龚建清：小学科学实验记录单记录失效的成因分析和对策研究

龚建清： 小学 小学生如何制作手抄报课件柳垭小学关于三违自查自纠报告小学英语获奖优质说课课件小学足球课教案全集小学语文新课程标准测试题 科学实验记录单记录失效的成因分析和对策研究 小学科学实验记录单记录失效的成因分析和对策研究 桐庐县实验小学 龚建清 【摘要】 本文通过对当前科学课堂中科学记录单记录失效的成因分析～积极寻求改进的方法和策略～力求从现象描述图形化、 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 设计逻辑化、数据记录层次化、记录要点简约化、综合探究辐合化等方面进行记录单的改进和记录方法的指导～提高记录单的实效性。 【关键词】 记录单 成因分析 图形 一、研究的源起 科学记录是学生观察实验记录成果，同时也是表达探究成果的重要方式，科学记录既是学生科学学习的 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 ，伴随着学生整个探究活动，同时也是学生进行科学探究活动的重要方式，因此科学实验记录单的设计和使用是教学活动中非常关键的环节，但审视目前的科学课堂教学，不可否认其中的课堂实验记录单普遍存在一些缺乏实效的现象和问题。 如在一些研讨课活动中，本人对课堂上学生的记录单进行了统计，结果如下: 课次 声音是怎么样产生的 认识几种常见的岩石 水和水蒸气 动物的卵 类别 空白 1 0 0 1 小部分完成 3 5 4 4 大部分完成 5 5 2 4 已经完成 3 2 6 3 正确完成 2 1 3 2 注:按总组数12组计算(不包括正确率的统计) 由此可见，当前的科学课堂实验记录单普遍存在记录不完整、记录不准确的欠缺之处，许多的科学探究活动正因为由于教师没有设计好一份符合学生实际探究水平的实验记录单或没有进行有效的记录指导，学生不能通过科学记录到得到充分的证据，科学的概念的提炼也无法有效实现，导致探究活动中学生思维水平的停滞不前，无法有效培养学生求实的科学精神与严谨的科学态度。 二、成因分析 那么，造成学生科学记录单失效的重要原因主要是什么呢,本人对上述课堂记录单完成不佳的情况进行了原因分析，每堂课进行 问卷 关于教学调查问卷关于员工内部调查问卷员工内部调查问卷基药满意度调查问卷论文问卷调查格式 调查，随机挑选了12位同学进行问卷调查，结果如下: 未完成记录原因调查 课题 声音是怎么认识几种常水和水蒸动物的卵 原因调查 样产生的 见的岩石 气 1 1(记录难度大 4 4 4 2 2(老师没指定专记录 1 1 2 1 3(内容多，时间来不及 6 6 4 7 4(上课不认真听记录方法 1 1 2 2 5(其他 0 0 0 0 注:以12组为 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ，原因调查不可以多选 从上表不难发现，这些科学课中学生记录单记录失效的主要原因主要是两类，第一类是记录单难度过大，学生完成填写难度大，第二类是记录单内容较多，学生不能在有限的时间内顺利完成。 纵观当前的科学课堂实验记录单的运用好象已经成为一种时尚，为记录而记录的现象十分普遍，很多的实验分析基本上是在学生并没有完成实验和进行有效记录的基础上进行的，长此以往，学生的实践能力和实证意识将逐渐淡化。那将是十分危险的。综合分析科学课堂中记录单记录失效的主要原因有以下几方面: 1(实验记录单缺乏操作性。有的记录单看似简单，但学生在使用时却往往无从下手，不知如何操作、尤其低年级同学由于语言文字表达能力的欠缺，不能进行较准确的描述，实验记录单的填写存在巨大的困难，而有的科学书和作业本上的记录单普遍偏繁，偏难，学生记录较难按时完成，往往出现这样的现象，许多学生还在记录时教师的组织汇报工作就已经开展了。