科學實驗數(shù)據(jù)準確測量的實踐探究

李晶

【摘 要】 小學科學課程作為一門科學技術和工程實踐緊密結合的課程，是培養(yǎng)學生多學科素養(yǎng)的重要載體。科學課要培養(yǎng)孩子的實證意識，用準確的數(shù)據(jù)來分析研討，培養(yǎng)學生的科學核心素養(yǎng)。本文從“課堂觀察，教學思考”方面闡述了科學實驗數(shù)據(jù)準確測量的實踐策略。

【關鍵詞】 STEAM理念? 小學科學? 準確測量? 開展策略

STEAM強調學習的體驗性、情境性、協(xié)作性和設計性等，它的學習活動往往基于一定的實際問題，通過觀察科學現(xiàn)象，探索科學知識，鼓勵學生參與動手設計并真實解決問題，提倡知識與能力并重，同時促進多學科融合及之間的關系，培養(yǎng)學生的綜合學科應用能力。

實驗數(shù)據(jù)準確測量是小學科學的重要教學內容，它注重學生動手實踐能力的培養(yǎng)，是STEAM教學理念的重要體現(xiàn)?？茖W數(shù)據(jù)準確測量和小學科學課程是從一年級開始的，這正是孩子們對動物、植物、各種各樣的現(xiàn)象等等充滿了極大興趣的年紀，也是培養(yǎng)孩子們“用數(shù)據(jù)說話”的實證意識啟蒙階段。要想“用數(shù)據(jù)說話”，首先就要保證數(shù)據(jù)是可靠的，這樣說出來的話才能擲地有聲，“理”和“據(jù)”才顯公平公正。

一、課堂觀察

（一）測量工具欠精準

測量工具欠精準在這一實驗中，測量工具是常用的溫度計，最大值是 103℃，最小值是 -2℃，每一個大格代表 10℃，大格下的每一個小格代表 1℃，靈敏度和辨識度均不是非常高。隨即挑選十支溫度計放在同一環(huán)境下讀數(shù)，可見讀取的溫度高低有差異，最高的溫度值和最小的溫度值相差 3℃，明顯超出了實驗容許誤差范圍。

（二）實驗本身顯缺陷

打碎的冰塊比較大，放入杯中后冰塊與冰塊之間的空隙也比較大，插入溫度計進行測量時，紅色的玻璃泡與冰塊之間往往沒有完全接觸，造成溫度計實際測量的可能是冰塊與冰塊的縫隙中空氣的溫度。

（三）動手操作失誤

四人小組分工時有一名同學會負責使用溫度計進行溫度的測量，而他一個人的測量結果代表的是整個小組，所以這位測量員的工作嚴謹與否直接導致的整個小組的數(shù)據(jù)是否準確。另一方面是記錄時可能造成的失誤，記錄員的工作很多時候不能引起大家的重視，實驗時整個氛圍又比較嘈雜，因此記錄員從聽取測量員的數(shù)據(jù)到記錄下來的過程中可能會存在聽錯、記錯的情況。

分析以上原因，我發(fā)現(xiàn)這次的測量實驗沒有科學設計好實驗方案，科學嚴謹性不夠。同時，學生們的實踐動手能力和團隊溝通也存在問題，離STEAM的培養(yǎng)目標相差甚遠。

二、教學反思

為了使測量數(shù)據(jù)更接近預期的理想值，使數(shù)據(jù)更精準，本人在課堂教學中進行了以下調整：

（一）精挑細選只為“你”

工欲善其事，必先利其器。首先考慮的是購置更精準的設備。與傳統(tǒng)實驗室用的紅色煤油溫度計相比，數(shù)字溫度計具有敏感度高、誤差較小和讀取方便等優(yōu)點。但是考慮到前幾課學生已經學習使用了普通溫度計，他們已經積累了測量的經驗，而且購置設備的成本比較大，所以沒有改變工具。本人針對問題所在，對溫度計進行了人為的調整、挑選：將溫度計置于同一溫度環(huán)境下，待溫度穩(wěn)定后，挑選所示溫度相同或者很接近的溫度計進行實驗所用，使每個小組所使用的工具原始數(shù)據(jù)盡可能的接近準確值。

（二）想方設法接近“你”

溫度計在測量溫度時，紅色的玻璃泡必須與被測物體充分接觸，才能測量出該物體的真實溫度。如何才能讓玻璃泡與堅硬的冰塊盡可能的接觸呢？例如在制取冰塊時，將與溫度計粗細相似的木棒懸空于水杯上方，放進冷凍室冰凍，實驗前將木棒從冰中拔出后留下了一個小孔，實驗時將溫度計插入這個小孔，玻璃泡與冰的接觸就變得緊密了。

（三）團結一致鎖定“你”

三年級的孩子在實際操作方面還是有所欠缺的，所以在讀數(shù)時要求兩個孩子一起讀，并且意見一致的情況下才能記錄下來，同時需要得到記錄員的反饋才能開始下一項，盡可能地將數(shù)據(jù)準確的傳達和記錄。如此之后，學生的測量情況有了明顯的變化。這一次學生們測量冰塊融化時的溫度記錄測量數(shù)據(jù)。絕大多數(shù)小組的數(shù)據(jù)在 0℃，將冰融化時溫度的真實狀態(tài)展現(xiàn)了出來，有了與預期的理想值相接近的數(shù)據(jù)，學生自己總結得出屬于自己的科學概念就不在話下了。

科學測量是需要良好的數(shù)學基礎的，科學測量中經常涉及數(shù)字概念，也是STEAM教學理念的重要體現(xiàn)。雖然我們不能完全的消除測量值和預期理想值之間的距離，但是可以通過一些方法來縮短，而測量材料的改進無疑是其中非常重要的一個方法。

總之，科學課堂上的測量實驗可以融入STEAM素養(yǎng)培養(yǎng)，科學課堂上測量值和預期的理想值之間的差距是必然存在的。我們可以通過分析事實，找到隱藏在差距背后的價值。從而受到新的啟發(fā)，改進我們的課堂教學，不斷提高學生的STEAM核心素養(yǎng)，使學生收獲寶貴的經驗價值。

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