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摘 要:在理想实验和实际实验之间存在很大的误差,原因有多方面,本文以教科版小学科学“摆的研究”一课为例,探究了教师如何引导学生处理实验误差。数据处理是科学实验的重要组成部分,科学实验的数据处理方法多种多样,教师要灵活运用各种实验数据处理方法,帮助学生养成良好的实验数据处理能力。
关键词:小学科学;科学实验;误差处理
引言:
新课标要求学生通过学习科学课,要有以证据和推理表达自我的能力,要有以证据和推理论证科学理论的意识,不能人云亦云,只模仿他人的想法和见解,而缺乏独立思考和动手操作能力过程。小学科学课程的培养方案要求学生要养成实事求是、勇于探索、改革创新的思维模式。所以在小学科学教学中教师要积极引导学生以严谨科学的实验态度和实验操作来确保实验的准确性,在实验结果出现误差时,教师要积极引导学生处理实验误差,帮助学生养成严谨的科学态度。本文以教科版五年级下册中“摆的研究”为例,对如何引导学生处理实验误差展开探讨。
每一个人思考问题和看待问题的角度不同,所以在教学实践中当教师根据教材内容中的理论知识提出“在一定范围内,摆动的快慢与重量无关,而与摆绳的长度有关。同一个摆,摆绳越长摆动越慢,摆绳越短摆动越快”这一概念时,有些学生会不同意这一观点,此时教师要思考如何在不打击学生积极性的前提下让学生理解这一知识点,笔者认为首先教师要组织学生进行科学实验进行论证,引导学生通过实验得到“摆运动的快慢的与摆绳的长度有关”这一结果。此时一些细心的学生发现摆在运动时,同一条件下的摆锤运动的快慢有所差异,面对学生的疑问,其实教师一句话就可以说清楚,但对小学生来讲,因为数据处理的经验少,且认知能力有限,所以在面对实验误差时,他们会认为是因变量改变引起实验数据产生微小的变化,由此导致学生得出的结论与科学规律相违背,为了防止学生产生这种错误的思想观点,教师可以通过以下几个方面来引导学生科学合理地看待并处理实验误差。
一、叠加法判误差
科学实验在实际操作过程中误差是不可避免的,但是我们可以尽可能地减少误差以获得正确的理论结果。在探究摆摆动的快慢是否与摆锤重量有关时,教师可以在单一变量的前提下将摆动的时间的长短和摆锤的重量分别进行叠加。首先,将摆绳的长度和摆锤重量看作定变量,摆动时间为自变量,摆动快慢为因变量,在此条件下分别比较30s、45s、60s这三个时间段下的摆运动的快慢,比对已有公式所得数据,结果发现每一个时间段之间摆动次数与时间段数相对应。然后,将摆绳的长度和摆动时间看作定变量,摆动重量为自变量,摆动快慢为因变量,以同样的方法比较当重量呈倍数变化时,摆锤摆动的快慢,结合理论公式对比结果,发现结果与重量的倍数差一一对应。最后总结两个实验之间的结果发现,在具体实验操作中确实存在误差。
二、趋势图法判误差
有时在实验过程中由于操作的不严谨,使得实验误差变得缺乏明显规律,因此对误差处理也产生了严重影响,此时利用趋势图对结果进行分析就显得尤为重要。趋势图是在二维平面中,以自变量为横轴,以因变量为纵轴,来反应自变量与因变量之间的关系。在科学课程实验中,当实验误差规律不明显时教师可采用这一方法进行误差分析。由于作图和数据处理以及操作导致每一位学生得到的实验数据趋势图都有所差异,学生通过对比分析深刻理解实验中存在一定误差。
三、再现法判误差
實验误差永远存在,教师要学会利用误差再现来确定误差的存在。在摆锤摆动过程中,学生在数同一条件下摆锤摆动次数有所不同,这时教师可以在讲台上操作,并组织全班学生一起观察摆动次数,最后统计得到,班级里有不同的结论。教师设立课堂讨论时间,让学生讨论为什么同一个摆大家数出来的摆动次数有差异?让学生理解并接受实验中存在误差这一事实。
四、对比法判断误差
在科学实验中对比分析是必不可缺的,教师要积极培养学生对比分析的意识和能力。在“摆的研究”实验设计中,教师可以将摆绳的长度、摆锤的重量、摆动的时间分别作为变量,其它条件不变进行实验,再对比结果进行数据处理并分析误差。如,以摆绳与垂直与地面方向的夹角为前提,首先将摆绳的长度和摆锤重量看作定变量,摆动时间为自变量,摆动快慢为因变量,在此条件下分别比较30s、45s、60s这三个时间段下的摆运动的快慢。然后将摆绳的长度和摆动时间看作定变量,摆动重量为自变量,摆锤摆动快慢为因变量,以同样的方法比较当重量呈2倍、4倍、6倍变化时,摆锤摆动的快慢。最后将摆动的时间和摆锤重量看作定变量,摆绳的长度为自变量,摆动快慢为因变量,在此条件下分别比较0.2m、0.4m、0.6m这三个摆绳长度下,摆锤摆动的快慢。分析三个实验中的结果,发现不同条件下误差大小也存在差异。
结束语:
科学实验中误差是不可避免,教师要以积极的方法引导学生进行处理,这有利于培养儿童实证的科学态度。在实验误差产生之前,教师也可以通过一系列积极的措施来减小误差,以帮助学生获得尽量理想的数据。
参考文献
[1]李玲玲.小学科学实验数据的收集整理与分析[J].教学与管理,2018(08):47-49.
