“嚴謹”

摘 要：《2017科學新課程標準》提出：“探究活動是學生學習科學的重要方式，小學科學課程把探究活動作為學生學習科學的重要方式”。親歷科學探究實則是讓學生通過觀察、測量、調(diào)查、實驗、統(tǒng)計、分析等方法進行的定量或定性研究，對于學生而言，如果通過探究學習后仍不懂得科學的本質(zhì)是“以嚴密的證據(jù)得出嚴謹?shù)慕Y(jié)論”，不懂得“如何獲得嚴謹?shù)淖C據(jù)”，就不可能達到培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的最終目的。

關(guān)鍵詞：科學探究；定量探究；嚴謹性

對于科學教師而言，不能通過教學使學生明白科學探究“只有依據(jù)嚴密的證據(jù)才能獲得嚴謹?shù)慕Y(jié)論”，不懂得什么是科學探究需要尋求的證據(jù)，不知道通過哪些方式去獲得可靠的證據(jù)，學生就不明白什么是科學。

科學探究活動是使學生通過觀察、調(diào)查、測量、實驗、統(tǒng)計、分析等手段對客觀世界進行的定量或定性研究，因此探究活動必依托很強的嚴密性和客觀性來反映客觀事實。而在小學科學探究實驗中又以定量實驗探究最有說服力，定量科學探究實驗依據(jù)嚴密的探究環(huán)節(jié)，得到嚴謹數(shù)據(jù)，推導出客觀存在的結(jié)論，明確客觀世界間的因果，因此嚴謹?shù)亩繉嶒灁?shù)據(jù)體現(xiàn)著科學的本質(zhì)、科學理性態(tài)度。

學生的科學探究過程中，主要依據(jù)觀察、測量、調(diào)查……獲取客觀事實，因此觀測、測量的可靠性和學生統(tǒng)計、分析的嚴密性，直接影響科學探究的結(jié)果。在實驗過程中，孩子的注意力往往受到外界因素、實驗儀器、實驗現(xiàn)象、實驗步驟、實驗時間等方面的影響，從而會忽視定量實驗的嚴謹性，會想當然的挑選符合自己想法的內(nèi)容填寫，為了省事而編寫實驗數(shù)據(jù)，這就嚴重違背了科學定量實驗探究的本質(zhì)。

如何在科學定量探究實驗中使學生明白嚴謹是科學探究活動的本質(zhì)呢？

一、 重視科學探究環(huán)節(jié)，為嚴謹探究提供基礎(chǔ)

學生的科學定量實驗探究活動涉及研究問題的提出與確立、研究方案的制定和可行性論證、變量與定量的分析、選擇、控制、實驗操作環(huán)節(jié)的合理有序、對探究活動整體的評價與修正、對實驗方案的反思與調(diào)整、數(shù)據(jù)的收集、整理與分析，對探究過程整體的反思與合理的評價，因此，科學探究活動的“科學性”“嚴謹性”是與生俱來的。這要求學生在探究活動中對科學定量實驗探究本質(zhì)有充分認識。學生在科學探究時往往遵循“提出問題——作出猜測——尋找證據(jù)——得出結(jié)論”的方式來進行，但在涉及定量科學探究時，我們可以通過使這幾個環(huán)節(jié)“復雜化”，來突顯“嚴謹”這一本質(zhì)。

（一） 提出科學問題

科學課研究的問題往往真正有效的問題不多，因此教師要引導學生在眾多的問題中找出具有“科學性”的問題，即具象、可操作、明確的科學問題。

（二） 作出科學猜測

科學探究的猜測是基于學生已有的經(jīng)驗而進行的一種科學性的預測，即是學生將已有生活經(jīng)驗和客觀現(xiàn)實之間得出的一種符合基本科學邏輯的一種估計，而不是亂猜。

（三） 制定研究計劃

在科學猜測的基礎(chǔ)上，利用已有的知識與經(jīng)驗，通過合作的方式設計出具體的研究方案；可以引入外在助力參與，保障設計方案的科學性和合理性。

（四） 交流修正研究計劃

通過對方案的交流活動，激發(fā)學生的思維碰撞，進行方案可行性論證，來培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和嚴密的科學邏輯思維，以此來確保實驗的嚴謹性。

