉的几根牙签插在了梨上，做实验时又拔了下来。牙签上粘有淀粉，你看，现在还有呢！

（其他学生也情不自禁地围了过来）

对问题的假说，引导着孩子明确往什么方向收集证据。第一次的疑议，孩子们通过

实验加以解决；第二次的争议，孩子们还是通过实验获到共识；第三次出现的新问题，孩子们又是通过观察获得的信息（牙签上粘有淀粉）得以解决。在一次次解决问题的过程中，孩子们感受到了实证的重要性，体验到了成功的喜悦，并得到了要小心实验、尊重证据、敢于质疑的熏陶：

师：你们有什么收获?

生：我们这一组起先实验没有成功，后来成功了，我感到非常高兴。

生：以后，如界实验失败了，我也不怕。我会找原因，然后重新做。

生：我明白了做科学实验时，必须非常小心。用过的东西决不能乱放，不然实验就会失败了。

生：我觉得他们非常勇敢。其实我的手上沾了一点淀粉，做实验时，梨的颜色也有一点点变紫，大家都说没变色，我想肯定是我错了，也就不敢说了。

（2）有寻求更多证据的意识

对于某一现象或某一问题的解释，因为人类的认识和仪器精密度的局限，科学家一般将下述情况看作是真实可靠的：即在现有证据的基础上看来可能性最大的事态，或者与更多的事实或更令人信服的事实相一致的事态。培养学生寻求尽可能多的支撑自己假说的证据，是培养学生证据意识的一个重要组成部分。

寻求更多证据，可以从三个方面展开：多种方式均能证明同一个观点，同一个研究（实验）观察到的很多事实都证明同一个观点，多人或多次的检测结果都是一样。在此，各举一例加以说明。

如面粉在水中到底是否溶解，当感官观察不能加以判断时，教师会建议孩子们采

用过滤的方法。观察到什么事实能说明面粉在水中是不能溶解的呢？①与沙水混合物、盐水的过滤结果比较，观察到过滤面粉水的滤纸上像过滤沙水混合物一样有物质遗留，这仅仅是一个证据，不足以说明过滤纸的确把面粉和水完全分离开了。②引导学生观察过滤后的液体是否变为无色，是否没有颗料状悬浮物和沉淀物。③在过滤后的液体看起来无色、清澈的情况下，引导学生通过往过滤后液体中滴碘酒，观察它是否变成蓝黑色。在多种方式获得的证据支持下，学生得出面粉不能溶解于水的结论。同样，高锰酸钾在水中是否溶解，孩子们应从颗粒变化情况、颗粒在水中的分布情况、有无沉淀、过滤后过滤纸上是否留有物质、过滤后的液体是否为无色等方面收集证据。

除了正面验证的方式，我们还应该引入反证方式来培养学生寻求更多证据意识。

反证法的逻辑是：先假设想证明的理论是假的，而后根据这个假设进行推导，如果推导的结论与已知的公理或证明了的理论相悖，于是得出原理论为真。如《声音是怎么产生的》一课，孩子们通过观察发声的橡皮筋、鼓皮、尺子的状态，发现“物体发出声音时都在振动”。那么，“让正在发声的物体停止振动，还会有声音吗？”如果还是有声音，说明原结论是假的；如果声音立刻就停止了，说明原结论是真的。孩子们通过实验，发现了不让物体振动，声音立刻就停止了，进而从另一个角度收集证据，证明了“声音是由物体振动产生的”。再如，在杯子底部塞一张纸，把杯子竖直倒扣到水中，纸不会湿，是因为杯子里的空间被空气占据了。那么，“把杯子里的空气赶走，纸会不会湿（水能不能进入杯中）？”如果纸湿了，说明原结论是假的。孩子们用倾斜杯子、吸管吸杯中的空气、在杯子上戳洞等尝试，证实了把空气赶走后，水就能进入杯中，进而证实了空气能占据空间。有的孩子甚至发现：如果洞戳在杯壁上，只能赶掉一部分空气，只有一部分水能够进入杯子，更深一层次地证明了“空气能占据空间”。

培养在一次研究（实验）中尽可能多的证据来支持自己的观点，也是一种很多的方法。如《岩石会改变模样吗》，孩子们会这样模拟冷热变化对岩石的影响：先把岩石放在火上烤，再把岩石放到水中冷却，多次反复。观察到什么现象能说明岩石改变模样了呢？教学时不能满足于学生说出“岩石上有裂缝了”，还应该追问：“还有什么现象也能说明岩石改变模样了？”引导孩子们去寻找：水里留有岩石粉末了；变脆了，可以用手掰下一小块了；……

