依托测量工具,培养学生测量能力
王江泾中心小学 姚秀画
【摘要】《科学课程标准（3-6）》明确指出：“要培养小学生的智力和动手能力”。科学测量仪器是师生在开展科学探究，测定实验数据必不可少的辅助工具。例如弹簧测力计、直尺、量筒、天平秤等。它们对于实现探究目标，提高探究效率具有十分重要的辅助功能。教师只有通过在课前做好实验前的充分准备，在实验过程中进行有效的指导，实验后数据分析,才能加强学生实验操作规范，真正提高课堂探究效率。
【关键词】测量 测量工具 测量能力 规范
根据小学科学新课程标准要求，小学科学教材安排了大量的科学实验，给学生提供了通过探究实验活动获得科学知识的机会。然而，目前农村小学的科学教学现状不容乐观，学生的科学素养尤其是实验能力普遍低下。在具体的教学过程中，大多出现进行式的教学。于是学生在具体的实践过程中，出现在细节部分缺少知识做指导，行为动作上缺少规范，情感态度方面出现失衡的现象。面对这种现状，身为农村小学科学教师的我们，既要呼吁重视科学教育，更要注重自身科学素养的提升和理念的更新，因地制宜，想方设法，努力提高学生的实验能力。而培养小学生的测量能力又是科学实验中的的主要任务之一。测量能力是指把待测定的量和同一标准同类量进行比较的能力。它不仅是小学生认知能力一个重要方面，还能反映出小学生对客观事物的认知操作水平，是小学生探究能力发展中不可缺少的能力之一。发展学生的测量能力，不仅可以为他们在进行科学探究活动时获得比较准确的数据而提供有力保证，还有利于养成他们严谨、认真的学习习惯和科学态度。怎样来培养学生的测量能力，下面就以温度计和弹簧测力计为例，谈谈自己的一些浅显的认识和做法。
一、充分的实验前准备，保障测量的规范
1．教师自身要充分准备
科学是一门专业性很强的学科，对科学教师的要求比其他教师更高。科学实验很多测量仪器的使用，需要教师认真地查阅相关的资料，掌握科学常见仪器的正确使用方法，对于这个测量工具操作时要注意的地方了如指掌，做到心中有数。教师最好能先“下水实验”,任何事情只有经历了，才能知道其中存在的问题，也才能据此寻求解决的办法，在课堂上对器材的出示，使用规范的讲解更到位。对于提供给学生的测量工具，教师试先都要进行调试，保证材料的完好性、可用性。比如三年级“水结冰了”这一课，要使用温度计，教师在课前应该先筛选好能够使用的温度计，至少要保证能看到零摄氏度以下的温度。
2．测量工具要充足准备
俗话说：“巧妇难为无米之炊”，小学科学课堂教学要让学生经历实验探究活动，充足的测量工具是自主操作实验的有力保障。例如，三年级“温度和温度计”这节课，学生需要比较水的冷热。生活中，对于一个物体的冷热情况，学生们都有用手触摸、身体感受的经验。但哪个物体热些，哪个物体冷些，只是一种相对的感觉，并无明确的标准，至于一个物体比另一个物体热多少或冷多少，我们就更无法做出比较准确的描述了，这就必须借助测量温度的工具——温度计来测量。于是让学生认识气温计、体温计、水温计等各种温度计。到了第二课“测量水的温度”，知道了各种温度计的用途，学生立刻能选择合适的温度计来进行实验，也迫切的想要知道应该如何正确的使用温度计，下面的教学也就水到渠成了。五年级“测量力的大小”这课中的弹簧测力计，要准备好一牛顿和五牛顿的弹簧秤，以保证学生在实验时选择合适的测量工具，让测量数据更加精确。
3．实验规则要提前建立
“没有规矩，不成方圆”，科学课虽然追求“自主”，但也不能放任自流，师生共同建立一套科学实验规则是非常必要的，它是学生有效的进行一系列科学探究活动的保障。
（1）实验小组分工合作规则
科学课学习以实验小组合作为主，小组合作的好坏直接关系到测量的准确。因此构建良好的实验小组是小组实验的前提。遵循“组间同质，组内异质，优势互补”的原则进行分组，让不同特质、不同层次的学生进行优化组合。学生喜欢做实验，但往往不愿意去主动用笔记录观察到的实验数据，忙着做实验，甚至抢着去做实验，等到要使用实验数据时，却没有完整的实验数据可用，也就无法通过实验数据的分析来归纳总结实验的结论，那做实验时的测量工具几乎没有发挥应有的作用。为了避免这种事情的发生，在做实验前，教师就要给每个实验小组的成员明确地分好工，安排好实验小组成员各人的任务，实验时要求实验小组成员各行其事，有条不紊地做好自己的工作，观察操作过程中动作是否规范，以获取有效的实验数据，保证测量顺利有效地完成。
（2）汇报交流倾听规则
倾听是获取信息、知识的有效途径之一。在平时的教学中教师要时时提醒学生注意倾听，逐渐形成一些倾听的规则。同学汇报时所有的学生必须停止动手，无论是教师或学生都要注视发言者；听别人说完后，在他人意见的基础上加以肯定或补充；只有养成了良好的倾听习惯，才能实现优势互补，从而有效地提高测量效率。
