龔建清：小學科學實驗記錄單記錄失效的成因分析和對策研究

1、小學科學實驗記錄單記錄失效的成因分析和對策研究 桐廬縣實驗小學龔建清【摘要】本文通過對當前科學課堂中科學記錄單記錄失效的成因分析，積極尋求改進的方法和策略，力求從現象描述圖形化、方案設計邏輯化、數據記錄層次化、記錄要點簡約化、綜合探究輻合化等方面進行記錄單的改進和記錄方法的指導，提高記錄單的實效性?！娟P鍵詞】 記錄單 成因分析 圖形 一、研究的源起科學記錄是學生觀察實驗記錄成果，同時也是表達探究成果的重要方式，科學記錄既是學生科學學習的內容，伴隨著學生整個探究活動，同時也是學生進行科學探究活動的重要方式，因此科學實驗記錄單的設計和使用是教學活動中非常關鍵的環(huán)節(jié)，但審視目前的科學課堂教學，不可否

2、認其中的課堂實驗記錄單普遍存在一些缺乏實效的現象和問題。如在一些研討課活動中，本人對課堂上學生的記錄單進行了統計，結果如下： 課次類別聲音是怎么樣產生的認識幾種常見的巖石水和水蒸氣動物的卵空白1001小部分完成3544大部分完成5524已經完成3263正確完成2132注：按總組數12組計算（不包括正確率的統計）由此可見，當前的科學課堂實驗記錄單普遍存在記錄不完整、記錄不準確的欠缺之處，許多的科學探究活動正因為由于教師沒有設計好一份符合學生實際探究水平的實驗記錄單或沒有進行有效的記錄指導，學生不能通過科學記錄到得到充分的證據，科學的概念的提煉也無法有效實現，導致探究活動中學生思維水平的停滯不前，

3、無法有效培養(yǎng)學生求實的科學精神與嚴謹的科學態(tài)度。二、成因分析那么，造成學生科學記錄單失效的重要原因主要是什么呢？本人對上述課堂記錄單完成不佳的情況進行了原因分析，每堂課進行問卷調查，隨機挑選了12位同學進行問卷調查，結果如下：未完成記錄原因調查 課題原因調查聲音是怎么樣產生的認識幾種常見的巖石水和水蒸氣動物的卵1記錄難度大44422老師沒指定專記錄11213內容多，時間來不及66474上課不認真聽記錄方法11225其他0000注：以12組為標準，原因調查不可以多選 從上表不難發(fā)現，這些科學課中學生記錄單記錄失效的主要原因主要是兩類，第一類是記錄單難度過大，學生完成填寫難度大，第二類是記錄單內容

4、較多，學生不能在有限的時間內順利完成?？v觀當前的科學課堂實驗記錄單的運用好象已經成為一種時尚，為記錄而記錄的現象十分普遍，很多的實驗分析基本上是在學生并沒有完成實驗和進行有效記錄的基礎上進行的，長此以往，學生的實踐能力和實證意識將逐漸淡化。那將是十分危險的。綜合分析科學課堂中記錄單記錄失效的主要原因有以下幾方面：1實驗記錄單缺乏操作性。有的記錄單看似簡單，但學生在使用時卻往往無從下手，不知如何操作、尤其低年級同學由于語言文字表達能力的欠缺，不能進行較準確的描述，實驗記錄單的填寫存在巨大的困難，而有的科學書和作業(yè)本上的記錄單普遍偏繁，偏難，學生記錄較難按時完成，往往出現這樣的現象，許多學生還在記

5、錄時教師的組織匯報工作就已經開展了。于是教師往往只能選取探究能力較強的組匯報實驗結果來進行總結和概括。因此實驗探究活動只有造成了少數同學“唱戲”的局面。課堂的交流活動因眾多同學的探究記錄沒有完成而極大影響了探究效率，教學目標的達成自然大打折扣。2實驗記錄單缺少針對性。不同年齡、不同年級的學生由于受年齡特征的限制，科學觀察及記錄的能力不同，而當前的科學實驗記錄單顯然沒有重視它，出現了超過科學記錄能力的一些記錄表，學生的探究能力無法在記錄單上得到體現。許多記錄單在教學中并沒有起到幫助學生進行有效科學探究的作用，記錄單在很多時候往往是為了記錄而記錄，沒有很強的實際用途。3記錄單缺乏評價機制。在課堂上

