演示实验可以在班级教室上吗

在很多对科学事实验证的实验中（尤其是低年级的科学课中），学生常常会把自己的意愿带入到实验过程中，臆测出实验结果，并受其影响填写实验“假”数据。这里并不是说学生编造数据，而是在不确定实验数据是否正确的情况下，学生往往会选择根据自己的意愿填写数据。在这类课之前开展课堂前测就能帮助教师有效找到实验注意点的关键，可以激发学生对原有概念的质疑，增强数据的科学性和有效性。

【案例一】三年级下册《温度与水的变化》单元教学

【课例一】测量水温度的实验

部分学生认为热水的温度是越来越高的，当温度计放入水中之后他们等不及温度稳定，就开始记录，因为他们觉得热水的温度变化就是这样的，并且思维设定了之后的温度变化曲线。他们还认为两分钟内水的温度一定是会变化的，在读数的时候，自主的调整了视角，读出了“想要”的温度。我与一组学生同时观察实验数据（表1），他们从4分钟时起就开始自主地把数据偏倒向自己的想法中，并且为有一组“完美”的数据而自豪。

表1

【课例二】水在什么温度时结冰和冰融化时的温度测量实验

这两个实验相似，学生都认为水结冰的时候温度越来越低，而冰融化时温度越来越高，我让学生在进行完这种全军覆没的猜测之后开始实验，再加上一些温度计不够准确，我选取了其中两组学生的数据（表2）。发现在实验过程中，5分钟的温度均已不能再算作是误差，它们大部分都是学生的原有想法。

表2

【课例三】单元前测后，水在什么温度下结冰实验

本单元学习前，进行一次简单的问卷调查（见图1），用于了解学生的前概念。通过前测，发现学生大多数认为水结冰时温度会越变越低，而冰融化时温度会越变越高。针对这一现象，我试图询问个别学生是否见过水结冰时的情景，发现他们误将冰变冷当作水结冰的过程，那么在教学中就需要教师强调研究对象是水变成冰的这个过程。以下是课堂生成：

图1

师：你们认为水在结冰的时候温度是怎么样的呢？

生（异口同声）：变低。

师：能不能提出证据，你们谁见过水逐渐变成冰的过程？那时候你感受过温度变化吗？

生（不知道如何回答）：……

师：原来大家都知道冰会越变越冷，但是没有考虑到水变成冰的过程，那接下来我们就用实验来探究一下，水结冰时候的温度是怎么样的。

选取一组学生的实验数据（表3）。

表3

通过以上三个课例，我们发现课例一和课例二中，在正确的实验操作并且及时准确记录的前提下，学生依然出现了臆测数据。一方面原因是教师对学生科学实验严谨性教育不够强调，另一方面也是学生对做一个“成功”的实验的希望迫切。但是如果教师在课前就预测到学生的情况，也许可以在实验前多给学生提示，培养他们的科学质疑精神。

遇到这样的课时，教师可以在单元学习前，增加一个简单的前概念调查。通过问卷，教师可以了解学生的已有认知，对于“一边倒”概念进行课程优化。已知的科学事实可以轻轻带过，而对于未知的科学事实必须着重墨，让学生举实例，培养学生的实证意识。在已知学生的前概念的情况下，分析学生产生这一错误科学事实的原因，帮他们指出他们想法的不科学性，激发学生对已知的怀疑，抹去他们在记录实验数据时候的定势想法，避免“臆测”数据的产生，使科学数据有效准确。