二、有效指导实验过程，保证测量的规范
1.学生认识测量工具，知道使用方法
很多测量工具的使用有着严格的操作方法及要求。因此，每一次实验如果要使用一些测量工具，教师都要进行复习与强调，而对于第一次出现的测量工具，就要告诉学生工具的名称，并在黑板上进行板书，引起学生的注意，同时告诉学生这种仪器的使用及注意事项。例如，使用温度计时，为了确保读数精确要“平视液面”，手要拿温度计的上端；将温度计下端浸入液体中，不能碰到容器的底与壁；要在液柱不再上升或下降时读数；读数时温度计不能离开被测的液体，这些动作都是要规范起来的。还要教学生了解计算测量工具每一小格表示数值的意义；其次，在测量时如果遇到测量数值在两个刻度之间，教师需要指导学生利用精确值和估算值相结合的方法，尽量使测量结果更准确。例如，量筒里水的体积介于40～41ml 之间，教师应指导学生学会估算这两个数值之间值大约是多少。如估计值为6，记录测量结果就应该记录为40.6ml，避免学生在交流测量结果时，出现“40ml 多，但不到41ml”的不正确表述。最后，还要让学生明确实验会出现误差。通过反复测量多次，求出平均值，可以减小误差，使测量结果更精确。这些都需要教师在实验前教给学生，并让学生反复练习，逐渐掌握这些技能。
2.教师规范演示，用语要准确
小学科学课程中有两类实验，一类是教师的演示实验，一类是学生的分组探究实验。即使是后者，有时候也需要教师科学实验示范，尤其是刚接触科学课程不久的三、四年级小学生。心理学研究表明：“小学生有很强的‘向师性’。”他们喜欢模仿教师的言行，教师的科学实验示范（或是教师单独示范、或是师生合作示范），能有效给学生作出示范，有助于小学生实验能力的培养，是培养小学生科学实验能力的基础。也就是平常所说的“身教重于言教”。这里要强调的是：在教师的科学实验示范中，语言也要科学规范，不能口语化。例如在测水温时，教师要说把“玻璃泡”浸没在水中，而不能说把“红色的”浸入水中。
3.学生明确目的，自觉进行实验
测量的目的是为了寻求证据，支持猜想和假设。学生测量的目的要与探究内容结合，才能使学生有意识地将测量作为获取证据的手段来使用。开展测量前要让学生明确“测量什么，通过测量想获得什么，怎样测量，为什么这样测量” 等问题。明确这些目的后，学生才能在实验和观察中了解为什么要使用测量工具，为什么要精确测量等问题。例如“测量力的大小”这课,在了解弹簧测力计的构造及使用方法后,先请两位同学试着测科学书的重力,得出结论是1N,接下去就请学生选择小组内自己感兴趣的物品进行测量,但是测之前先要预测可能是多少牛, 预测好后再进行测量验证,有些同学预测和测量结果非常接近,甚至于是一样的,学生在测量的过程中获得了很大的满足。
4.教师巡视实验，保证有效进行
学生小组实验并不意味着我们采取了“放羊式”的教学模式，这时教师的主要任务是巡视指导，及时解决测量过程中出现的各种问题。例如有些调皮的同学在拿到弹簧测力计时，不由自主地就在用力拉弹簧了，教师在巡视过程中要及时阻止，还要观察学生在测量前是否检查弹簧测力计归零了，忽略了这个步骤会导致整个测量结果都不准确。
三：反馈实验结果，验证测量是否规范
1.全面分析测量数据
测量能力要用数据来说明合作的结果。有时学生收集实验数据会出现错误或偏差。摆的研究就是用手操作用秒表计时用眼睛计数。小组收集到数据如下：第一次、第二次、第三次15秒摆动的次数分别为 12 、11 、16，其中这个“16”次这个数据明显区别于其它两个数据。这时教师可以对数据进行质疑，引导学生思考操作过程。在时间允许情况下，提倡再在讲台上规范操作2次。引导修正为：第四次、第五次 15秒摆动的次数 12、 11，数据汇总会使学生反思，会更加支持动手操作的准确性。
2.规范测量工具整理
测量完毕后，工具的整理也是一种学问。学生在整理前，教师要教给学生整理时的注意事项，比如烧杯、量筒等这些是玻璃仪器，要轻拿轻放。整理材料，不是一个人的事。学生在整理材料时，组长要进行分工，谁整理桌面，谁放回材料等等。教师要对分工明确，合作较好的实验小组进行表扬，激励学生规范地整理材料，提高课堂探究效率。
总之，只要教师在课前进行充分准备，在课堂上有效指导学生操作，规范测量，就有助于学生知识的掌握和测量能力的培养，有助于学生情感态度与价值观的培养，更有助于课堂探究效率的真正提高。
【参考文献】
[1]赵学漱.小学科学教育 北京大学出版社,1998.
[2]教育部.科学（3～6 年级）课程标准（实验稿）北京师范大学出版社，2001.
[3] 科学过程技能 首都师范大学出版社,2005.