科学研究讲究可重复性，我们的研究也需要多次重复，在多人或多次的重复中寻找证据检测原结论是否正确，再次证实原结论正确或推翻原结论。在课堂教学中，因为时间关系，我们可以采用多种方式：

多组多次研究同一内容——如：“磁铁相互作用”的研究、“导体和绝缘体检测”的研究、“水受热体积变化情况”的研究等；

多组一次研究同一内容——如：“物体的沉浮与轻重是否有关”的研究、“50毫升的水能溶解多少食盐”的研究、“电池串联（并联）使用特点”的研究等；

自由选择内容研究——如“怎样溶解得快”的研究、“摆动快慢与什么有关”的研究、“霉菌生长快慢与什么有关”的研究等。需要注意的是，学生自由选择内容进行研究时，会出现一个内容只有1～2个小组各进行了一次研究的情况，虽然他们的实验结果是正确的，也不能以规律性的结论出现。如《摆的研究》一课中，一个小组汇报：“我们认为摆线长的慢。摆线长的10秒钟摆了13.5次，摆线短的18次。和我们的推测一致。”老师问：“还有别的小组研究这个内容吗？”在得到没有其他小组研究的信息后，老师又说：“一个小组的一次研究，还不能肯定。”这位老师就做了正确的处理。
    

（3）确保使用工具测定的信息可靠

科学知识之所以是可变的，具有相对真理性，一是因为人类对自然界漫长的认识过程，二是科学研究仪器精密程度的局限性。小学生在科学探究过程中，主要通过观察、实验、测量、调查等获取客观事实，观测工具的可靠性和学生运用工具的技能技巧，直接影响着观测结果及其分析。教学中，我们经常会遇到这样的现象：同一节课，同样测量一杯自来水，测得的温度不一样；检验沉在水底的物体是否受到水的浮力时，一个标准钩码，测出来的数据有大有小；用指南针测教室方位，方位截然相反；……

教学中，我们应帮助学生养成在测量前先检测工具可靠性的习惯，可以通过设置“故障”或“陷井”的方式进行。如四上《里面是怎样连接》的一课，大部分老师是这样进行教学的：用拳头紧握几个电线，露出电线的两端，请学生判断哪两端是相通的。然后根据学生的要求，提供一个完好的电路检测器供其进行检测。虽然在《导体和绝缘体》时，学生学习了一种科学的检测方法（工具自测、重复检测被测物），但到这一课，学生不能按照工具自测、重复检测被测物的方法进行检测。有一位陈老师却是这样教学的：出示左端一个接线头、右端三个接线头的电线装置，告诉学生左端的接线头只跟右端的一根连通。根据学生的要求，提供了一个电路检测器（没装电池），检测结果是：三条线路都不会亮！全班学生恍然大悟：检测器没有自测，极可能是问题检测器。在通过自测证实检测器有问题后，老师重新提供给学生一个检测器，学生利用科学的检测方法找到了连通的线路。科学的检测方法在笑声中得到了强化，检测工具是否可靠的重要性也潜移默化地进行渗透。在后续的“检测4接线头的接线盒里面是怎么连接”的活动中，学生都能自觉地运用科学的检测方法进行检测了。

再如，我们都知道：磁铁的磁极同极相斥，异极相吸。但教学磁铁相互作用时，我们会遇到过这样的现象：学生发现磁铁上标着N极的一端与另一块磁铁的N相吸，而N、S靠近却相斥；有时发现N、S相吸，N、N也相吸。怎么回事？实验室中错误地存放磁铁，使磁铁的磁性消失或减退了。有的“磁铁”消磁后，又受到强磁性磁铁的磁化作用，再次带上了磁性，只不过真正的磁极与标示的磁极相反。用这样的“磁铁”做实验，必定会产生这样的结果。对于这一环节，有一位老师是这样设计的：在研究磁铁相互作用时，先提供给学生一些真正磁极与标示符合的磁铁进行研究。在孩子们得出“同极相斥，异极相吸”的结论后，老师出示一块标有N、S标示、失去磁性的磁铁（不让学生知道它失去了磁性），问：“把它的这端（N）与这块磁铁（刚才实验的磁铁）的N极相互靠近，会怎么样？”学生：“同极相斥。”老师把两块磁铁靠近，孩子们惊奇地发现：它们是相吸的。他们开始思考原因并验证自己的设想：原来它根本没有磁性。而且进一步认识到了：不能根据磁铁上的颜色、字母标示判断南北极。人们在磁铁上做标示，仅仅是为了便于识别，而且不同的磁铁，它的颜色标示也会不同。在后续的《指南针》学习中，学生针对教材中的指南针使用方法，提出了自己的看法：使用指南针的第一步应该是确认指南针是不是能正常使用。

