从“摆”的教学想到的

1、从“摆”的教学想到的科学具有严谨的实证逻辑特征，“像科学家研究科学那样进行探究学习” 是 小学科学教学倡导的重要学习方式。但是，由于科学学习过程的复杂性和特殊性， 实际教学中生成的数据和事实，在很多时候并不能成功地服务于科学学习， 有时 甚至会出现与所研究的科学知识“背道而驰”的现象。案例1:在教学五年级下册测量摆的快慢一课中研究“摆的快慢与什么有关” 时，学生猜想摆的快慢可能与摆锤的重量、摆的幅度、摆线的长短有关时，通过 自主合作探究“摆10次需要多少时间”，用秒表测得以下数据，并据此得出相 应结论：(1)摆的快慢与摆锤的重量有关。摆锤重的摆得快，摆锤轻的摆得慢。摆锤轻时摆锤重时第一次11

2、秒 3311 秒 25第二次11 秒 4311 秒 30第三次11 秒 3711 秒 34第四次11 秒 3811 秒 52第五次11 秒 3410 秒 93(2)摆的快慢与摆动幅度有关。摆动幅度小摆得快，摆动幅度大摆得慢约15度约45度约75度第一次11 秒 1511 秒 2211 秒 28第二次11 秒 3011 秒 3311 秒 40第三次11 秒 3411 秒 3711 秒 42第四次11 秒 7211 秒 7811 秒 80(3)摆的快慢与摆线的长短有关。摆线短的摆得快，摆线长的摆得慢第一次第二次第三次第四次原来绳长6秒326秒437秒026秒53两倍绳长11 秒 4511 秒 30

3、11 秒 5311 秒 55这是一个小组获得的实验数据和结论，很多小组获得的实验数据也都指向“ 1摆的快慢与摆锤的重量有关。摆锤重的摆得快，摆锤轻的摆得慢。；2、摆的快慢与摆动幅度有关。摆动幅度小摆得快，摆动幅度大摆得慢；3、摆的快慢与摆线的长短有关。摆线短的摆得快，摆线长的摆得慢”这样的结论，但也有个 别组获得的实验数据指向了相反的结论（“1、摆的快慢与摆锤的重量有关。摆锤重的摆得慢，摆锤轻的摆得快。；2、摆的快慢与摆动幅度有关。摆动幅度小 摆得慢，摆动幅度大摆得快”，结论3是相同的），甚至还有组出现了数据无规 律而无法归纳结论的困境。最后上课教师以“两组数据很接近”为由，将“摆的 快慢与摆

4、锤重量、摆动幅度无关”的结论强行塞给学生，学生则一脸疑惑。可见， 当学生的学习起点还没有达到“误差是实验条件局限带来的必然结果” 这一层次 时，强行说教给予学生正确的结论，从科学学习要尊重实验数据及学生发展的角 度来看，并不能达到满意的效果。案例21、将“摆10次需要多少时间”改为“ 10秒钟摆多少次”将“摆10次需要多少时间”改为“10秒钟摆多少次”是避免上述的矛盾的 一种方法。在这一实验方法中，虽然也有误差存在，但是由于小学生观察运动物 体能力有限，学生显然不会主动关注到“在 10秒结束时摆锤位置的差别”，这 恰巧模糊了 “摆动次数不完全一致”的问题。使学生探究实验后很容易得出“摆 的快慢

5、与摆垂的长短有关，摆线短的摆得快，摆线长的摆得慢；与摆锤的重量、 摆动的幅度无关”的满意结论。2、将“精确到1/100秒的秒表”换成“精确到1秒的秒表”在分析“摆10次需要多少时间”时，也可以改为用“精确到1秒的秒表或电子表”进行计时，同样可以模糊两个摆用时的不同，避免矛盾。反思:大家都明白，“用秒表计摆 10次需要多少时间”是较“ 10 秒钟摆多少次” 更科学的研究方法， 然而科学的方法有时却会给教学带来麻烦。 此时，不少教师 便会巧妙地设计一些方法回避麻烦、 模糊矛盾，可是科学教学允许模糊吗？会对 教学的成效带来损伤吗 ?数百年来， 正是科学一丝不苟、 细致入微的求真态度， 让科学成为真理

6、的代 名词。因此，从纯科学的角度来看，科学行为必须符合清晰、准确的要求，服从 逻辑、事实，排除非科学因素的干扰。小学科学承担着科学启蒙的重要责任，因 此保证学习知识和过程的科学性， 是促进学生科学素养发展的最基本要求。 毋庸 质疑，在摆的研究中， “用秒表测量 10 次摆的运动的时间 ”得到的数据更精确， 更能反映科学研究的原生状态，也更符合科学的要求。但是，科学学习中学生的模拟研究活动毕竟不同于科学家的研究工作， 它更多地受到学生学习水平的制约和影响。分析科学（ 36 年级）课程标准 也不难以看出， “教育”和“科学”的属性相生相长，互为交融。因此小学科学 学习不是简单的确认知识， 习得探求

7、知识的逻辑和方法， 更是学生认知能力的成 长过程。是以学生心理、生理、认知、情感价值观等因素为依据，设计和开展的 特殊思想和行为活动。 在学生不同的发展阶段， 实现这种思想和行为的方式与程 度也应该不一样，只有遵守了学生认知规律的教学活动才是科学的，富有实效。在摆的研究一例中，当“秒表测得的数据”和“概念属性”之间的关系超出 学生的理解水平， 就需要依照学生的认知能力调整教学策略， 否则教师强加给学 生的知识不但难以让学生心悦承服， 更有可能会给学生带来负面影响。 但是，以 牺牲“知识的科学性”来满足“教学的科学性”并不是回避矛盾的上策，需要教 师寻找更合理的结合点。调整: 如果加以适当的设计

8、，矛盾不但不会存在，更有可能让“教学的科学性”成 为“知识科学性”的有力推进手段。在摆的教学中，当学生分析秒表测得的数据 认为“摆的快慢和摆垂的重量、摆动的幅度有关”时，（一）开展讨论：1、科学家和我们的观点一致吗？2、他们为什么会得出无关的结论？3、他们测量到的数据又会是怎样的呢？4、我们得出的结论为什么会和他们不一样呢？5、零点几秒的差异真的是速度变化中存在的微妙变化吗？6、摆长与摆的速度之间的明显差异能给我们带来什么启示？, 。（二）同时还可以通过一分钟秒表计时测试验证， 从而引导他们认识到零点 几秒的差异并非来自事物本身规律， 而是已有科学实验条件下的必然 差异。通过探究研讨活动， 不但得出了 “摆的快慢与摆线的长短有关， 摆线短的摆 得快，