6、，老師往往只重視記錄信息的利用，以信息的正確性服務于課堂教學，教師往往選擇那些實驗能力記錄較強的同學匯報記錄的內容，對其他記錄信息進行往往缺乏有效評價。 4課堂記錄單缺乏系統性。課堂上，記錄的作用只適用于學生匯報時的一剎那，上完課后沒有進行收集整理，無法讓記錄成為學生、老師資料的積累，也就無法真正體現出記錄的價值所在。因此，針對當前對科學記錄單記錄失效的困境，設計一份學生能在自主、合作、探究的情況下的一份能完成的科學記錄單，并且在此基礎上進行有效指導應成為每位科學教師應該思考的重要且迫切的問題。 三、對策研究一份完整的科學活動記錄包括以下內容：學生的想法，學生提出的假設；學生觀察到的現象，學生

7、實驗的過程；學生得出的結論，學生的自我評價等。但是在課堂有限的時間內不可能完成上述全部內容，實際的科學活動記錄必須有所取舍。本文所指的實驗記錄單重點是指對實驗中出現的現象、實驗后的數據進行記錄或描述的單子。同時也包括實驗前的設計部分。筆者經過自身的教學實踐認為要使記錄單記錄高效可通過以下幾方面入手。策略1：現象描述圖形化。在科學課中，可以采用適合兒童年齡的方式記錄。盡可能選擇孩子喜歡的形式，富有一定的兒童情趣，不要過多的使用文字方式，如利用兒童喜歡繪畫的特點，結合學生的年齡、學習特征，教師設計出了圖文結合的實驗記錄單，教師的要求明確、具體，通過畫使學生歸納共同特點。這樣的設計，不僅使學生知道了

8、如何去觀察，培養(yǎng)了學生的耐心與細心，也使學生學到了實驗記錄的方法畫。案例：如三年級水能溶解一些物質，對于這一課，學生難理解的就是“溶解”的概念，而對這一概念的理解一定要在學生充分觀察的基礎上進行。受學生年齡特征的限制，原來無論老師多么強調，學生也不會很細致地去觀察，也不知道去觀察什么，那如何能讓學生充分的觀察物質放入水中前、水中、攪拌后的變化呢？教師為此對原有記錄單進行了改進：原實驗記錄單放入水中的物質實驗過程與現象結 論是否溶解放入水中前產生的現象剛放入水中時攪拌一會兒攪拌完成后高錳酸鉀修改后的記錄單放入水中的物質實驗過程與現象（畫圖表示）結 論放入水中前剛放入水中時攪拌一會兒產生的現象攪拌

9、完成后高錳酸鉀筆者取實驗班四（1）和對照組四（3）對學生按上述兩中不同記錄單進行記錄的情況分析如下 組數類別未完成已經完成正確率文字記錄單6103圖文記錄單1109從上表可見，學生用圖文記錄的方法效果十分明顯，學生能用圖形的方法清楚表明觀察的結果，兒童心理學表明，兒童隨著年齡的增長逐漸從形象思維向抽象思維發(fā)展，但低年級的兒童形象思維能力較強，抽象思維能力較弱，從上表中不難發(fā)現，由于三年級同學語言文字表達能力的欠缺，用文字記錄單學生完成較困難，而用學生喜聞樂見的作圖形式能進一步激發(fā)學生的學習興趣，同時又能根據實驗現象進行概括貼近學生的能力，起到較好的效果。策略2：方案設計邏輯化科學新課程標準指出