此外，学生应学会熟练运用简单的观测工具，如卷尺、温度计、钟表、放大镜、弹簧秤、显微镜等。

（4）提高获取更多事实信息的能力

要掌握事实性的证据，必须通过观察。当然，这里的观察包括纯感官的观察和借助工具的感官观察，包括定性的观察和定量的观察（测量），包括直接观察和间接观察（实验）。因而，提高学生的观察能力很重要。

科学研究讲究客观性和准确性。教学中首先要培养学生客观地观察、准确地记录，不胡编乱造，不把经验与观察事实混淆，不将推理的东西当成事实，不把人家说的当成自己的观察事实，记录每一个信息和数据，不随意修改。

另外，要注重培养学生观察的计划性，使观察目的性更明确；注重培养学生观察的有序性，按一定的顺序观察，不易遗漏信息；注重培养学生观察的细致性，观察不浮于表面，进行理性的探究；注重培养学生观察的全面性，多角度收集信息。

（5）会整理数据、正确推理

整理数据，是一个审视收集的资料是否观察事实、选择相关证据、排除不可靠信息的过程，是一个运用批判性和逻辑性思维分析证据与解释之间关系的过程。学生应学习如何分析、总结从简单实验中得到的数据，并正确运用逻辑思维，对结果作出解释，同时考虑如何选择相关的证据及解释奇异数据。

　在小学阶段，孩子们常犯的逻辑错误有：

以偏盖全，以一次观察实验中得出普遍性结果。如《怎样溶得快》一课，学生自主选择研究某一因素（搅拌、用热水、碾碎）是否能加快溶解。有的小组学生在做了一次实验后，就向大家汇报：“我们认为用热水能加快溶解。”

简单地将相关事件解释为因果关系。如，研究压缩空气时，我们会这样实验：先用投射器中抽取一部分空气，再用橡皮堵住针眼，向下压活塞。发现针筒中空气的体积变小了，就得出“空气可以被压缩”的结论。

认为不能证明存在的即为不存在。如研究磁铁各部分的磁性大小时，发现磁铁的中间部分吸起的大头针个数为0，得出“磁铁中间没有磁性”。

……

教学中，我们要有意识地培养学生的逻辑推理能力，主要是归纳法和演绎法：

归纳法是指通过足够多次数的重复观察，并得到相同的观察结果，然后将这一有限次数的观察结果推论到无穷多次或今后任何一次的观察结果。在学生的科学探究中，这是最常用的。由于有限次的观察不能代表无穷多次观察，而进行无穷多次的重复观察在现实中是不可能，因而很容易犯错误。我们要指导学生明确：越多次的观察并得到相同的观察结果，说服力越强，至少要进行三次（或三人次）观测才能下结论。

演绎法是从一般不证自明的公理或理论出发，推导出一个具体的知识、预见一个具体的事实或现象。要让学生明确：大前提、小前提、结论的“三段论”推理，取决于大前提是否正确。

整理数据、正确推理能力的培养，在实际教学中，我们较多地是在交流反思环节进行培养。

3、在交流反思中继续培养

　交流的过程就是把自己的操作及结果公之于众，接受大家检验的过程。我们要培养学生表达、交流科学探究过程和科学解释的习惯和能力。之所以要强调过程的表达和交流，是因为如果对结论有怀疑，我们可以反思哪个环节是了问题，要么是推理错误，要么是观察错误。之所以注重初步结论及其证据的交流，是因为在此过程中，学生通过倾听、思考，可以获得更多的证据，可以培养分析、思考对同一现象作不同解释的能力，可以从中获取新的研究内容。

　如执教《怎样溶得快》时，老师为孩子们提供的研究材料是方糖。在分项目选择研究后，有一个小组汇报：“大块方糖溶解得快，小颗粒方糖解得慢。”老师请这组学生重做后，他们还是得出了同样的结论。课后，我问学生：“你是如何判断的？”学生说：“大方糖一放到热水中，就塌下来，变成一颗颗了。小颗的方糖没有什么变化。”因为学生对如何判断溶解快慢的认识有错误，导致他们对现象的解释是错误的。如果在交流中注重了证据的交流，问一问“你们的证据呢”，就不会出现这样的现象了。