（五） 有序?qū)嶒灢⒆龊每茖W記錄

引導學生根據(jù)探究過程中的實際情況對研究方案做適當調(diào)整；加強規(guī)范性的指導，排除不必要的干擾，強調(diào)數(shù)據(jù)的采集與記錄，培養(yǎng)證據(jù)意識，從而促進科學探究的嚴謹性。

（六） 整理分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論

尊重學生數(shù)據(jù)采集結(jié)果，使學生在分析整理數(shù)據(jù)時能使用自行收集的第一手資料；引導學生利用科學的統(tǒng)計分析方法，從分析的數(shù)據(jù)對比反思自己的實驗、質(zhì)疑他人的實驗，從而培養(yǎng)他們嚴謹?shù)目茖W邏輯思維能力。

（七） 反思拓展再提出科學問題

實驗結(jié)論的得出并不是探究活動的終止，而可能是另一次探究的起點。因而讓學生帶著科學問題進探究，還要使他們的探究能產(chǎn)生更多的科學問題，使科學探究活動得以循環(huán)的方式越來越嚴謹。

二、 立足學生實際，為生成嚴謹數(shù)據(jù)精心預設

科學定量探究實驗的結(jié)論有賴于翔實的數(shù)據(jù)支撐。實驗數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，需要我們對實驗的精心預設：多元化的教學設計，走向靈活的分支式、板塊式設計，為教學留下生成的空間；教師先行經(jīng)歷科學探究活動，從學生角度出發(fā)，探尋實驗中可能遇到的問題及解決問題的有效策略；精心設計配置和設計實驗器具，啟迪學生活動的開展與思維的碰撞，提升學生的興趣。

同樣重要的是，我們要立足學生在獲取數(shù)據(jù)方面的實際，進行針對性的設計，以獲取真實客觀、準確翔實的數(shù)據(jù)。從精心研究、精致觀察，尊重事實，準確記錄，不隨意修改等方面培養(yǎng)他們不隨意挑選數(shù)據(jù)，不隨意丟失資料，建立“小數(shù)點都是重要”的認識，使他們能通過重視實驗儀器的準確性和使用儀器的正確性，以確保實驗數(shù)據(jù)嚴密；使他們明確數(shù)據(jù)越充分結(jié)論就越與事實相接近，從而培養(yǎng)他們采用多種方式，多人次或多次重復驗證，逐漸幫助他們建立起自己嚴謹?shù)难芯矿w系。

三、 引導整理分析數(shù)據(jù)，為培養(yǎng)學生邏輯推理能力提供保障

科學定量探究實驗的結(jié)論是數(shù)據(jù)支撐下的理性思維的結(jié)果，結(jié)論以證據(jù)為基石，證據(jù)因?qū)嶒灦@得，嚴謹?shù)臄?shù)據(jù)、翔實的證據(jù)加上嚴謹?shù)倪壿嬐评聿拍艿玫絿乐數(shù)目茖W結(jié)論。因此通過數(shù)據(jù)的整理與分析，可以判斷出收集證據(jù)的可靠嚴謹?shù)某潭?。引導學生如何分析、總結(jié)從簡單實驗中得到的數(shù)據(jù)為支撐，通過積極思維，得出結(jié)論，把更多的工夫要放在對數(shù)據(jù)的分析和整理上，讓學生養(yǎng)成嚴謹?shù)慕Y(jié)論依據(jù)嚴謹?shù)臄?shù)據(jù)科學探究習慣。

四、 尊重學生實驗數(shù)據(jù)，在質(zhì)疑數(shù)據(jù)中培養(yǎng)學生嚴謹思維

在實際教學中，教師為了提高課堂教學效率，保證科學探究要獲得結(jié)論，往往會對教材進行相關(guān)處理，剔除與本課無關(guān)的研究內(nèi)容。這樣一來學生探究活動變得封閉和“純凈”，這恰恰違反了科學探究的嚴謹性，科學探究既在求真，又在證謬，在教學中要善于反思實驗過程，反思實驗中“奇異數(shù)據(jù)”。通過證謬來激發(fā)學生的思維，從另外一面培養(yǎng)學生的嚴謹思維。這樣學生對于數(shù)據(jù)來源嚴謹性有了更周密的思考了，從而保證科學定量探究實驗的嚴謹性。

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作者簡介：丁超，江蘇省鎮(zhèn)江市，鎮(zhèn)江市恒順實驗小學。