改造数据 引领探究
——记2012年浙江省小学科学特级教师工作室课堂教学研究活动
浙江省建德市洋溪小学 李愉均
有幸参加2012年浙江省特级教师网络工作室教学研讨活动，这是一次本人参加以来感到收获最大的教学研讨活动，此次活动共开设四节研讨课，一个美国教育活动考察报告，一个2012年日环食观测预报活动，两位特级教师评课活动，可谓活动丰富充实，内容尖端超前，团队实力超群，简单记录自己感悟，与大家分享。
一、课堂教学精彩纷呈
此次教学研讨活动共四节，分别是嘉善县第二实验小学吴斌杰老师、绍兴实验小学徐铁柱老师、嘉兴市实验小学吴建伟老师以及安吉县实验小学叶军老师，这四位老师开设的研讨内容分别是教科版的《摆的研究（二）》、苏教版的《能量转换》以及教科版的《杠杆的科学（一）》和《太阳系》。有了两种不同版本的科学教材研讨，使得本次活动有了不同视野，但是四个研讨课却又同时关注实验数据，使得实验数据成为本次研讨活动的一条主线，《摆的研究》制造特殊数据、《能量转换》创造观察数据、《杠杆的科学》改造研究数据、《太阳系》提供需求数据。不同的研究思路不仅呈现多元的课程资源改造，更体现以生为本的研究共识，实实在在让我感受到“贴着学生思维教学、循着学生思维发展”的真实学生课堂。
1.制造特殊数据，关注实验设计
制造特殊数据是《摆的研究（二）》一课中最大的亮点。本课教学是教师已经完成摆长认知的基础上开展的，同时学生已经知道摆幅和摆绳长度对摆速的影响，所以本课研究的内容是摆锤重量对于摆速的影响。简单的一个教学内容在嘉善县吴斌杰老师的课堂上却呈现最为真实的学生研究历程，这是科学的一次真实过程。
首先教师复习摆幅和摆绳对摆速的影响，引导学生提出可以继续研究的问题，并在学生提出摆锤重量对于摆速影响的基础上开展讨论研究的方法，学生认为时间相同、摆绳相同，选择不同重量的摆锤。教师出示4个钩码，请学生设法 图1：不同悬挂
悬挂钩码，此时学生出现两种不同悬挂方法，一种是连串悬挂法，一种是轮型悬挂法。如图1所示。
这是教师有意创设的一个课堂经典，因为学生不同的悬挂方法导致后面不同的数据得出，但是又因为不同的数据差距很小，分析数据的时候，教师请学生讨论根据数据可以得出什么结论，学生似是而非的认为摆锤重量不影响摆速，但是又为什么数据不同呢，学生根据常规课堂得出实验的不精准，这是多么“平常”的分析研究，又多么“可怕”的研究体验。所以教师抓住这个细微的、特殊的数据，让学生思考“为什么大多数数据还是有微小差距”，根据对摆长研究的基础，逐渐学生意识到不同悬挂方法导致了摆长的改变，这是导致微小差距数据的诞生原因。怎么改进实验方法呢？经过学生讨论，教师出示新的实验研究材料，通过演示实验进行了进一步的研究，获得了新的实验数据。
本节课类似于我市新安江第二小学中高教师胡建倡导的“预先操作模式”课堂，在学生预先操作实验过程呈现学生的特殊研究数据，进而改进实验获取相对准确的实验数据，从这一历程中改造学生科学探究的过程，真实经历科学探究过程，引导学生关注实验设计的细节，养成科学顶真的实验数据分析意识，培养科学素养的实在发展。
2.创造观测数据，引领科学事实
苏教版的《能量转换》呈现给我们的是科学实证的经典课例，教材在复习了几种能量名称后，请学生思考花生米中蕴藏着什么样的能量，那么我们用什么方法、用什么数据来看到能量，而不仅仅是感受到能量呢？学生设计实验方法，采用燃烧的方法加热冷水，并前后对比冷水的温度变化，用数据显示出花生米能量的转化，证实了科学发现：能量就是从一种形式转化为另一种形式的过程。学生在课堂上发展起来的是科学证据意识、可以检验的探究思想，事实才是检验科学真理的唯一标准，在这个过程中就这一点而言学生收获的是最大的。
也有老师认为，用火柴代替花生米，其实也可行的，而且更容易，不要加温冷水，而是直接加热固体温度计，可以取得同样效果，并且省时省力。更有老师提出，学生在进教室之前知道了能量以及能量转化，走出教室之后似乎知道仍然是这一点，这节课多少有点吃力不讨好的费时工程，在评课过程中专家认为，这就是苏教版的最大特点，将无趣、显而易见的生活材料调换为有趣、未曾尝试的材料，用于开展科学探究活动能有效激发学生兴趣。
我觉得本课的教学目标实现不仅仅是知识目标那么简单，而是引领学生采用科学数据来证明的一种思想体现，并让学生有趣味的经历其中，发展的不仅是科学概念，更是体验科学事实的真实过程，是一种用学生思维的观点来看待科学，“火柴的能量我们看到了，那么其他事物的能量我们也要看到”，这是一种学生的探究心理，本课正是基于这样的学生心理和思维发展特点开展的研究体系，苏教版的教材设计在一定层面上说，更注重学生思维发展的循序渐进，更注重基于学生思维发展的教学理念，我认为这才是真正的科学探究教学，是一种学生的科学探究。