再如，有位老师执教《被压缩的空气》时，让孩子们压缩10毫升的空气并且把压缩后的空气体积数据填到大黑板的表格上。48个孩子总共有15种情况（从1——4毫升不等）。老师问：“为什么会有这么多不同的数据呢？”孩子们推测：“力气有大小。”“有同学可能怕痛，没有用力压活塞。”“橡皮没堵紧，可能漏气了。我们刚才做压缩水的实验的时候，水就漏出来了。”老师接着问：“刚才的实验，能不能说明空气可以被压缩？”学生说：“不能，如果漏气了，肯定就不准了。”“那，有什么办法能确保不漏气？”孩子们想出了放在水中做实验的好办法，并在实验后修改了数据，在确保不漏气的情况下证明了空气的确可以被压缩。

又如，通过在磁铁的各个部分挂回形针，孩子们发现：磁铁中间部分能吸大头针的个数为0。在交流中，有孩子认为这说明了磁铁的中间部分没有磁性。老师引导孩子从更多的角度去思考：一种可能是的确没有磁性；还有一种可能是磁性较弱，不能吸起大头针。那么，如果把大头针换成轻一些的东西呢？换为足够轻的东西呢？引发了孩子课后的思考。

有一位老师上《我们和空气》时，孩子们在交流平静状态和运动状态时的呼吸次数时，就发现了一些可疑数据：如平静时呼吸15次，运动后的呼吸次数仅为22；运动后的呼吸次数为67（教师故意设计的陷井，让孩子们测量半分钟的呼吸次数，然后用乘以2的方式计算）。在分析数据时，孩子们还提出了新的研究问题：胖的同学的呼吸次数是不是真的多一些？并且准备在全校展开调查，结论的表述为“某某学校调查表明”。

张红霞老师认为：“我们认为在小学阶段，科学研究的主要目标应放在最基础的观

察环节上，即收集资料环节上，让孩子们知道获得客观事实是科学的核心，懂得什么是可靠的数据资料，怎么进行观察才能获得客观的、可靠的数据资料。”

证据意识和求证能力的重要性，学生证据意识和求证能力欠缺的现状，不得不让我们忧心忡忡。要体现科学课程的宗旨，要实现培养学生科学素养的目标，我们必须正视现状，在学生证据意识和求证能力的培养上下功夫。培养的途径和方法还有很多，需要我们科学老师在重视预设、抓住生成的教学活动中不断摸索。

任重而道远！

注释：

②      2000年和2001年，浙江省采用自编教材《常识》，其他地方为《自然》

③⑤引自张红霞《科学究竟是什么》第99页和第30页

④ “其他什么课都教不好的老师，让他去教科学吧”，是基于事实的发言。这样的现象虽然没有在大多数地区存在，但这样的现象的确在我区一部分农村小学和城区小学存在。

参考文献：（略）

[此贴子已经被作者于2007-7-4 0:46:04编辑过]

    前言：换了工作岗位后，没太多时间自己上课了。所以，能贴的只有指导过的课了。 

（1）以“天上钩钩云，地上雨淋淋。云还能预示雨的到来。”引入雨的研究。

（2）学生列举他们日常生活中所知的雨：雨加雪、雷阵雨、阵雨、小雨、中雨、大雨、暴雨等。在描述过程中，明确小雨、中雨、大雨、暴雨等是根据雨量的多少区分的不同等级。

（3）教师进行“人工降雨”：“我现在模拟的是自然界的雨。你有办法知道下了多少雨吗？”让学生充分发表自己的看法，并意识到：把所有雨水收集起来是最精确的方法，但现实中是不可能的。

（4）教师适时引出雨量筒，并简介如何使用雨量筒测量降水量。

（5）学生或老师质疑：“如果雨量筒大小不一样，收集到的雨水是不一样多的，那不是不准确了吗？”演示实验或分组实验：把二个口径不同大小的直筒杯并排放在平地上，手持洒水壶从高度“降雨”（“雨水”均匀洒落，并使两个杯子的杯口都在“雨水”的范围内），比较两个直筒杯中雨量的异同。通过分析，发现到同一场雨，不同的雨量器收集的雨水总量不同，但杯中雨水的高度相同，从而让学生认识到雨量等级是以收集的雨水高度为标准进行计量。