10、：科學探究既是科學教育的目標，也是科學教育的方式，我們的科學課堂應該著力模擬科學家的探究活動，引導學生經歷典型運用研究方法研究的過程，從而讓學生舉一反三進行邏輯推理，深入領會科學探究的方法，培養(yǎng)科學探究素養(yǎng)。而將科學記錄單方案設計圖表化將實驗設計的各種變量進行綜合考慮，體現邏輯性，十分有利于學生探究能力的培養(yǎng)。案例：控制物體發(fā)出的聲音問題：探究發(fā)聲罐發(fā)出的聲音的大小與什么因素有關？師：這些發(fā)聲罐發(fā)出來的聲音的大小可能與哪些因素有關？學生分組討論，匯報：生1：與發(fā)聲罐大小有關（越大越響）生2：與發(fā)聲罐的材料有關（金屬比塑料響）生3：與發(fā)聲物大小有關（越大越響）生4：與發(fā)聲物的多少有關（越多越響）

11、生5：與發(fā)聲物的材料有關（如硬的比軟的響）生6：與搖晃用力的大小有關（用力大越響）生7：與搖晃的方向有關。在記錄前教師通過引導學生進行邏輯推理，直指本節(jié)課的培養(yǎng)科學思維的核心環(huán)節(jié)：比較實驗中對自變量和因變量的控制，即在研究中需要控制一些變量，這樣的探究才有科學有效的。問題：發(fā)出的聲音大小與什么有關？相同不同罐體材料大小多少發(fā)聲物材料大小多少搖晃方向用力大小在本課中教師選擇一個因素作為研究的范例：罐體的大小與發(fā)出的聲音的大小有什么關系？如上圖所示，學生非常清楚地認識到要研究這個問題，應該只有罐體的大小不同，而其他的條件則應該完全或者盡量一樣，這樣的研究方法才是正確的。在此嚴密邏輯的基礎上學生選擇

12、研究的問題實驗，自行設計研究方案。學生實驗，匯報實驗結果。而實驗效果無疑是真實可信的。策略3：數據記錄層次化培養(yǎng)學生數據收集與分析能力能培養(yǎng)學生的思維能力。因為通過收集和分析數據，形成對問題的解釋。在此過程中，計劃、觀察、分析能力都在圍繞數據收集過程得到培養(yǎng)的。小學階段基于數據收集的科學探究課占相當大的比重，并且隨著學生年級的升高，科學探究能力的增強，此類課型迅速增多，對學生的要求也越來越高，由開始的收集一些單一的數據，到后來收集對比數據或多組數據，并分類，畫出統計圖等等。因此進行數據記錄層次化的記錄單設計將十分有利于學生科學思維能力的培養(yǎng)。如，在抵抗彎曲一課中，為了讓學生能夠收集到準確的數據

13、，讓學生在試誤的基礎上討論影響紙張承載力的因素。學生討論后認為，放墊片的位置、紙張的長度、厚度，放墊片的力度等等都會影響紙級的承載力，最后學生在標準統一的情況下，設計出承載實驗，測出同樣厚度，8厘米長的紙片2張，能承載的墊片約為2個，3張紙約為11個，4倍紙約為30個。再把這些數據畫在統計表上，通過層次化的數據記錄，看出紙張的厚度增加，它的承載能力急劇增長。案例：研究下列實驗數據，能發(fā)現平衡的規(guī)律嗎？表1：數據填寫平衡后左邊鉤碼的情況平衡后右邊鉤碼的情況格數43211234鉤碼數12鉤碼數24鉤碼數62鉤碼數1212鉤碼數2223鉤碼數1332鉤碼數1242鉤碼數2131表2：規(guī)律尋找平衡后左

14、邊鉤碼的情況平衡后右邊鉤碼的情況平衡規(guī)律1格數平衡規(guī)律2平衡規(guī)律3本實驗記錄單為特級教師劉晉斌老師執(zhí)教的一節(jié)科學課的記錄表，劉老師上課伊始就指導學生為保持平衡給左右杠桿尺上的一個格數位置上上分別放上適當的鉤碼數量，由于位置只有一個，學生實驗后很輕松地找到規(guī)律：左邊格數×左邊鉤碼=右邊格數×右邊鉤碼，在此基礎上增加難度，在保持平衡的前提下在左右兩邊兩個格數上分別上適當的鉤碼，實驗后找出其中的規(guī)律，本實驗操作階段可以說的開放性的，學生通過嘗試，尋找到保持平衡應該放的鉤碼數量，而其后的分析數據階段因為其中的變量很多，在看似無聯系的數字背后卻有內在的聯系，因而本課劉老師通過簡化前面

