科学实验中证据收集的探究
小学科学课堂中“证据意识”的培养策略——以“磁力大小会变化吗”教学为例
小学科学课堂中“证据意识”的培养策略——以“磁力大小会变化吗”教学为例钟蔚谢桂平以教科版三年级科学“磁力大小会变化吗”一课教学实践中所发现的问题及其改进为例，探讨如何在小学科学课堂中培养学生的“证据意识”这一问题。
“证据意识”的培养贯穿科学课堂的每一个环节，具体包括：①引导学生做出有依据的猜测，②数据要真实且准确，③基于数据得出结论，④具体问题具体分析。
《义务教育小学科学课程标准》（2017）将科学素养界定为“了解必要的科学技术知识及其对社会与个人的影响，知道基本的科学方法，认识科学本质，树立科学思想，崇尚科学精神，并具备一定的运用它们处理实际问题、参与公共事务的能力。
”而科学的本质是实证的，“引领学生去寻找证据，利用可靠的证据去解释世界”是小学科学教育的核心目标之一。
新课程标准倡导探究式学习，而证据是探究的基础。
新的课程标准强调证据意识的培养，将“具有基于证据和推理发表自己见解的意识；乐于倾听不同的意见和理解别人的想法，不迷信权威；实事求是，用于修正与完善自己的观点。
”确立为科学态度总目标之一。
如何培养学生的证据意识，是每一位一线科学教师都会面临也必须去思考的问题。
《磁力大小会变化吗》是教科版小学科学三年级下册“磁铁”单元第5课，在这一课中，学生第一次接触 “做出猜测—实验验证—数据分析—得出结论”这样较为完整的科学探究过程。
如果能在这宝贵的“第一次”将“证据意识”的种子种在学生心中，将十分利于学生科学素养的提升。
在教学实践中，可以从以下几方面着手培养学生的“证据意识”。
1 在小学科学课堂中“证据意识”的培养意义研究在新环境发展的背景下，目前社会缺少的就是实用型解决问题的人才，人才必须要具备创新意识，因此教师应当不断促进学生综合素质的提升。
这对于学来说也是不小的挑战，学生不仅要促进自身能力的综合发展，同时还应当学会运用知识来解决实际发生的问题，并且制定合理的方案，做到学以致用。
“证据意识”所指的就是心理学当中人们在认知活动中遇到难以解决的现实问题以及理论知识的问题，从而所产生的一种怀疑以及困惑的心理情绪。
科学教学要培育学生的证据意识和求证能力
科学教学要培育学生的证据意识和求证能力陈煜晴科学的本质是实证，这种科学的实证，不仅是一个证实过程，也是一个证伪过程。
科学的实证，不仅重视证据，而且重视论证的过程。
因此，在科学教学中，教师不仅要重视培育学生的证据意识，还要注重培育学生的求证能力。
从某种意义上说，学生的科学学习是一个从问题开始，进而猜测、搜集证据、进行实证的过程。
在这个过程中，自然能培育学生科学观察、科学假设、科学操作、科学推理等科学活动能力。
通过科学的论证，开展学生的科学思考力、探究力，开展学生的科学核心素养。
一、找寻“证据”，让科学学习激发学生的内在需求在科学课堂上，我们经常发现，教师怎样教，学生就怎样学。
假设“演示”“模仿”等学习方式充满课堂，学生的科学学习就停留在浅层次的操作层面上，这样的科学学习，不能开展学生的科学素养。
科学教学，要引导学生主动探究，寻找“证据”，从而激发学生科学思考、探究的内在需求。
对于科学探究来说，所追求的证据，应当是基于客观事实的，应当是完善的，应当是精准的。
在科学教学中，笔者发现，局部学生觉得自己认可的道理就是证据，这说明学生还不明白什么是真正的证据，由此导致小学科学学习中，学生的“伪证据”“虚证据”泛滥，而真正的证据总是付诸阙如，从而造成学生科学实验数据失真现象。
为此，教师可以做一些重复实验，去寻找必然性证據；可以做一些比照实验，去寻找多维性证据；可以创设一些条件，去寻找隐蔽性证据；可以通过控制变量，去寻找精准性证据等。
证据，是学生科学实验的根基。
比方，教学“探索马铃薯沉浮的原因”时，笔者运用学生配置的浓盐水，让马铃薯浮起来了。
如何让学生探寻到“马铃薯沉浮的真正原因”？笔者引导学生比照同体积的马铃薯和浓盐水的质量，结果发现同体积的马铃薯和浓盐水，浓盐水的质量更大。
由此学生形成猜测：同体积的液体质量大于马铃薯，马铃薯在这种液体中就是上浮的。
借助这种猜测，学生运用其他液体，如白砂糖溶液、味精溶液进行实验，从而验证了猜测的正确性。
科学探究中的“证据-解释”——以“实验:探究碰撞中的不变量”教学为例