3.改造研究数据，架设鹰架支撑
教材是高级专家根据多年实践经验、根据科学教学国内外研究体系研究呈现的文本材料，一线教师解读、理解教材，并高效执行教材意图是基础。在这个基础上开展教材改造，设计教学活动，才是有效的。
《杠杆的科学（一）》是嘉兴市实验小学吴建伟老师在浙江省特级教师刘晋斌老师指导下开设的研究课，按照上述理念，对《杠杆的科学》进行了深入研究，研究发现《杠杆的科学》在教材编写体系中缺少鹰架支撑，学生简单认识杠杆的支点、用力点、阻力点之后，立即着手开展以‘杠杆尺’为介质的研究过程，参照初中科学教材以及力学研究特点发现，‘杠杆尺’更多以平衡为研究目的，而对于杠杆的省力、费力研究，不仅出现的突兀而且和撬棍之间缺乏有力的辅助。基于此，当学生认识了撬棍以及撬棍上的三个点之后，吴建伟老师改造了研究材料，出示了类似于撬棍的研究材料，依据小撬棍开展学生小组研究，搜集研究数据，改造后的研究数据，凸显了杠杆用力大小与用力点、阻力点和支点之间距离的研究，简化了学生关注点，使得研究效果更为明显，更为符合学生的认知特点，为《杠杆的科学（二）》开展以杠杆尺的研究架设良好的鹰架支撑。不过内容设计过多，本课教学中数据的研讨匆匆而过，改造后的数据研究显得一掠而过，甚是可惜。
本课教学亮点很多，设计的材料很是经典，数据处理的软件更是精妙，还有现场的摄像头应用都显示教师高超的教学能力，这是一节不尽完美却是足够震惊的高级别研究课。
4.提供需求数据，激活研究动力
数据都是实验探究后获取的，因此数据成为科学结论的分析要素之一。《太阳系》是一节对于数据处理独具匠心的研究课例，这是安吉实验小学叶军老师带给我们的与众不同。
首先出示教材图片——太阳系，对于这张图片你有何看法，揭示学生的前概念。然后教师出示一盒橡皮泥，请学生根据刚刚认知的八大行星大小不同、距离不同的了解，问学生如果用橡皮泥捏制出太阳系模型，你需要什么数据。到此为止，数据成为学生的需求，教师是数据的提供者，仅此一问，就让数据充满生命，成为研究动力的激活剂。教师出示数据，学生小组捏制太阳系，完成后全班相互参观。并讨论各小组捏制的太阳系准确吗。经过讨论对数据进行处理，此处教师淡化数据的处理过程，直接提供了缩小20亿倍的处理后数据，并出示用事先制作的八大行星塑料模型。学生用这八个模型重新摆设太阳系模型，重新组织相互参观，讨论自制模型的准确性，从而得出行星间的距离问题。数据再次成为学生实验操作后的需求，成为进一步探究活动的激活剂。讨论和处理八大行星的距离数据，引领学生认识到将行星大小和距离同时缩小20亿倍进行模型建构的困难，然后再次引领学生同时缩小到50亿倍进行模型建构，仍然出现了困难。怎么办？教师提出我们用缩小20亿倍的行星大小建构缩小50亿倍行星距离的太阳系模型，行不行，可不可以？！学生理解了、同情了老师采取的方法，来到操场上开展建模过程。这是这一节课中最大的可贵之处，就是采用不同的缩小比例这样的不科学之举，却得到了学生的理解，更让学生了解到太阳系的庞大，已经到了我们无法采取科学的方法进行模型建构，也因此明白了教材上那张太阳系图片，而不是照片的深层次原因。索取数据到科学处理数据、再到不科学应用数据，使得学生在认同中开展探究，在建模中理解、认知太阳系，教师在帮助学生认识太阳系，教师实现了自身引领者的角色扮演，悄无声息的发展学生科学素养。
二、评课报告精妙绝伦
四节精彩纷呈的课堂教学活动间隙，我们还聆听了杭州市崇文实验学校科学名师周向鹏老师带回来的美国科学教育考察报告，打开我们科学教育看世界的窗口，美国科学老师很容易看到科学家，和科学家共同探讨科学教育令我们向往不已；美国科学教师参加科学家举办的教师培训不仅可以免费领取到价值几千美元的活动材料，甚至还可以领取培训费，参训一天领取400美元的参训补贴，更是让人神往，我们伟大的祖国，什么时候也可以让我们过上这么美好的科学教育生活啊。两天活动我们还聆听到了两位浙江省特级教师的评课活动，分别是海宁市钱特和杭州市刘特，两位特级的评课独具风格，巧妙引领老师深入理解课程资源开发和教学研究理念，此次活动真的是2012年浙江省小学科学教学研究的盛会啊。
（水平有限，认识不到位，恳请参会老师、专家给予批评指正！）