（6）小组讨论：没有专用的雨量器，我们如何测量降雨量？

（7）交流、辨析：

A、
        简单雨量器的要求：直筒——精确测量，透明——便于测量杯中雨水的深度，底部较重——放得稳。其中，对于需用直筒的辨析，如有需要，也可以通过实验达到共识：把两个不同形状的杯子并排放在平地上，手持洒水壶从高度“降雨”（“雨水”均匀洒落，并使两个杯子的杯口都在“雨水”的范围内），比较两个杯中雨水深度的不同。

B、
        观测地点的要求：没有遮挡的空地——不影响收集雨水。

C、测量：可以用各种方法，但要尽可能避免误差并且方便。（孩子们可能会想到：用直尺去量，但要注意直尺底部有一段没有刻度；在杯子的一侧做刻度记号；玻璃杯底有凹凸，难量，可以在实际测量前先装入一定量的水（做好记号）；……

（8）小组活动：到室外收集雨水或模拟下雨，测量降水的多少。

（9）引入雨量等级表，学生根据等级表判断自已小组所研究的雨的雨量等级。

     引发学生思考：我们只收集了几分钟的雨量，怎样表述比较合适？
                

教学实录：

师：天上钩钩云，地上雨淋淋。云还能预示雨的到来。你们知道哪些雨？

众生列举：雨加雪、暴雨、中雨和小雨、阵雨、雷阵雨、毛毛雨、……

师：什么样的雨是阵雨？和雷阵雨有什么区别呢？

生：阵雨就是下一阵停一阵的，雨一阵阵下的。雷阵雨就是一阵阵的下雨，同时还有打雷的。

师：雨加雪是什么意思？

生：就是一边下雨一边下雪。

师：那大雨、小雨和中雨你们是怎么区分的呢？

生：小雨就是很小很小的雨？

生：那大雨就是很大很大的雨吗？

（同学们都会意地笑了，回答问题的同学也笑了。）

师：谁知道平时天气预报中预报的小雨、中雨和大雨是怎么区分的？

学生沉默了一会儿，一生突然说：是按降下来雨的多少来区分的。

师：对，大雨、中雨、小雨是根据降雨量的多少区分的雨的不同等级。

教师模拟自然界的降雨：我模拟的是自然界的降雨，你有办法知道降了多少雨吗？

生：用个东西把雨收集起来就知道了。

生（反驳）：但很多的地方都在下雨啊，你没有那么大的东西收集雨啊。

生：是啊，而且你的雨水要是满出来了怎么办？

生：……（挠挠头，无言以对）

（学生对这个问题开始争论，他们已经意识到，把所有的雨水全部收集起来似乎是不可能的。）

师：把所有的雨水全部收集起来似乎是不可能的。我们可以用一种专门的工具来收集雨水。（教师出示雨量筒的图片并简单介绍雨量筒的构造和使用方法。）

师：我们这里没有雨量筒，可以怎么办？

生：用杯子。

师：我这里有两个大小不一样的杯子，你觉得应该用哪个来测量？

生：虽然杯子不一样大，但是把雨水的总量除以总的面积就一样了。

师：（因为四年级的学生还未学习圆柱体体积的计算方法，教师还是准备用实验的方法，把直观的现象呈现在孩子面前）真的吗？我们来试一试。

（教师演示下雨了，并用两个大小不一样的杯子去收集雨水。收集后，孩子们发现两个杯子虽然大小不一样，收集的雨水的总量不一样，但是两个杯子中雨水的高度是一样的。）

师：发现了什么？

生：虽然两个杯子的大小不一样，但是他们的口子大小也不一样，所以口子大的收集的水就多，而口子小的收集的水就少，但他们收集的水的高度却是一样的。

师：你们知道吗？平时雨量的等级就是以雨量筒24小时收集的雨水高度为标准进行判断的。气象台还制定了《雨量等级表》呢。

　（学生看《雨量等级表》）