科学探究中的“证据-解释”——以“实验：探究碰撞中的不变量”教学为例卜春蕾【摘要】笔者选取典型的碰撞类型,引导学生在课堂上进行科学探究,在探究过程中强调“证据-解释”要素.【期刊名称】《物理教学探讨》【年(卷),期】2018(036)004【总页数】4页(P77-80)【关键词】碰撞;不变量;科学探究;证据;解释【作者】卜春蕾【作者单位】江苏省扬中高级中学,江苏镇江212200【正文语种】中文【中图分类】G633.7科学探究原本指的是科学家们用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同方法和途径。
现在学生的科学探究则是学生用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。
所谓学生的科学探究实际是一种“二次探究”，是对科学家探究工作的“简约复演”。
教学中，我们强调“证据-解释”要素，尝试对科学家的探究过程精简提炼，使主线更加清晰，利用先进的实验仪器，使实验得以简化，以期学生能在较短时间内达成教学目标。
1 “证据-解释”及其特点“证据-解释”（evidence-explanation）重点突出“分析和解释数据，构建解释”和“获取、评估和交流信息”两个环节，要求学生不但要基于已有的科学知识选择证据，还要能够参与解释的活动，在这个过程中突出对证据的分析和选择能力（批判性思维能力），突出通过证据得到结论的过程。
其教学流程如图1所示。
图1 教学模式流程图科学探究中“证据-解释”要素有一些关键特征，这些特征并非固定程序，也无需僵化执行。
它们分别是：学习者围绕科学问题展开探究活动；学习者获取可以解释和评价科学性问题的证据；学习者根据事实证据形成解释，对科学性问题作出回答；学习者通过比较其他可能的解释，特别是那些体现出科学性理解的解释，来评价他们自己的解释；学习者要交流和论证他们所提出的解释。
2 教学实例——实验：探究碰撞中的不变量以碰撞的研究为例，1644年法国物理学家笛卡儿首先提出，把物质的多少（质量）和速度的乘积（即mv）作为物体“运动的量”的量度；到1668年荷兰物理学家惠更斯在研究碰撞问题时提出需要考虑速度的方向性；1687年，英国物理学家牛顿在《自然哲学之数学原理》的巨著中，首次十分明确地定义了质量的概念，紧接着就定义了动量。
科学研究基于实验证据
科学研究基于实验证据科学研究是人类认识世界、揭示自然规律的重要手段，其核心在于基于实验证据进行推断、验证和结论的形成。
无论是探索自然界的奥秘，还是解决实际问题，科学研究都需要以实验证据为基础，确保研究成果的准确性和可靠性。
实验证据是科学研究的基石，它是通过观察、测量和实验所获得的具体数据和事实。
科学研究者通过收集、归纳、分析实验证据，探索问题的本质，验证或推翻假设，并形成科学结论。
实验证据不仅能够为研究者提供真实可信的信息，还具有可重复性。
在科学研究中，必须使用清晰透明的实验方法和可靠的数据，确保实证研究的结果是可信的。
基于实验证据的科学研究具有如下特点：客观性、可重复性和一致性。
客观性要求研究者在进行实验和观察时，尽量排除主观干扰，以客观的态度记录数据。
可重复性强调研究结果可以被其他研究者以相同的方法和条件重复验证。
一致性要求不同研究者在相同的实验环境下能够得出类似的实验证据和结论。
在科学研究中，实验证据的收集和处理过程应符合科学方法的要求。
科学方法包括观察、提出假设、设计实验、收集数据、分析数据和得出结论等步骤。
观察是指对现象进行仔细的、有目的性的观察，从中获取信息和启发。
研究者在观察的基础上可能会提出一个或多个假设，然后设计实验来验证假设的有效性。
在实验中，必须精确控制和记录各种因素，以确保获得可靠的实验证据。
收集到的数据会经过统计和分析，以确定是否支持或反驳假设，并最终得出结论。
实验证据在科学研究中具有重要的作用。
一方面，它可以帮助科学家揭示自然规律，解释各种现象和问题。
例如，通过实验证据，科学家可以验证万有引力定律、光的传播规律等基本物理定律，并进一步发展相关理论。
另一方面，实验证据可以帮助解决实际问题，指导技术创新和发展。
例如，在医学研究中，实验证据可以用于验证药物的疗效、确定疾病的发病机制等，为临床治疗提供科学依据。
然而，科学研究必须注意实验证据的局限性和可靠性。
实验证据虽然能够提供客观的数据和事实，但它也受到实验设计、样本选择、测量误差等因素的影响。
小学科学探究活动中数据收集分析的探讨讲解
小学科学探究活动中数据收集分析的探讨小学科学专业发展培训通过网络培训的形式，给我们带来了极大的方便。