于是教师往往只能选取探究能力较强的组汇报实验结果来进行总结和概括。因此实验探究活动只有造成了少数同学“唱戏”的局面。课堂的交流活动因众多同学的探究记录没有完成而极大影响了探究效率，教学目标的达成自然大打折扣。 2(实验记录单缺少针对性。不同年龄、不同年级的学生由于受年龄特征的限制，科学观察及记录的能力不同，而当前的科学实验记录单显然没有重视它，出现了超过科学记录能力的一些记录表，学生的探究能力无法在记录单上得到体现。许多记录单在教学中并没有起到帮助学生进行有效科学探究的作用，记录单在很多时候往往是为了记录而记录，没有很强的实际用途。 3(记录单缺乏评价机制。在课堂上，老师往往只重视记录信息的利用，以信息的正确性服务于课堂教学，教师往往选择那些实验能力记录较强的同学汇报记录的内容，对其他记录信息进行往往缺乏有效评价。 4(课堂记录单缺乏系统性。课堂上，记录的作用只适用于学生汇报时的一刹那，上完课后没有进行收集整理，无法让记录成为学生、老师资料的积累，也就无法真正体现出记录的价值所在。 因此，针对当前对科学记录单记录失效的困境，设计一份学生能在自主、合作、探究的情况下的一份能完成的科学记录单，并且在此基础上进行有效指导应成为每位科学教师应该思考的重要且迫切的问题。 2 三、对策研究 一份完整的科学活动记录包括以下内容:学生的想法，学生提出的假设;学生观察到的现象，学生实验的过程;学生得出的结论，学生的自我评价等。但是在课堂有限的时间内不可能完成上述全部内容，实际的科学活动记录必须有所取舍。本文所指的实验记录单重点是指对实验中出现的现象、实验后的数据进行记录或描述的单子。同时也包括实验前的设计部分。笔者经过自身的教学实践认为要使记录单记录高效可通过以下几方面入手。 策略1:现象描述图形化。在科学课中，可以采用适合儿童年龄的方式记录。尽可能选择孩子喜欢的形式，富有一定的儿童情趣，不要过多的使用文字方式，如利用儿童喜欢绘画的特点，结合学生的年龄、学习特征，教师设计出了图文结合的实验记录单，教师的要求明确、具体，通过画使学生归纳共同特点。这样的设计，不仅使学生知道了如何去观察，培养了学生的耐心与细心，也使学生学到了实验记录的方法——画。 案例:如三年级《水能溶解一些物质》，对于这一课，学生难理解的就是“溶解”的概念，而对这一概念的理解一定要在学生充分观察的基础上进行。受学生年龄特征的限制，原来无论老师多么强调，学生也不会很细致地去观察，也不知道去观察什么，那如何能让学生充分的观察物质放入水中前、水中、搅拌后的变化呢,教师 为此对原有记录单进行了改进: 原实验记录单 放入水中的实验过程与现象 结 论 物质 是否溶解 放入水中前产刚放入水中时 搅拌一会儿 搅拌完成 生的现象 后 高锰酸钾 修改后的记录单 放入水中的实验过程与现象(画图表示) 结 论 物质 放入水中刚放入水中时 搅拌一会儿产生的现搅拌完 前 象 成后 高锰酸钾 笔者取实验班四(1)和对照组四(3)对学生按上述两中不同记录单进行记录的情况分析如下 组数 未完成 已经完成 正确率 类别 文字记录单 6 10 3 图文记录单 1 10 9 3 从上表可见，学生用图文记录的方法效果十分明显，学生能用图形的方法清楚表明观察的结果，儿童心理学表明，儿童随着年龄的增长逐渐从形象思维向抽象思维发展，但低年级的儿童形象思维能力较强，抽象思维能力较弱，从上表中不难发现，由于三年级同学语言文字表达能力的欠缺，用文字记录单学生完成较困难，而用学生喜闻乐见的作图形式能进一步激发学生的学习兴趣，同时又能根据实验现象进行概括贴近学生的能力，起到较好的效果。 策略2:方案设计逻辑化 《科学新课程标准》指出:科学探究既是科学教育的目标，也是科学教育的方式，我们的科学课堂应该着力模拟科学家的探究活动，引导学生经历典型运用研究方法研究的过程，从而让学生举一反三进行逻辑推理，深入领会科学探究的方法，培养科学探究素养。