师：那如果要你们自己来测量降雨量？该怎么办？

生：要把雨量筒放到降雨的地方。

师：我们没有雨量筒，怎么办？

生：可以用杯子。

师：对杯子有什么要求吗？

生：要是透明的。（教师用期待的目光看着学生）因为只有透明的才能看的见雨水的多少，才能进行测量。

生：还要是比较重的，因为这样才不会被吹倒。

生：要比较规则的，因为这样比较好测量。

生：……

师：测量的工具有了，那测量的过程中还有什么也是需要注意的吗？

生：必须要把雨量筒放在没有树的地方，要不被雷击到了。

生：要放在空地上，这样才能收集到比较多的雨水。

师：这样雨水才不会被挡住，我们收集到的雨水高度符合实际情况。

生：测量的过程中，我们发现尺子的底部有一段多出来的，所以要放到桌边一点测量。但是也不能放出来的太多，避免把雨量筒的水倒翻。

生：……

师：现在如果让你模拟下雨并判断降了多少雨，你会吗？

生：会。

（学生小组活动，到教室外面模拟下雨和收集雨水、测量降水量。）

师：能告诉大家，你们小组收集了多少雨水、“下”的是什么雨吗？

生：我们收集了11毫升雨水，下的是中雨。

生：是11毫米吧。

师：你听得真仔细。

生：对，是11毫米。

师：对这个小组的发言，你们还有意见或建议吗？

生：我们刚才没有测量24小时，那怎么算？

师：没有测24小时，收集到11毫米的雨水，能肯定是中雨吗？为什么？

生：不能，如果它再继续下呢，说不定会下到200毫米呢！

师：那么，我们怎么描述这场雨比较好？用至少是中雨，可以吗？

生：可以。

　　（交流活动继续进行）

[教学实录]

风
                                的
                                观
                                测（教学实录）

　　　　　　　　　　　执教：杭州市文三教育集团文苑小学付盈

　　　　　　　　　　　    指导：杭州市西湖区教师进修学校吴利坚

一、典故引入

风
                的
                观
                测（教学实录）

　　　　　　　　　　　执教：杭州市文三教育集团文苑小学付盈

　　　　　　　　　　　    指导：杭州市西湖区教师进修学校吴利坚

一、典故引入

老师讲述《三国演义——赤壁之战》的故事。通过故事得出了“风”在这场战役中起了决定性作用的结论，从而引出了本课的学习内容“风”。（板书课题：风）

师：风是什么样子的，什么现象告诉我们起风了？

生：脸上有凉丝丝、痒兮兮的感觉。

生：落叶被风吹，飘落下来了。

生：红旗在飘的时候。

生：树叶发出沙沙的响声。

生：女孩子的长头发被风吹了会飘起来。

生：红领巾会飘动。

生：风筝飞上了天。

生：树叶会飘起来。

师：你们真会观察。在《赤壁之战》风吹火船攻向曹营，当时任何方向来的风都可以吗？

生：不行，就象“万事具备，只欠东风”一样，风如果没有方向是不行的，如果这里来阵风、那里来阵风会把火船吹来吹去，乱吹就不行了。

师：是呀，乱吹的风无法让火船正中目标，你刚才说的“万事具备，只欠东风”其实就来源于这个故事。事实上，在这次战役中，诸葛亮就是预测到会起东南风，推动火船迅速冲向对岸的曹营，才取得了胜利。如果你是诸葛亮，你怎么来观测风的方向呢？

