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分析实验结果，培养学生严谨的科学思维
广州市荔湾区华侨小学郭小敏
摘要：
一、要对得出实验结果的方法进行反复的推敲与验证。
二、注意提醒学生要尊重实验观察的结果，不要单凭间接的知识或经验来为实验下结论。
三、不要捏造、更改实验结果去迎合书上的结论。
四、分析实验数据，严格要求所得数据的准确性。
关键词：探究式教学、实验结果、严谨、数据分析
正文：
在素质教育全面推行的今天，许多科学教育工作者在如何开展探究式教育这个问题上已经有了比较深刻的理解和认识，探究性学习它既是科学活动的目的，也是科学活动的方法，它不仅要求学生掌握良好的科学技能，更要求学生培养克服困难的心理，勇于创新的激情和严谨踏实的科学思维。笔者针对科学学习中如何通过对实验结果的分析，培养学生严谨的科学思维这个问题上进行了探索。
一、要对得出实验结果的方法进行反复的推敲与验证。
记得我曾经让学生做过一道非常有趣的数学题，题目是这样的：
兔子和乌龟赛跑，兔子每分钟跑100米，乌龟每分钟爬1米，乌龟的起点在兔子前面100米的地方，假设它们同时起跑，请问要过多久兔子才能追到乌龟？
我给学生提供了这么一种解法：一分钟后，兔子跑到了乌龟的出发点，但这时乌龟已经向前爬了1米；等兔子跑了1米以后，乌龟又已经向前跑了0.01米；等兔子跑了0.01米后，乌龟又向前跑了0.0001米„„结果就是，兔子永远也追不上乌龟。
学生们听了以后马上就觉得不可思议，这不可能吧？但是为什么会得出这样的结果呢？结果有同学发言：这个结果看上去好像是对的，但是它解题的方法错了，用错误的方法解题，虽然计算对，但是答案还是错的。我大力表扬了这位同学，接着，同学们竞相发言，科学实验的方法真的是非常重要，就像写
1作文一样，不管你写得多好，但是如果你离了题，一样是一篇错误的作文。三年级有《观察蜗牛》的这一课，我把要观察的任务布置下去以后，很多学生都在花园里捕捉到蜗牛，这时很多学生跑来问我：老师，还过几天才科学课，我要用什么喂蜗牛呢？我说，你可以上网查一查，看能不能找到资料？结果很的多同学都知道了蜗牛喜欢吃植物的嫩叶，但这时又有同学突发奇想：老师，蜗牛吃嫩叶，我给它下调味料行吗？大家一听，大笑起来，但是我却被学生问住了，究竟行不行呢？于是我因势利导，我说，你可以设计实验来验证一下吗？同学们一听，还真的来了兴趣，于是，一场探究蜗牛喜欢什么味道的小实验就开始了。以下是8个实验小组分别用5只蜗牛作为材料所设计的实验：
实验的方法被同学们初步设定，然后全班一起讨论哪种方法比较好，结果第一种方法很快被同学们否决了，因为有同学质疑，直接把蜗牛放到青瓜片上，如果青瓜上沾的味道对蜗牛造成刺激，那蜗牛可能受到伤害，不能爬下来不代表它愿意留在青瓜上面，老师对同学的分析表示赞同。因为学生这时已经初步感受到错误的实验方法有可能产生错误的结果了。对第二种方法的讨论，大家认为是可取的，但不排除各种味道的一起呈现，对蜗牛的选择有所干扰。第三种方法大家也认为是可取的，但是相对第二种方法而言比较费时。确定了方法，同学们积极地开展了实验，结果第二、三种方法得出的实验结果非常接近，大部分的蜗牛都喜欢甜味，其次是奶味，而酸味、酒位和咸味蜗牛都不喜欢。
实验中正确方法的选择是实验中极为关键的一部分，因为实验如果按错误的方法进行，即使在操作上如何细致、精密，但是它同样导致不真实的结果，而且这种错误往往不容易被实验设计者所发现，造成俗话说的，容易一条道走到黑，所以教师在引导学生设计实验的时候就要注意从多个角度全面地进行分析、辨证了，严谨的思维是科学探究活动中不可缺少的品质。
二、注意提醒学生要尊重实验观察的结果，不要单凭间接的知识或经验来为实验下结论。
在科学的学习中，笔者发现学生有时会对某些章节知识的学习表现出明显的肤浅和浮躁，而探究其因，学生的回答竟大出老师意料，“这些知识我们都知道啦”，原来是学生自以为是了。再深一层分析，是否他们对这些知识真的理解了呢？其实不然。对一些常识，学生是有一定的概念的，但是，这些概念的形成和来源，往往不系统，而且这些知识是直接以结论的形式呈现给学生的，他们不知道它的形成过程和来源，更不清楚这些知识如何应用到生活的实际当中去。我在三年级的科学教学中就曾碰到这样问题：今年的5、6月份广州连续下了很多场雨，5月底的一天，我对学生说，上学期大家对一棵大树进行了观察，那次是晴天，而今天天气比较阴，大家想作一个对比观察吗？学生们积极响应。没过多久，就有学生来报告，说他发现蚂蚁搬家了。我表扬了他的发现，然后是与他的一段对话：
