小学科学课培养学生整理实验信息能力的策略研究

(整期优先)网络出版时间:2021-09-29
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小学科学课培养学生整理实验 信息能力的策略研究

孙桂兰

乌鲁木齐市第 108中学

摘要:本文结合实际教学情况,对小学科学课堂学生整理实验获得信息存在的问题与原因进行分析。在此基础上,根据课堂教学实践总结出培养小学生整理实验获得信息的几点策略。

关键词:信息,信息整理,策略

《科学(3-6年级)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。实验为学生建构科学概念提供了必要的感性经验,是形式多样的科学探究活动的主体形式。学生在进行实验时会获得许多的信息,但往往是杂乱无章的,因此必须提高学生整理信息能力,以利于学生从信息中发现规律,获得结论。

从平时课堂观察以及结合问卷调查的结果显示,90%以上的学生对科学课感兴趣,学生喜欢动手、动口等操作性活动,但不喜欢进行实验记录与整理。在平时的教学实践中,可以发现多数学生是在老师的要求下被动地进行记录,并且缺乏对信息进行整理的意识。

教师在教学过程中习惯于让个别学生回答出实验或讨论后的结论,对于学生如何整理数据环节往往一带而过,只追求得到最后的结论。因而造成记录环节学生会根据自己的主观预测,随意修改、估计、揣测数据;教师对汇报环节简单化处理,如逐一呈现小组原始记录单,或按照小组顺序呈现数据,并没有从利用好数据,有利数据分析和整理方面进行教学设计,导致数据杂乱无章,不易让学生发现其中蕴藏的规律。

学生整理信息水平低下,信息与数据利用率不高,可以从学生和教师两个方面进行分析。学生方面主要存在以下几个问题:①学生实证意识淡薄,对实验后获得的信息不重视②辅助分析方法缺失,不会运用分类图、统计、图表等方法记录分析观察、实验的结果③课堂上时间有限,学生无法对信息进行仔细分析。教师方面存在以下几个主要问题:①教师思想观念陈旧,更重知识的传授、实验技能的训练,但对整理信息能力的培养重视不够,没有对学生进行整理信息方法的专项培训与指导;②课堂上教师比较重视设计小组或个人填写的实验数据表格,但对全班汇总的实验数据形式容易忽视,呈现方式比较简单;③实验记录单设计不合理。

通过以上原因的分析,结合自己的教学实际,在培养学生整理信息能力方面实施以下策略:

  1. 明确整理信息的目的和意义

《科学课程标准(3-6年级)》提出:科学探究包括提出问题,猜测假设,制定计划,观察、制作,搜集整理信息,思考与结论,表达与交流等,贯穿整个科学学习的全过程,其中整理信息是科学研究活动过程中的一个重要环节,也是小学生科学学习必须掌握的探究技能。学生在科学探究活动中收集到的信息中蕴藏了丰富的内容,整理信息可以将原本庞大、复杂的、零散的信息集中简化,使其变成易于理解和解释的形式,从而提高信息的价值。整理信息的好坏直接影响着探究活动的成败。在培养学生整理信息能力过程中,在识别信息方面,要能够选取有价值的信息,培养学生甄别信息优劣能力;在整理信息方面,培养了信息归纳、分类、摘记能力。

  1. 及时甄别异常数据

实验环境的复杂性,导致学生通过实验探究收集到的信息有些是正确的,有些存在误差甚至是错误的。这些信息混杂在一起影响了学生对收集到的信息的准确性,导致研究无法顺利开展,不利于学生得到正确的结论。对于常态数据,学生整理和分析还是有头绪的,但对一些因实验材料的缺陷,或者操作技能的不规范,抑或实验方法的错误而造成的异样数据,则需对其进行及时甄别。因此在科学探究中教师要培养学生对数据的敏感性,引导学生及时甄别异常的数据,并就造成异常数据的原因进行合理分析,再进行简单的处理。处理的方法有两种:其一,直接点明,如对一些明显违反常识性错误的数据,教师可以直接点明,讲明其中的道理,无需过分纠结;其二,重复实验,此法是面对非常态数据常用的教学策略,也是基本的科学实验方法,实验中因不规范的操作技能或不正确的实验方法而出现的错误数据,都可以通过重复实验来解决。

  1. 掌握整理信息的方法

在科学课的探究活动中,学生在活动结束后记录的信息大致可分为两大类:文本类信息和数据类信息。两类信息各具特点,整理方法也各有不同,可以分类处理:

  1. 实验获得文字类信息的整理
    在小学科学的观察活动中学生往往会获得许多文字类的信

息,但是因为学生在观察的时候随意性较大,一般是观察到什么写什么,因此记录下信息总是杂乱无章,缺乏条理性。在进行汇报时,由于缺乏系统地归纳,常常出现同一种说法被反复提及,而其他的发现却被忽视,浪费了许多时间。因此教师必须对学生处理此类信息的方法进行指导。

    1. 比较、对照表:

比较、对照表,是用来比较两种以上事物的异同点时常用的方法。它能提供一个有序地框架,根据你所需要了解的特性对事物进行比较。该法适用于比较多种事物之间的不同点。如四年级上册第二单元《溶解》中的第三课《液体之间的溶解现象》一课,让学生观察比较胶水、醋、食用油进入水中之后的溶解情况(见表1)有了这张记录单,学生在实验观察中就会有序地进行,并且能够有目的地进行观察。 表1液体之间的溶解现象

液体

预测(能否溶解)

进入水后的状态(浮或沉)

在水中怎样扩散

(不扩散、慢慢扩散、迅速扩散)

充分振荡后静置的状态

能否溶解

胶水











食用油






    1. 维恩图

维恩图(Venn图),最早是由十九世纪英国的数学家维恩(Venn)提出的:由两个或更多互相重合的圆组成,每一个圆代表一个特定的概念或者观点。总的来说,它是一种选择、分类和比较信息时非常有用的工具。此法适用于归纳分析事物之间存在共性与非公性的信息的整理。例如,三年级上册《水》单元中的《水到哪里去了》一课,向两个大小相同的杯子里加入等量的水,标出水的高度,用塑料薄膜盖好其中一个杯口,并用橡皮筋固定。另一个不盖,把它们放到通风和向阳的位置。2-3天后,观察两个杯子中水量的变化。通过观察,学生发现不盖塑料薄膜杯中的水明显变少,水去哪里了?水蒸气还是水吗?指导学生利用维恩图将已知的水和水蒸气的共同特征(相似点)

写在两个圆重叠的区域内,独有的特征(不同点)则写在相应圆中重叠区域之外的部分(见图1);此时学生可以更清晰地总结出水和水蒸气的相同点和不同点。

椭圆 4椭圆 2



(2)实验获得数据类信息的整理

数据是定量实验结果的主要表现形式,亦是定量研究结果的主要证据。数据对于实验教学来讲,有着重要的意义和价值。章鼎儿老师在2012年小学科学全国年会的讲座中,特别调查了数据的意义,要求学生学会整理数据,比较数据,发现数据中隐含的规律,以及寻找特殊的数据。

    1. 作图法整理数据

学生在收集到充分的数据后,通常可以引导学生对数据进行横向、纵向的观察梳理、对比分析,从中发现数据中蕴含的规律。必要时,要将数据转化为柱状图、折线图等,让数据中蕴含的信息以图形的形式更直观地展现出来。例如,教科版三年级上册《测量气温》一课,当学生测量并记录教室外一天中气温的变化时,选择五个时间点,8点、10点、12点、14点、16点进行测量,记录下气温,根据记录的数据绘制柱状图。

时间

8点

10点

12点

14点

16点

气温

7℃

9℃

12℃

15℃

11℃

②提供有效的实验记录单

实验记录是小学科学探究实验中的重要环节,优化实验记录单的设计可以让学生在实验中能更好地收集、整理信息。

教科版五年级上册《我们的小缆车》一课,学生在研究拉力大小与小车运动关系的实验时,就要为学生提供有效的实验记录单(见表如下),在动手之前,先让学生观察记录单中的内容是否明白,不明白的老师进行点拨指导,之后学生进行探究记录。

研究拉力大小与小车运动关系的记录

个垫圈,刚好能使小车运动起来

拉力大小

(垫圈个数)

实验

次数

小车运动的快慢

从起点到终点时间

快慢顺序


1



2



3




1



2



3




1



2



3



总之,在实验中包含了丰富的信息,教师必须重视培养学生检查和甄别信息的能力,还要教会学生整理信息的方法,提高整理信息能力水平,让学生能收集到有效信息,并能用好信息。培养学生的实证意识,依据信息形成观点,从信息中发现蕴藏的规律。

参考文献:

⑴ 2017年小学科学课程标准

⑵ 徐仁忠.科学探究中搜集整理信息的实施策略.教育现代化,2006,(8)

⑶ 潘华.浅谈在小学科学课中培养学生的信息处理能力.新课程(上),2014,(10)










注:本文系2019年度乌鲁木齐市教育科研规划小课题《小学科学课培养学生整理信息能力的策略研究》研究成果。课题立项号:SJKYX2019KX005