生：拿个塑料袋看看它往哪个方向飘。

生：看蜡烛的火苗飘动的方向。

生：可以看水，水有波纹就说明有风，看水的波纹的方向，就可以知道风的方向。

生：在草地上拔一根草，看草往哪边弯，风就往哪边吹。

生：可以把手摊开，四个方向转一下，看看风往哪边吹过来手会比较凉。

生：点根香，看看烟往哪边飘。

生：我可以用羽毛来观测。

师：那就请你上来演示一下。可是观测风要有风啊，教室里没有风怎么办啊？

生：可以用嘴巴吹。

生：可以用电扇。

师：行，我们就用电扇来制造风。

（请学生上台演示，学生把羽毛放在电扇前，电扇开启，羽毛随风往一边倒了过去。）

学生一边比划一边解释：说明风是往这边的。

师：哦，现在刮的是什么方向的风？

生：南风。

师：你为什么判断它是南风呢？

生：这根羽毛是倾向南方的，所以我认为是南风。

师（询问全班同学）：羽毛是倾向南方的，那么风是从哪里来的呢？

生：我认为是北风，因为风是从北方吹来的。

师：出现了两种意见，有的认为风是从北方吹来的所以是北风，有的认为羽毛是飘向南方的所以是南风。你们认为呢？

（学生意见不一，脸上都带有疑问。）

师：我们在记录风向的时候是这样定义的，风向是指风吹来的方向（板书）。根据这样的定义，你认为现在刮的是什么风呢？

生众口：北风。

师：那么，风向和羽毛飘动的方向是什么关系？

生：羽毛飘动的方向与风向是相反的。

二、观测风向

师：刚才同学们想出了用各种各样的物品来观测风向。这些设想能否实现呢，请你们自己制造不同方向的风，然后用一些材料来验证自己的想法。

（老师提供实验材料：塑料袋、小铁夹、丝线、泡沫、羽毛毽子、丝巾、指南针、 纸巾等，请学生自由选取并记录在风向观测表中。学生分组实验。）

师：请各个小组派个代表汇报一下，你们是怎么做的。

生：我用一个夹子夹住丝巾一角，我吹的是西风，丝巾却往东边飘动的，丝巾飘动的方向和风吹的方向是相反的。

师：你能把现象和结论表达得很清楚，真棒！其他组来试试好吗？希望你们和她一样回答。

生（上台演示，用嘴吹动一块用丝线绑着的泡沫板）：我吹的是南风，因为我是从南往北吹的，泡沫板是往北飘的。泡沫板飘动的方向和风吹的方向是相反的。

（一个小组两名女生上台合作演示，一位同学手拿一根羽毛，另一位同学双手拿住丝巾两角不停转动。丝巾卷了起来，生哄堂大笑。老师请她们阐述观点。）

生：我们吹的也是南风，丝巾在卷的时候会产生风，因为羽毛有一点往北飘动。

师：有不同的意见吗？

生：我觉得丝巾卷动只能产生很少的风，而且有点侧漏。

（老师又按照刚才同学的方法，演示了丝巾产生风的过程。）

师：你们认为这样产生的风，风的方向稳定吗？

生：会改变。

生：是旋风。

师：事实上，在自然界中风的方向也经常会改变。那么我们在观测风的时候怎样确定风向呢？（学生觉得难以回答）

师：在课后观察时要注意，当风不是很稳定的时候，那就需要我们持续的观测，起码要两分钟以上，根据两分钟内物体往哪个方向飘动的次数最多来确定风向。

（学生听得很认真，老师走到黑板前，指着刚才学生上台演示时自己记录的板书：丝巾、泡沫、羽毛 风吹来的方向）

师：根据刚才同学们的汇报，我们可以得出什么样的结论？

生：物体飘动的方向和风吹来的方向是相反的。（老师根据学生回答板书）

师：如果我们平时观测风，先看飘动的方向然后再判断风的方向，好像有些麻烦，有没有一种专门的仪器让我们一看就确定风向呢？

生：测风仪，我在网上查过，但不知道是什么样的。

师：我带来了学校气象站的风向标。现在就来观察一下，能有什么新的发现？

（老师把风向标放在了电扇前，打开电扇）
                

生：风吹来的时候，这个箭头会转动，然后指向风。

生：风吹来的时候，这个箭头会指向风吹来的方向，尾巴就是物体飘动的方向。

师：是的，使用风向标来观测风向，只要直接观察它的箭头指向就可以了。风向标的箭头指向风吹来的方向（板书）。

师：平时电视或报纸上的天气预报，风向是用什么符号来记录的？

（学生众口不一）

师：事实上，它有专门的符号来表示。

（老师板书北风的符号：箭头朝南，一边画一边解释。）

师：吹北风的时候，风是由北往南吹的，我们的箭头就往南画。考考大家，东风的符号怎么表示？（请学生上台画东风的符号。学生画了一个朝西的箭头。）

师：刚才你们的风向观测表上都是用文字来表示风向的，现在能用相应的风向符号来记录吗？（每个小组的同学都在记录表上认真标注符号）

三、风力的大小

师：同学们都学会了用符号记录风向，现在再观察这个风向标，你还能发现什么？（教师打开风扇并调整风扇的风力。）

生：这块板在有风的时候会飘动起来。

生：说明风吹来的时候是有力量的。

生：风小了这块板抬起来的幅度越小，风大了它抬起的幅度越大。

师：你们通过这块风板的变化，认为风是有力量的，而且还认为风的大小不同。有办法来证实自己的想法吗？

生：研究。

师：老师提供一样东西来配合你们的研究。（教师展示自制风力测试板：一块带有刻度的板，板上固定着一个铝箔球。）

师：这是一块很有趣的板，能制造不同力量的风来吹动这个小铝箔球吗？仔细观察小铝箔球的运动位置，并思考这样的现象能够验证你的想法吗？

（各小组进行实验，气氛很热烈。）
                

师：说说你们的发现吧。

生：我发现不同人的力气是不一样的。不同的人吹，使得小铝球到达的刻度也是不一样的。

生：同一个人吹的时候，到达的刻度也不一样。因为他有时候是轻吹，有时候是重吹，重吹比轻吹的时候小球要远。

师：轻吹制造出了比较小的风，重吹制造了比较大的风。

生：就向电风扇一样，有一档、两挡、三档，力量不一样转动的也不一样，转动的也不一样。我们吹的大一点，就会很有力量，小球也会飞得很远。我们吹的力量小一点的话，小球就只能到刻度的1、2之间。