师：“你为什么这么肯定是蚂蚁在搬家呢？”
生（楞了楞，皱着眉头想了一下）：“因为它怕又要下雨了，所以要搬家”。师：昨天也刚下完雨，为什么它不可以是把家搬回去呢？蚂蚁究竟是把家搬出去还是搬回来？
生：低头思考不说话了。
师：刚才你观察的蚂蚁有多少只？
生：几只。
师：那是多是少呢？大约呢？
生：继续低头思考不说话。
师：他们行进的方向一样吗？有没有搬动东西呢？它们是从巢里离开还是回去呢？巢是新的吗„„
生：老师，我明白了，你给我点时间，我再好好观察，然后向您汇报。从以上教师对学生的引导可以看出，学生一开始其实已经给蚂蚁的行为下了结论了，已有的知识明显对学生的观察造成了不良影响，所以，要让学生克服知其然而不知其所然的坏习惯，也是科学教育所要面对的一个很现实的问题。教科版的科学课本第十册课本第四章《地球的运动》的第3节中关于昼夜交替的四种解释笔者认为编写得特别好，而课堂上如何引导学生对三种错误结论进行的分析，让学生体会到，正确知识的建立是要需要付出的艰辛劳动和思考的，单单知道别人的结论，而对结论的得出方法不加思考，对自己将来的思维发展是不利的。
三、不要捏造、更改实验结果去迎合书上的结论。
在做一些验证性实验的过程中，教师经常会碰到一个问题，就是学生很喜欢问：“老师，我的实验成功没有？”对这样的问题，我不会直接给学生一个“行”或“不行”的答案，我反而会问学生，你认为怎么样的结果才算成功呢？学生们往往一时之间答不上来。这就可以从一个侧面证明学生对实验的理解不是那么透彻了。
三、四年级的科学课本都有提及，淀粉遇碘会变蓝，而唾液可以将淀粉分解为糖。当时我就安排了学生做这个验证实验，让学生将饭团放在嘴里咀嚼一段时间后吐出来放在培养皿里，然后滴加碘液进行颜色观察，结果大部分同学的回答的结论是白色。然而当我走到讲台下检查时确发现，同学们的培养皿里的颜色却并不一致，有的是浅紫色（少部分淀粉没有分解），有的是淡蓝色（较多淀粉没有分解），有的是淡黄色（碘液滴加过多），少数是很淡的黄白色（淀粉分解完全）。为什么明明有这么多种实验结果存在而学生们的答案却都说是白色或者淡黄白色呢？这不难发现，学生是捏改了实验的结果。而改结果的原因，是因为书上有明显的提示，如果颜色还存在蓝、紫色，那就证明还有淀粉存在了，换句话说，就是他们实验失败了。所以，有时候学生的心理也是脆弱的，往往他们在潜意识里会不愿意承认失败，那么，教师就应该循循善诱了，不要过多地指责学生，而是耐心地帮助他们分析错误的原因，这样能收到事半功倍的效果。
四、分析实验数据，严格要求所得数据的准确性。
有句古话说得好，“失之毫厘，谬以千里”而在科学实验中，实验数据的精确与否，往往是一个实验成功与否的关键所在。在教科版科学五年级下册的课本中，关于《摆的研究》这个实验，对实验数据的准确性要求是比较高的。书上提示，有三种因素可能影响到摆的速度，它们分别是摆的重量、摆的长度和摆的角度。而针对每一种因素的影响，要设计三个不同的实验，现在笔者以摆的重量为例子，分析一下教师在教学中应该注意的问题。以下是教师引导学生 设计的表格：
通过对以上表格的设计，同学们对如何去精确一个实验有了比较深刻的认识，知道了实验条件的控制在实验中是极为关键的。对一些实验数据误差较大的同学，教师要求其分析失败原因并且改进后重做。学生在这些实验中逐渐明白，真正的科学研究，它不单要求研究者有兴趣和激情，更要有百折不挠的克服困难的气概以及过硬的实验技能、方法。
实验是科学探究中非常重要、关键的一环，我们在重视实验步骤设计的同时，要对实验的精确性有高标准的要求，对实验结果要有标准的、量化的要求，这样才能更有效地通过实验培养学生严谨的科学思维，让学生在科学探究的道路上，稳步前进。
参考书籍及文献：
1、《浅淡科技活动中学生创造能力的培养》徐永前2002年3月
2、《培养学生的理性思维》失名2005年
3、《如何培养学生自行探究科
学奥秘的能力和科学素养》南海区黄志群2005年9月
作者：广州市荔湾区华侨小学郭小敏老师
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