[2]郑晓万.利用实验误差解决对比实验老大难问题[J].教育与装备研究,2017,33(08):40-42.
[3]王继伟.小学科学实验误差的教学应对[J].教学与管理,2016(14):43-45.
关键词:小学科学;科学实验;误差处理
引言:
新课标要求学生通过学习科学课,要有以证据和推理表达自我的能力,要有以证据和推理论证科学理论的意识,不能人云亦云,只模仿他人的想法和见解,而缺乏独立思考和动手操作能力过程。小学科学课程的培养方案要求学生要养成实事求是、勇于探索、改革创新的思维模式。所以在小学科学教学中教师要积极引导学生以严谨科学的实验态度和实验操作来确保实验的准确性,在实验结果出现误差时,教师要积极引导学生处理实验误差,帮助学生养成严谨的科学态度。本文以教科版五年级下册中“摆的研究”为例,对如何引导学生处理实验误差展开探讨。
每一个人思考问题和看待问题的角度不同,所以在教学实践中当教师根据教材内容中的理论知识提出“在一定范围内,摆动的快慢与重量无关,而与摆绳的长度有关。同一个摆,摆绳越长摆动越慢,摆绳越短摆动越快”这一概念时,有些学生会不同意这一观点,此时教师要思考如何在不打击学生积极性的前提下让学生理解这一知识点,笔者认为首先教师要组织学生进行科学实验进行论证,引导学生通过实验得到“摆运动的快慢的与摆绳的长度有关”这一结果。此时一些细心的学生发现摆在运动时,同一条件下的摆锤运动的快慢有所差异,面对学生的疑问,其实教师一句话就可以说清楚,但对小学生来讲,因为数据处理的经验少,且认知能力有限,所以在面对实验误差时,他们会认为是因变量改变引起实验数据产生微小的变化,由此导致学生得出的结论与科学规律相违背,为了防止学生产生这种错误的思想观点,教师可以通过以下几个方面来引导学生科学合理地看待并处理实验误差。
一、叠加法判误差
科学实验在实际操作过程中误差是不可避免的,但是我们可以尽可能地减少误差以获得正确的理论结果。在探究摆摆动的快慢是否与摆锤重量有关时,教师可以在单一变量的前提下将摆动的时间的长短和摆锤的重量分别进行叠加。首先,将摆绳的长度和摆锤重量看作定变量,摆动时间为自变量,摆动快慢为因变量,在此条件下分别比较30s、45s、60s这三个时间段下的摆运动的快慢,比对已有公式所得数据,结果发现每一个时间段之间摆动次数与时间段数相对应。然后,将摆绳的长度和摆动时间看作定变量,摆动重量为自变量,摆动快慢为因变量,以同样的方法比较当重量呈倍数变化时,摆锤摆动的快慢,结合理论公式对比结果,发现结果与重量的倍数差一一对应。最后总结两个实验之间的结果发现,在具体实验操作中确实存在误差。
二、趋势图法判误差
有时在实验过程中由于操作的不严谨,使得实验误差变得缺乏明显规律,因此对误差处理也产生了严重影响,此时利用趋势图对结果进行分析就显得尤为重要。趋势图是在二维平面中,以自变量为横轴,以因变量为纵轴,来反应自变量与因变量之间的关系。在科学课程实验中,当实验误差规律不明显时教师可采用这一方法进行误差分析。由于作图和数据处理以及操作导致每一位学生得到的实验数据趋势图都有所差异,学生通过对比分析深刻理解实验中存在一定误差。
三、再现法判误差
實验误差永远存在,教师要学会利用误差再现来确定误差的存在。在摆锤摆动过程中,学生在数同一条件下摆锤摆动次数有所不同,这时教师可以在讲台上操作,并组织全班学生一起观察摆动次数,最后统计得到,班级里有不同的结论。教师设立课堂讨论时间,让学生讨论为什么同一个摆大家数出来的摆动次数有差异?让学生理解并接受实验中存在误差这一事实。
四、对比法判断误差
在科学实验中对比分析是必不可缺的,教师要积极培养学生对比分析的意识和能力。在“摆的研究”实验设计中,教师可以将摆绳的长度、摆锤的重量、摆动的时间分别作为变量,其它条件不变进行实验,再对比结果进行数据处理并分析误差。如,以摆绳与垂直与地面方向的夹角为前提,首先将摆绳的长度和摆锤重量看作定变量,摆动时间为自变量,摆动快慢为因变量,在此条件下分别比较30s、45s、60s这三个时间段下的摆运动的快慢。然后将摆绳的长度和摆动时间看作定变量,摆动重量为自变量,摆锤摆动快慢为因变量,以同样的方法比较当重量呈2倍、4倍、6倍变化时,摆锤摆动的快慢。最后将摆动的时间和摆锤重量看作定变量,摆绳的长度为自变量,摆动快慢为因变量,在此条件下分别比较0.2m、0.4m、0.6m这三个摆绳长度下,摆锤摆动的快慢。分析三个实验中的结果,发现不同条件下误差大小也存在差异。
结束语:
科学实验中误差是不可避免,教师要以积极的方法引导学生进行处理,这有利于培养儿童实证的科学态度。在实验误差产生之前,教师也可以通过一系列积极的措施来减小误差,以帮助学生获得尽量理想的数据。
参考文献
[1]李玲玲.小学科学实验数据的收集整理与分析[J].教学与管理,2018(08):47-49.
[2]郑晓万.利用实验误差解决对比实验老大难问题[J].教育与装备研究,2017,33(08):40-42.
[3]王继伟.小学科学实验误差的教学应对[J].教学与管理,2016(14):43-45.