15、操作的教學過程，重點指導學生進行數據的記錄填寫、觀察、分析，找尋其中本質的規(guī)律，教學中一方面通過學生展示數據呈現的層次性，另一方面也通過教師在指導分析數據時展示思維的層次性，學生的科學思維水平就自然水漲船高了。策略4：記錄要點簡約化科學課程標準明確指出：“小學科學課程是以培養(yǎng)科學素養(yǎng)為宗旨的科學啟蒙課程?！闭綄⑴囵B(yǎng)科學素養(yǎng)作為小學科學教育的宗旨?？茖W素養(yǎng)的內涵非常豐富，它包括科學知識與技能、科學方法與能力，科學行為與習慣，科學精神、態(tài)度和價值觀等四個基本要素。而觀察能力就是科學課上要培養(yǎng)的重要能力之一，在教學中，觀察不能是隨意地觀察，而要根據教學的要求在教師指導下全面地、準確地觀察事物本質特

16、征，而實驗記錄單中運用簡約的符號的的設計可以有效幫助學生進行實驗記錄，減少記錄中存在的困難。案例：巖石的觀察巖石觀察記錄表原記錄單巖石編號顏色有無層理、氣孔、斑點、條紋、生物痕跡等組成巖石的顆粒是怎樣的敲擊聽聲音其他發(fā)現巖石種類顆粒大小顆粒顏色顆粒結構上表中除顏色外，部分項目內容設置太籠統，難度大，在課堂有限的時間內學生表述很難切中要點，因此，降低記錄單填寫的難度，出示各種可能的選項，讓學生只需根據自己的觀察進行認真準確的記錄就可完成，既指導了記錄的方法，又能讓學生從現象中逐漸發(fā)現巖石顯著的本質特點。改進記錄單：巖石的顯著特征巖石編號巖石構造巖石顆粒的形態(tài)敲擊聽聲音滴稀鹽酸的反應顏色層理氣孔斑

17、點條紋生物痕跡顆粒顏色顆粒粗細顆粒結構粗粒中粒細粒松散緊密混濁清脆              有的打“” 符合的打“”筆者取實驗班四（1）和對照組四（3）對學生按上述兩中不同記錄單進行記錄的情況分析如下 組數類別未按時完成按時完成記錄正確率原有記錄單6102改進記錄單0109不難發(fā)現，改進后實驗記錄單方向明確，讓學生在有限的觀察時間內用判斷的方法進行清晰的區(qū)別，幫助學生尋找?guī)r石的顯著特征，這樣一方面也為記錄表的填寫降低難度，另一方面也有利于學生思

18、維能力的培養(yǎng)。策略5：綜合探究輻合化據美國的吉爾福德研究發(fā)現，輻合型認知方式是指個體在解決問題過程中常表現出輻合思維的特征，表現為搜集或綜合信息與知識，運用邏輯規(guī)則，縮小解答范圍，直到找到最適當的唯一正確的解答。案例：在橋一課中，首先讓學生通過各種材料進行橋梁的搭建，在此基礎上引導學生分析、討論：（1）、（2）、（3）三種方案是通過改變什么來增大承重能力的？ （4）、（5）兩種方案呢？（6）、（7）兩種方案呢？師生交流歸納分析：（1）、（2）、（3）是通過增加厚度來增大承重能力的，（4）、（5）是通過增加支柱來增大承重能力的。（6）、（7）是通過改變形狀來增大承重能力的。 （1） （ 個） （2） （ 個） 增加厚度 （3） （ 個）平橋 改進 （4） （ 個） 增加支柱 （ 個） （5） （ 個） （6） （ 個） （7） （ 個） 改變形狀 （8） （ 個）本課中教師讓學生在一個認知任務（尋找平橋改進承重能力方法）的實驗中進行學生的發(fā)散型思維能力的培養(yǎng)。學生在匯報的基礎上進行較淺層次的分析，最后通過討論分析得出通過增加厚度、增加支柱、改變形狀增強橋梁的承重能力，前面的圖形是對學生發(fā)散性思維的呈現，后面的文字概括則是對前幾項圖形的輻合思維的培養(yǎng)。通過這