1、用數(shù)據(jù)不斷地修正自己的科學(xué)概念從“擺的擺動(dòng)快慢到底與什么因素有關(guān)”的教學(xué)談起桐鄉(xiāng)市實(shí)驗(yàn)小學(xué)教育集團(tuán)鳳鳴小學(xué)朱長(zhǎng)林關(guān)于單擺的擺動(dòng)快慢與什么因素有關(guān)的問(wèn)題，對(duì)于五年級(jí)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，除了少數(shù)學(xué)生看到過(guò)機(jī)械擺鐘內(nèi)的擺以外，幾乎是沒(méi)有什么概念的。正因?yàn)槿绱耍菇o我們的教學(xué)提供了一個(gè)比較整齊劃一的邏輯起點(diǎn)；使我們可以比較從容地按照科學(xué)探究的規(guī)律，引領(lǐng)學(xué)生構(gòu)建“擺的擺動(dòng)快慢與擺長(zhǎng)有關(guān)，擺長(zhǎng)越長(zhǎng)，擺動(dòng)越慢，擺長(zhǎng)越短，擺動(dòng)越快；而與擺動(dòng)幅度、擺錘重量無(wú)關(guān)”

2、這樣一個(gè)科學(xué)概念。而這一概念的構(gòu)建，卻是需要引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷一個(gè)從籠統(tǒng)到逐步精確，從模糊到清晰的過(guò)程。本文試從教科版五下《機(jī)械擺鐘》、《擺的研究》、《做一個(gè)鐘擺》三個(gè)主題的教學(xué)，討論如何用自身觀測(cè)獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，不斷地修正自己的認(rèn)識(shí)，構(gòu)建真正的科學(xué)概念，并在此基礎(chǔ)上經(jīng)歷一次對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。一、與擺幅關(guān)系，連續(xù)觀測(cè)中的副產(chǎn)品一、與擺幅關(guān)系，連續(xù)觀測(cè)中的副產(chǎn)品教材編寫(xiě)者的設(shè)計(jì)，在《機(jī)械擺鐘》的教學(xué)中，引領(lǐng)學(xué)生建立“同一個(gè)擺，在自由擺動(dòng)過(guò)程中，

3、其快慢是不變的”的概念，而沒(méi)有涉及擺的擺動(dòng)快慢與什么因素有關(guān)的問(wèn)題。我覺(jué)得將可能影響擺的擺動(dòng)快慢的擺幅大小、擺錘重量、擺繩長(zhǎng)短等三個(gè)因素全部放在《擺的研究》中去探究，不但課時(shí)容量太大，不易重復(fù)實(shí)驗(yàn)；而如果采用教科書(shū)的設(shè)計(jì)，將擺幅這一因素通過(guò)討論，把它排除出去，又不符合實(shí)證原則。因而我認(rèn)為，可以將“擺幅大小是否對(duì)擺的擺動(dòng)快慢有影響”的探究，融合鑲嵌在“擺在自由擺動(dòng)過(guò)程中，快慢是否會(huì)發(fā)生變化”這一探究的過(guò)程中。如可以在“每隔10秒鐘記錄一次

4、擺動(dòng)的次數(shù)”時(shí)，增加一項(xiàng)觀察內(nèi)容，就是擺動(dòng)的幅度是否發(fā)生了變化。即將觀察記錄表從表1（教科書(shū)提供）改成表2即可。表1擺動(dòng)次數(shù)的觀察記錄0～10秒10～20秒20～30秒30～40秒擺動(dòng)次數(shù)表2擺動(dòng)次數(shù)的觀察記錄0～10秒10～20秒20～30秒30～40秒擺動(dòng)次數(shù)擺幅大小在實(shí)際教學(xué)中，通過(guò)對(duì)各實(shí)驗(yàn)組表2中數(shù)據(jù)的匯總與分析，自然就能獲得“擺幅大小與擺的擺動(dòng)快慢無(wú)關(guān)”的科學(xué)認(rèn)識(shí)。這樣一來(lái)，看似上述認(rèn)識(shí)來(lái)自研究擺的等時(shí)性研究的副產(chǎn)品，實(shí)際上不

5、但避免了脫離觀察數(shù)據(jù)，用思辨揭示科學(xué)規(guī)律的弊端，而且為在《擺的研究》教學(xué)中，集中探究擺錘重量、擺繩長(zhǎng)短是否對(duì)擺動(dòng)快慢產(chǎn)生影響打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。二、與擺繩關(guān)系，多次重復(fù)觀測(cè)的結(jié)晶二、與擺繩關(guān)系，多次重復(fù)觀測(cè)的結(jié)晶由于我們通常把一個(gè)班級(jí)的學(xué)生分成12個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，匯總后的數(shù)據(jù)，就相當(dāng)于全班重復(fù)進(jìn)行36次實(shí)驗(yàn)，因此，學(xué)生完全有理由根據(jù)科學(xué)探究的實(shí)證原則得出：“擺的擺動(dòng)快慢與擺繩長(zhǎng)度有關(guān)，擺繩越長(zhǎng)，擺動(dòng)越慢，擺繩越短，擺動(dòng)越快；而與擺動(dòng)幅度、擺錘重

6、量無(wú)關(guān)”的“正確”認(rèn)識(shí)，從而建立起自己的“科學(xué)概念”。當(dāng)然這個(gè)概念相對(duì)于真正的，關(guān)于擺的擺動(dòng)快慢的科學(xué)概念，還是相當(dāng)模糊、籠統(tǒng)的。三、與擺長(zhǎng)關(guān)系，舊概念失靈的新解釋三、與擺長(zhǎng)關(guān)系，舊概念失靈的新解釋學(xué)生經(jīng)過(guò)《擺的研究》，已經(jīng)建立起有關(guān)擺的擺動(dòng)快慢的初步概念，但是這個(gè)概念還是十分模糊的、籠統(tǒng)的概念，不是真正的科學(xué)概念?？墒菍W(xué)生們卻覺(jué)得自己已經(jīng)發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律，要是沒(méi)有與此不相符的事實(shí)、數(shù)據(jù)擺在他們面前，就很難促使學(xué)生在這一認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上有所突破

7、，建立起真正的科學(xué)概念。正因?yàn)槿绱?，在《擺的研究》教學(xué)之后，《做一個(gè)鐘擺》的起始階段，我們完全有必要引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)這樣的實(shí)驗(yàn)：以較短的（如5厘米）、相等的擺繩，用長(zhǎng)短不一、且差別較大的（如分別為10厘米和30厘米），粗細(xì)、質(zhì)地相同的條形物做擺錘，做成擺繩相等的兩個(gè)擺（圖1），進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并用表5觀察記錄它們的擺動(dòng)快慢。圖3表515秒鐘內(nèi)擺動(dòng)次數(shù)記錄1號(hào)擺（擺錘長(zhǎng)30厘米）2號(hào)擺（擺錘長(zhǎng)10厘米）第一次第二次第三次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)肯定具有高