而将科学记录单方案设计图表化将实验设计的各种变量进行综合考虑，体现逻辑性，十分有利于学生探究能力的培养。 案例:《控制物体发出的声音》 问题:探究发声罐发出的声音的大小与什么因素有关, 师:这些发声罐发出来的声音的大小可能与哪些因素有关, 学生分组讨论，汇报: 生1:与发声罐大小有关(越大越响) 生2:与发声罐的材料有关(金属比塑料响) 生3:与发声物大小有关(越大越响) 生4:与发声物的多少有关(越多越响) 生5:与发声物的材料有关(如硬的比软的响) 生6:与摇晃用力的大小有关(用力大越响) 生7:与摇晃的方向有关。 在记录前教师通过引导学生进行逻辑推理，直指本节课的培养科学思维的核心环节:比较实验中对自变量和因变量的控制，即在研究中需要控制一些变量，这样的探究才有科学有效的。 问题: 发出的声音大小与什么有关, 相同 不同 罐体 材料 大小 多少 发声物 材料 大小 多少 摇晃 方向 用力大小 4 在本课中教师选择一个因素作为研究的范例:罐体的大小与发出的声音的大小有什么关系,如上图所示，学生非常清楚地认识到要研究这个问题，应该只有罐体的大小不同，而其他的条件则应该完全或者尽量一样，这样的研究方法才是正确的。在此严密逻辑的基础上学生选择研究的问题实验，自行设计研究方案。学生实验，汇报实验结果。而实验效果无疑是真实可信的。 策略3:数据记录层次化 培养学生数据收集与分析能力能培养学生的思维能力。因为通过收集和分析数据，形成对问题的解释。在此过程中，计划、观察、分析能力都在围绕数据收集过程得到培养的。小学阶段基于数据收集的科学探究课占相当大的比重，并且随着学生年级的升高，科学探究能力的增强，此类课型迅速增多，对学生的要求也越来越高，由开始的收集一些单一的数据，到后来收集对比数据或多组数据，并分类，画出统计图等等。因此进行数据记录层次化的记录单设计将十分有利于学生科学思维能力的培养。 如，在《抵抗弯曲》一课中，为了让学生能够收集到准确的数据，让学生在试误的基础上讨论影响纸张承载力的因素。学生讨论后认为，放垫片的位置、纸张的长度、厚度，放垫片的力度等等都会影响纸级的承载力，最后学生在标准统一的情况下，设计出承载实验，测出同样厚度，8厘米长的纸片2张，能承载的垫片约为2个，3张纸约为11个，4倍纸约为30个。再把这些数据画在统计表上，通过层次化的数据记录，看出纸张的厚度增加，它的承载能力急剧增长。 案例:研究下列实验数据，能发现平衡的规律吗, 表1:数据填写 平衡后左边钩码的情况 平衡后右边钩码的情况 4 3 2 1 1 2 3 4 钩码数 1 2 钩码数 2 4 钩码数 6 2 钩码数 1 2 1 2 钩码数 2 2 2 3 钩码数 1 3 3 2 钩码数 1 2 4 2 钩码数 2 1 3 1 表2:规律寻找 平衡后左边钩码的情况 平衡后右边钩码的情况 平衡规律1 平衡规律2 5 平衡规律3 本实验记录单为特级教师刘晋斌老师执教的一节科学课的记录表，刘老师上课伊始就指导学生为保持平衡给左右杠杆尺上的一个格数位置上上分别放上适当的钩码数量，由于位置只有一个，学生实验后很轻松地找到规律:左边格数×左边钩码=右边格数×右边钩码，在此基础上增加难度，在保持平衡的前提下在左右两边两个格数上分别上适当的钩码，实验后找出其中的规律，本实验操作阶段可以说的开放性的，学生通过尝试，寻找到保持平衡应该放的钩码数量，而其后的分析数据阶段因为其中的变量很多，在看似无联系的数字背后却有内在的联系，因而本课刘老师通过简化前面操作的教学过程，重点指导学生进行数据的记录填写、观察、分析，找寻其中本质的规律，教学中一方面通过学生展示数据呈现的层次性，另一方面也通过教师在指导分析数据时展示思维的层次性，学生的科学思维水平就自然水涨船高了。 策略4:记录要点简约化 《科学课程标准》明确指出:“小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。”