小学科学摆的研究教学反思
今年，我参加了哈尔滨市小学科学“进取杯”课堂教学大赛，我执教的《摆的研究》一课获奖。经过几次教学实践的磨砺，我对这节课有了一些深入研究，也对科学课的教学有了新的思考。这节课给我留下了特别深刻的花象。
在第一次试讲时，我对这节课的结构作了如下安排：先让学生结合生活实际对“摆的快慢可能与哪些因素有关”进行猜测，学生讨论后认为有许多因素可以影响摆的快慢，如摆锤的轻重、摆绳的长短等。接着将问题引到“摆的快慢是否与这些因素有关”这一问题上来。问题一提出，学生就七嘴八舌地发表了自己的看法（猜测）：认为有关系的31人，认为没有关系的26人。究竟摆的快慢与摆锤的轻重、摆绳的长短有没有关系，学生自然想到通过做实验进行验证。这个实验对于五年级同学来说并不是特别难，学生根据自己的猜测，设计好了实验方案，也提出了做这个实验时的注意事项。在接下去长达18分钟的时间里学生分别做了两个实验，而后进行汇报交流。第一个实验难度不是特别大，结论也明显。但学生得出的实验结果可不是这样：全班9个组，实验的数据表明有一个组在做摆的快慢与摆锤轻重无关的实验时，测出的几个数据都是不同的。先汇报的两个小组说：“摆锤的轻重与摆摆动快慢无关。”因为他们测出的数据都是不变的，我对他们的实验结果很满意，表扬了他们。当第七组同学用胆怯的声音告诉大家，摆的快慢与摆锤的轻重有关时，我随口说出，你们的实验可能出错了。其他同学的疑虑也就就此打住，一次培养学生实证意识的机会就这样在我手中悄悄地溜走了。
第一次试讲结束了，但留给我的'思考却更多了。
科学课的全面推开在我区已经有5年多了，而我们对科学课的认识到底到了什么程度，科学究竟是什么，简单的猜想、合作、假设、实验得出一个结论就是科学吗？这个问题多次在我心中质问着我。我认为科学最大的特点应该是以观察和实验的方法寻求对世界的解释，用实证的方法寻求对世界的认识，它是讲求真凭实据，讲求用证据说话的。科学对事实的尊重，对观察的依赖，对结论的谨慎，对错误的勇于修正，这些都不是靠用文字讲给学生听，他们就可以内化的，而必须在孩子们经历了一次又一次的亲历活动，在活动的过程中让学生去感悟，去体验才能达成的。
当证据与事实不相符合时，而我却将结论告诉给学生的例子还有很多，相信其他老师也都会有同感。我想我们的实验证据与我们所要得出的结论产生的矛盾，它并不可怕，因为我们都知道实验中的误差是无法避免，也不可能避免的，误差是永远存在的，最关键一点是我们应该怎样引导学生用科学的态度去面对误差，去分析这些数据，仅仅简单地告诉学生实验的结果决不是我们所要的科学态度。
一、分析这些误差产生的原因
既然误差的得来是不可避免的，所以回避它绝不是聪明的办法，如果一遇到学生的实验数据与结论不相符合时，都由老师来告诉学生实验的结论是这样的，那么科学探究还有意义和价值吗？学生的科学素养还能提升吗？在课后的研讨中我也意识到了这一点。作为一名科学老师在事先的备课环节中就应考虑到这点，学生还小，他们不可能像真正的科学家那样，通过几次实验操作就得出科学的结论，更何况科学家结论的得出也不是一次就成功的。
当第七组同学说出摆的快慢与摆锤的轻重有关这一结论时，我不应该简单的告诉他们，你们的实验出错了，而应该组织全班同学讨论：为什么他们的结论与事实不相符合，可能会有哪些因素导致摆的快慢与摆锤的轻重有关？比如说我们人为的因素，花对实验结果的影响是否有差异……，如果能这样理性地引导学生看待误差，这样学生的分析能力，对待问题的科学态度都将会在潜移默化中得到提高。
二、寻找减小误差产生的方法
既然误差的产生是不可以避免的，在我们的科学课中就应当积极面对，寻找为什么会产生误差，怎样做才能减小误差。那么如何来减小误差的产生呢？在教学中我是这样做的：
1.仔细检查实验装置
误差的产生有的是人为因素造成的，有的是与实验装置的设置有关。因此在学生动手实验之前，让他们仔细检查自己的实验装置是不是还存在着不足之处，需不需要改进。例如在做这个实验时，如果实验花稍微有些小毛病，就会直接影响研究结果的准确性。因此，实验花一定要精心选择，把干扰因素对实验结果的影响控制到最小。选择摆线，我试过纱线、细棉线、尼龙线、涤纶线、绣线等等，都存在不足，最后才选择略粗一点的棉线。对于摆锤，教材用大小螺丝帽表示轻重两种不同重量的摆锤。其实当两根摆线长短一样绑上大小两个螺丝帽后，实际上摆长就会发生变化，大螺丝帽的摆线要比小螺丝帽长。所以我将螺丝帽换成铁垫圈，以免产生不必要的误差。