师：是呀，我们已经亲身体验到吹出的风的力量不同，小球到达的位置也不同。这也验证了对风板运动的推测。那么在自然界中，是否也感受到风力有大小这样的现象呢？

生：就拿我们女孩子的头发来说吧，如果风很大很大，我们满脸都是头发，要是风很小，发梢动的幅度只有一点点。

生：有一次我去上兴趣班，刚开始的时候感觉到身后有一阵风，后来一下子风很大了，我站在那里，风也会把我吹得往前走。

师：同学们说的很好。生活中，人们就是根据一些不同的现象来给风力划分等级并编了一首有趣的歌谣，让我们把书打开一起来看看。

（学生一起读风力等级歌谣。）

师：你能根据歌谣来判断书本上这四幅图画中的风都是几级风力呢？

生：第一幅是零级，第二幅是三级。

生：第二幅应该是四级
            。

师：究竟是三级还是四极？

生：都有。

师：那就是“至少是三级以上的风”，你觉得这样说有道理吗？

生：歌谣告诉我们，三级叶动红旗展。画中柳条动了，叶子也肯定动了，红旗也鼓鼓的好象展开了一样。

生：因为歌谣说四级枝摇飞纸屑，这树的枝条动了，所以这里风力已经到四级。

生：不要说是三级的时候叶动红旗展，十二级的时候肯定也会这样的。

师：所以，我们在日常生活中判断风力，不能只看一种物体的变化，而要观察多个物体的变化才能准确的来判断风力。那么接下来的两幅，你们该怎么判断呢？

生：这个撑伞的人的图画，至少是六级以上的风。

生：最后一幅图，至少是九级以上的风。

生：不对，至少是十级，因为拔树又倒屋了。

师：自然界的风力越大破坏力就越大，能否利用强大的风力来为人类做点事情呢？ 

生：可以在田野上造一些电扇，利用风力来发电。

师：是电扇吗？

生：不是。

生：我知道两种，一种是发电的风车，在田野或者一些风大的地方制造风车，下面连着发电机。还有一种风车，是风吹动风车带动水然后流到田野去。

生：还可以在水边造一个水车，水车被风吹起来，也可以发电。

师：刚才大家都讲到了风车，老师也做了一个小风车。

（老师出示一个小风车，风车中心有根吸管，吸管上有根线，线上吊着一个扣子。）

师：风车真有那么大的力量吗？请一位同学来吹吹看，能发现什么？

（请学生上来吹风车，风车转动，绳子卷起来，学生很兴奋。）

    生：风车转，绳子卷起来了。

生：风吹动了小风车，带动了中心的轴旋转把绳子给提了起来。

师：今天我们研究了风，很有趣吧。那么课后你会继续去观测风向和风力吗？

生众口：会。

     为教科版小学科学远程教育配套光盘的录像课拍摄稿,拍摄时间为10月。

《花、果实和种子》教学设计

           执教：杭州市文三教育集团文苑小学  傅盈

                           指导：西湖区教师进修学校  吴利坚

【教学目标】

科学概念：知道植物的花承担着生产种子、繁殖生命的任务；植物繁殖新生命的主要过程：花的雄蕊产生花粉，传播到雌蕊上使胚珠受精，然后形成果实和种子。

过程与方法：能对自己提出的问题说出大致的探究思路。进一步经历按一定顺序对雄蕊和雌蕊这样更细小的物体进行专题观察的过程，推测其构造与繁殖后代的联系。经历推想胚珠受精后生成的果实和种子成长变化的过程。

情感态度与价值观：有探究花的奥秘的欲望。

【材料准备】

教师需要的材料：有关植物传粉、受精的录像，百合、葱兰、洋桔梗三种花。
                

学生需要的材料：每组百合、葱兰、洋桔梗三种花的雄蕊、雌蕊实物标本，扁豆各生长时期果实，放大镜，镊子，观察记录纸各一份。

【教学流程】