正式将培养科学素养作为小学科学教育的宗旨。科学素养的内涵非常丰富，它包括科学知识与技能、科学方法与能力，科学行为与习惯，科学精神、态度和价值观等四个基本要素。而观察能力就是科学课上要培养的重要能力之一，在教学中，观察不能是随意地观察，而要根据教学的要求在教师指导下全面地、准确地观察事物本质特征，而实验记录单中运用简约的符号的的设计可以有效帮助学生进行实验记录，减少记录中存在的困难。 案例:〈岩石的观察〉 岩石观察记录表原记录单 有无层理、 组成岩石的颗粒是怎样的 敲 气孔、斑点、条纹、 岩 岩击 颜 生物痕迹等 其他 石 颗 颗 颗 石听 色 发现 种 粒 粒 粒 编声 ` 类 大 颜 结 号 音 小 色 构 上表中除颜色外，部分项目内容设置太笼统，难度大，在课堂有限的时间内学生表述很难切中要点，因此，降低记录单填写的难度，出示各种可能的选项，让学生只需根据自己的观察进行认真准确的记录就可完成，既指导了记录的方法，又能让学生从现象中逐渐发现岩石显著的本质特点。 改进记录单: 6 岩石的显著特征 岩石构造 岩石颗粒的形态 滴稀岩 敲击 盐酸石 颗粒 颗粒 听声音 的反编 粗细 结构 颜层 气 斑 条 生物 颗粒 应 号 色 理 孔 点 纹 痕迹 颜色 粗粒 中粒 细粒 松散 紧密 混浊 清脆 有的打“?” 符合的打“?” 笔者取实验班四(1)和对照组四(3)对学生按上述两中不同记录单进行记录的情况分析如下 组数 未按时完成 按时完成 记录正确率 类别 原有记录单 6 10 2 改进记录单 0 10 9 不难发现，改进后实验记录单方向明确，让学生在有限的观察时间内用判断的方法进行清晰的区别，帮助学生寻找岩石的显著特征，这样一方面也为记录表的填写降低难度，另一方面也有利于学生思维能力的培养。 策略5:综合探究辐合化 据美国的吉尔福德研究发现，辐合型认知方式是指个体在解决问题过程中常表现出辐合思维的特征，表现为搜集或综合信息与知识，运用逻辑规则，缩小解答范围，直到找到最适当的唯一正确的解答。 案例: 在《桥》一课中，首先让学生通过各种材料进行桥梁的搭建，在此基础上引导学生分析、 讨论:(1)、(2)、(3)三种方案是通过改变什么来增大承重能力的, (4)、(5)两种方案呢,(6)、(7)两种方案呢, 师生交流归纳分析:(1)、(2)、(3)是通过增加厚度来增大承重能力的，(4)、(5)是通过增加支柱来增大承重能力的。(6)、(7)是通过改变形状来增大承重能 7 力的。 (1) ( 个) (2) ( 个) 增加厚度 (3) ( 个) 平桥 改进 (4) ( 个) 增加支柱 ( 个) (5) ( 个) (6) ( 个) (7) ( 个) 改变形状 (8) ( 个) 本课中教师让学生在一个认知任务(寻找平桥改进承重能力方法)的实验中进行学生的发散型思维能力的培养。学生在汇报的基础上进行较浅层次的分析，最后通过讨论分析得出通过增加厚度、增加支柱、改变形状增强桥梁的承重能力，前面的图形是对学生发散性思维的呈现，后面的文字概括则是对前几项图形的辐合思维的培养。通过这样思维辐合型的记录单的形式让学生的思维能力得到进一步的提升，科学探究能力的培养自然“水涨船高”。 四、后续思考 通过以上几种方法的教学实践(提高科学探究的实效性，一份好的科学记录单、不仅能够帮助学生有效探究、提高探究活动效率，更能抓住重点，突破课堂教学的难点，起到引领学生探究朝正确方向前行的重要作用。因此在今后的科学课堂教学中多设计一些带有启发性的、方法指导上的、适合学生能力水平的实验记录单，让学生在实践基础上通过实证的方式真正参与到科学研究过程中，体现自主性，那么学生的科学素养将会大踏步的提高，这需要今后我们在教学实践过程中继续努力。 参考文献 [1] 《科学究竟是什么》 张红霞 [2] 课程新课程标准 8