论坛精华帖:六年级上《电和磁》出现和预期不同数据的深入探究
2020年11月22日,已经连续3节课了解有关电磁铁的内容了,学生对于整个电路的组装和探究的过程,实验的设计已经轻车熟路了,今天是研究电池数量对于电磁铁磁力大小影响,很快学生进入了实验环节,很多小组也很快完成了组装,可是就是有那么1、2各组一根大头针都吸不起来,我试了下指南针是可以偏转的,估计是电源电量消耗很大,前面一直有短路。
回到正题, 做完实验,我叫一组填报数据 实验吸引大头针数量 磁力大小排序
电池数量 第一次 第二次 第三次 平均数
1节 3 4 3 3
2节 7 8 8 8
3节 9 8 6 8
表格当中2节电池和3节电池的数据和我们预想的数据有很大不同,吸引的大头针的平均数是一样的,学生也发现了同样的问题,怎么办,我们还能不能得到电池数量和磁力大小有关的结论呢?
我问我的学生,是不是数据出错了,我们要不要把最后的2到3次数据给改掉,学生回答不要。我又提问:那这两个数据有没有用?学生回答:有用。
我又提问:既然有用,为什么后面2到3个数据跟2节电池是一样的,可能是什么原因呢? 沉默了一会,开始有学生举手了,一个学生回答:可能是实验的时候有一根大头针吸起来又掉了,没有算进去。
又有一个学生回答:可能是数错了。另一学生回答:可能是实验次数还不够。我说:你们提的每一种猜测都有可能,那么到底2节电池和3节电池的磁力大小有没有差别呢?请刚才的小组再做2次,这次要数清楚。
几分钟后,刚才的小组重新记录数据,发现3节吸引的大头针数量是比2 节电池要多。我总结:实验为什么要求记录3个数据求平均数,就是因为实验存在偶然性,大量的数据才能体现出规律性,我们的很多理论都是要大量的数据作为依据才能得出来的。
我又找了第二组的实验数据,他们的数据值都很小,其中3节电池吸引的大头针的数量是4,5,5,这组数据明显数量小很多,还是可以依据他们的数据得出结论的。两组数据放在一起,我不又提问学生了:为什么2组同样是3节电池,吸引的大头针的数量却差了将近一倍啊?学生开始思考。有学生提出来可能是3节电池的电量不同,可能是绕的圈数不同。由于时间的关系,我没有让学生深入地研究下去,我只能说,在比较数据的时候我们只能同实验组的数据比较才可以,不同小组的数据因为某些条件不同不能横向比较。
反思:
其实本节课的数据应该是很简单,结论也是比较简单的。但是科学家在实验室中是要进行大量的反复的实验的,为什么要进行大量的反复的实验,因为实验的影响因素很多,要逐个排除。我为什么要对数据进行再分析,第一,我想让学生知道,不是每次实验都会出现我们预期的效果或数据,实验会出偏差甚至失败。第二,我们应该尊重实验数据,我们可有怀疑数据,但是不能修改和去掉数据,因为每个不一样的数据背后可能更多的东西。第三,我们应该去寻找实验数据出现偏差的可能的原因,再次实验,排除实验中的可能偏差的原因。
我知道对于小学生而言数据是简单的,但是橡这样的数据偏差的分析和讨论是困难的,但是在老师的引导下,学生是可以更加深入的研究。比如第一组和第二组数据,同样是3节电池吸引的大头针数量不同,有学生提出来可能是线圈圈数不同,我就可以引导学生观察2组的缠绕圈数,再使2组的缠绕圈数相同来比较,是不是2组吸引的大头针数量会差不多呢。由此也可以让学生明白,在比较数据的时候应该要条件相同,那么比较才有意义。
实验过程可以提升学生的动手能力和操作能力,那么数据的分析和比较更加可以提升学生的科学思维能力。
章飞莺