优化课堂实验教学提升数据分析能力——以《摆的快慢》内容教学为例.pdf
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1、新义务教育科学课程标准(2022年版)立足素养发展,凝练了科学课程要培养学生的核心素养,增加了科学思维,提出了探究实践,强调科学课程具有综合性、基础性和实践性。其中“科学思维是关键能力,是素养核心;探究实践是关键能力,是主要途径”。学生通过在小学科学课堂上亲历探究,体验实验探究的各个环节,逐渐形成正确的科学观念,发展科学思维、探究实践,提升科学核心素养。科学基于实证,实证源于数据,数据出自探究实践。下面以教科版科学五年级上册 摆的快慢 为例,希望通过优化课堂实验教学,从而提升学生的数据分析能力。一、教材分析摆的快慢 是一节经典的实验探究课,本课探究内容明确,教学环节清晰。本课承接上一节课 机械
2、摆钟 的学习,通过引导学生从实验探究中自主发现“不同的摆,摆动快慢不同”,由此提出“影响摆的快慢的因素有哪些?”通过做出合理的假设,在教师的帮扶下,借助控制变量法,最终能自主设计实验并验证假设。从而依据实验数据得出合理的结论,并能应用到实际生活中。五年级的学生,没有正式学习过在探究实验中如何进行变量的控制,教师只是在平时的实验中进行了简单渗透。本课的教学难点是学会控制实验中的可变因素,即对控制变量法的理解;获得精确的实验数据。对于实验操作的严谨性、数据的整理分析、科学结论的完整得出,学生都还存在一定的困难,因此需要教师课上进行有效引导。二、课堂教学中发现的问题(一)课堂导入不高涨本节课的导入,
3、常规的方法是采取直接复习的形式。如通过出示上节课小组自制摆的摆动数据,从图表数据上,学生能很顺利地发现“不同的摆,摆动快慢不同”。或者,为了体现课堂数据的真实性,我也和其他老师一样,直接现场演示:以两个上节课学生自制的摆为例,请两位学生上台直接操作,再次观察两个不同摆的摆动。虽然在演示操作时,可以顺势复习摆的结构以及实验操作注意事项,但是从课堂教学效果来看,主要是两位演示实验的学生参与度较高,而在座大部分作为观察员的学生的学习兴趣不够高涨,学生的探究欲望没有快速、充分地调动。(二)实验器材不便捷研究摆的快慢实验时,都是选用以铁架台作为支架,再挂上线绳,用钩码或金属垫片等重物作为摆锤。探究过程中
4、,绝大多数铁架台因为使用时间比较长远,都不稳固,晃动严重,支架与铁环之间距离较近,容易撞杆。线绳直接缠绕在铁环上,导致支点不稳定,也容易撞杆。摆幅的大小,在实际操作时较难控制,容易误导学生,影响探究实验的严谨性。摆锤的悬挂,利用回形针挂取,在多个钩码同时悬挂时,容易脱落,并且用钩码悬挂还会产生不同的悬挂方式,影响实验数据的准确性。不便的实验器材,导致学生探究实验时,用时长、效率低,原始数据的可靠性低,干扰后续对数据的整理与分析,不利于培养学生良好的科学素养。(三)小组分工不明确本课中,实验操作内容较多,相对烦琐,需要学生收集的数据也不少。从实际教学效果看来,虽然有平时科学课的实验探究训练,组间
5、划分是明确的,但组内分工仍不够清晰,各组员的职责没有严格遵守:计时员、观察员、记录员的工作没有很好的分工、衔接。出现整组在做完一次实验后,记录员一人记录数据,其他成员无事可做、等待的现象。大大增加了探究实验用时,导致在规定时间内没有完成全部的探究活动。(四)思维碰撞不显著研讨环节,“我们是通过什么实验方法知道摆的快慢与摆绳长度有关的?”对于这个问题的回答,学生没有很迅速地回答到点上,说明学生对控制变量法的实质掌握得不够扎实,本节课的教学难点没有很好地突破。课堂教学时,学生探究实验看似很充实、很热闹,在本课的3个探究实验中,学生也都能很好地得出相关实验结论,但仍然缺乏学习自主性,没有理解本课设计
6、探究实验的要点,教师扶得过多。从而致使学生的科学思维没有得到有效地训练,思维的深度和广度都不到位。三、原因初探(一)教学设计缺乏灵活性在正式上公开课之前,教师往往有很多的磨课或试教经历。每一次教学,教师不仅要仔细研读教材、课标,还应该充分了解学情,要预设到所教班级学生的情况、班情。以此,基于教材、课标、学情,设计不同的教案,一班一教案。新版义务教育科学课程标准重视教学方式的改革,更加注重突出科学探究的本质,明确要求:科学教学要在创设学习情境的基础上,引发学生的认知冲突,充分激发内在学习动机。因此,教学设计作为课堂教学的文字载体,教师应在吃透教材、课标、学情的基础上,针对不同班级有不同的方案。(
7、二)课堂教学需把握细节在试教的过程中,教师能明显地感受到不同学生之间科学素养的差别:有些小组分工很明晰,组内探究井井有条;有些小组,组员们个个情绪高涨,导致小组实验时过于“热闹”,争先恐后,人人都想做;极个别小组,存在一些组员对探究实验不感兴趣、不愿参与的现象。教师是课堂教学的引导者,要善于捕捉课堂教学的细节,以小见大,夯实基础,将学生科学素养的培养落实到细微之处。四、相关教学策略(一)重构教学设计课堂教学以学生的学为主体,教师应充分了解学生,基于真实、现实的教学场景,努力践行“用教材教”的理念。新课标将科优化课堂实验教学提升数据分析能力以 摆的快慢 内容教学为例文/江苏省苏州市吴江区芦墟实验
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