2.渗透重复检验的科学思想，培养学生的实证意识。
科学家得出一个实验结论并不是做一次或两次实验得出的，而是做了几十次、几百次，甚至上千次的实验数据分析才得出一个科学结论。因此，尽管课堂教学时间无法让我们像科学家那样反复实验，但我们也不能仅仅从一次实验中就得出结论。
帮助学生形成科学合理的探究方案是整个摆的探究活动成功和失败的关键，那么，舍得花时间对实验中相同和不同因素的控制的深度研讨就成为极具价值的活动了。在研究实验方案时，我问学生：“为了让我们的研究更加科学，操作更加精确，实验中我们还应该注意些什么？”生：多做几次实验。师：为什么你这样认为？ 生：一次可能有巧合。师：那你觉得做几次比较合适？生：三次以上吧。师：行！我们每组争取都做三次，实验中有干扰的不算，如果还有时间，可以多做几次。接着，我又提出一个问题：“如果三次实验有三个数据，应该怎么办？”学生说可以取平均数。
通过对实验中注意事项的探讨，强调了学生在“动手之前先动脑”的科学思想。让学生先明确每个实验中一定要保持相同和一定要保持不同的因素是什么，运用“控制变量”的方法来收集有效证据。尤其是引导学生对实验操作细节加以关注：做三次以上就是重复做；求平均数是计数要求简单性……，教师强调了测量要客观、精确，它将影响证据的可靠性，在教学中向学生充分渗透了实证意识。
3.通过搜集证据，培养学生的实证意识。
科学事实、科学数据就是证据。科学探究要重证据，应通过定量观察、测量、记录来搜集科学事实和可靠证据。本课中学生要谨慎地做好数据的记录和整理。本课出现三次运用数据，一是让学生在测摆的快慢与摆锤的轻重无关后，把自己组的数据公布与众。由于都是学生自己做的摆，都是测十五秒内摆动的次数，所以学生根据数据很自然的得出结论。二是学生在研究过程中要认真如实地记录下自己组的研究数据，根据数据，形成自己的研究结论。三是在汇报交流时能向大家阐述自己证据获得的经过，依据可靠的数据来解释。让学生在科学探究的过程中学会尊重数据（证据），让证据说话的科学态度。
4.引导学生反思、质疑。
尽管学生在动手之前对实验精确操作有了一定的认识，但在实际操作中还是会出现这样那样的问题，导致研究出现误差。及时引导学生对自己活动进行跟进反思就显得尤为重要。在交流摆锤研究结果的教学活动中，我设计了这样的体验活动：
1、学生汇报关于摆锤重量是否影响摆的快慢的结果，出现不一致的意见，个别组的结果表明是“有关系”的。
2、组织学生进行反思：大家研究的结果不同，大家觉得问题出在哪里? 讨论找出其不规范或不正确操作而影响实验精确性的地方；3、现场验证演示，请这组现场演示，在同学们的监控下，严格控制相关变量，达到实验成功。学生在这样有梯度的递进活动中，经历着对自己的研究过程进行重新梳理和回顾，达到对“精确控制因素”的再认识，深刻体验对科学研究要持严谨的态度。因此，在教学时间内让学生尽可能多地重复实验，在一定程度上会减小实验误差的产生。
三、正确对待误差，培养学生求真求实的科学态度
在课堂上，学生只忙于动手操作，不注重同时观察、适时收集证据，忽略控制变量，从而导致实验的失败。实验就会产生误差，误差不等于差错。在科学课教学中，教师不仅要关注学生科学知识的获取，更要重视对学生科学态度的培养，引导学生能正视误差，培养孩子们一种求真求实，不要妄下结论的科学态度。告诉学生：“误差是不可避免的，误差的存在是可能的并且是合理的，面对误差要积极地分析这些误差产生的原因，怎样做才能尽可能地减小误差才是一种科学的态度。”爱迪生说过，任何一项发明都是深思熟虑、严格试验的结果。在课堂上让学生大胆去实验，去正确对待误差这些都是科学探究的重要内容和方式。
科学的本质之一就是“实证”。科学是要讲证据的，科学是可以重复检验的，这就是“实证意识”。追求实验的“精确性”以收集有效证据，让精确实验的思想渗透在每一个教学细节中，诠释着科学课堂中实证意识的教学。
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