如谈到如何培养学生的数据分析能力，感受颇深，仁者见仁，智者见智，诚以为数据收集与分析能力是科学探究技能中的核心能力，是培养学生科学精神的重要途径。
科学的本质不仅仅是科学的结论，更重要的是要理解和体验科学探究的过程，并在此过程中培养学生严谨、求实、怀疑等科学精神。
一、数据收集及分析在小学科学探究活动中的重要意义在课程目标中指出，通过科学课的学习，逐渐养成科学的行为习惯和生活习惯，了解科学探究的过程和方法，逐步学会科学地看问题、想问题，形成大胆想象、尊重证据敢于创新的科学态度。
科学课强调对事物不仅有在质上的认识，更要从量上的分析得出结论。
定量分析会使学生的头脑更精确化、更科学化，只有能用数据来描述事物时，才算达到了对事物性质的真正了解。
随着新课程改革的不断深入，学生的学习范围也由课堂扩展到了课堂之外的广阔天地。
学生接触到的数据也越来越多，这些数据对学生的影响也越来越多。
教师应引领学生学会辨别和选择有用的数据，来证明自己的观点，自觉运用数据来进行解释相关的问题或现象。
通过对教科版科学教材的统计发现，小学阶段基于数据收集的科学探究课占相当大的比重，并且随着学生年级的升高，科学探究能力的增强，此类课型迅速增多，对学生的要求也越来越高，由开始的收集一些单一的数据，到后来收集对比数据或多组数据，并分类，画出统计图等等。
二、小学科学探究活动中数据收集环节所存在的问题及解决方法科学数据的收集是科学探究的重要一环，是分析、推理得出结论的关键。
而在小学探究实验中，往往由于实验器材的选择、教师的引导、学生的主观意识等，造成收集的数据不准确，学生很难从中找到科学的普遍规律。
如：我在教学《水结冰了》一课时，由于课堂上学生采用的是酒精温度计，各组测出水刚开始结冰时的温度为—1℃或—2℃，没有一个组测得0℃。
这样的结论是有背于科学结论的，但是，又确确实实是学生亲身所经历，这种错误的经历直接影响到学生形成正确的科学概念。
科学探究的要素
科学探究的过程
包括：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计方案、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作七个环节。
（一）提出问题
问题是思维的动因，是探究的起点，给学生建立一个明确的问题情境，引导学生把自己的发现，通过思考演变为一个个具体、明确的问题。
（二）猜想与假设
归纳问题并进行分析（或运用已有的经验）——形成假设。
（三）制定计划与设计方案
该步骤是为了检验猜想与假设的正确与否，是进行科学探究过程中不可缺少的一个环节．也是锻炼学生对问题的思考，让学生通过现象看本质的过程．因此，该环节的实现是提高学生分析问题、解决问题能力的一个重要因素。
（四）进行实验与收集证据
这一环节就是为了说明猜想与假设是否正确而寻找事实根据。
1.通过观察日常现象去收集证据；
2.通过查阅资料（包括上网）去收集证据；
3.通过实验收集证据；
（五）分析与论证
这一环节主要是对所收集的证据进行归纳与分析，并从中找出其一定的规律，即找到各研究对象之间的某种关系，并得出结论。
（六）评估
评估环节是对设计的原理、方案、实验过程等进行反思，反馈其正确
与否或是否有不合理之处，并分析引起不合理的原因．
（七）交流与合作
交流与合作就是让学生在探究中不仅能写出探究报告，而且还能相互交流以便能取长补短，改进探究过程中的不足，。
课程设计收集证据的作用
课程设计收集证据的作用一、教学目标本课程的教学目标是让学生了解和掌握收集证据的作用，培养他们的观察、思考、分析和解决问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：使学生了解收集证据的基本概念和方法，理解其在科学研究和日常生活中的应用。
2.技能目标：培养学生运用观察、实验、等方法收集证据的能力，并能对证据进行整理、分析和判断。
3.情感态度价值观目标：培养学生对科学探究的兴趣和好奇心，增强他们的责任感和使命感，使他们在面对问题时能主动寻求证据，科学决策。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.收集证据的基本概念：介绍证据的定义、类型和作用，使学生理解证据在科学研究和解决问题中的重要性。
2.收集证据的方法：教授观察、实验、等方法，让学生掌握收集证据的基本技巧。
3.证据的整理与分析：教授学生如何对收集到的证据进行整理、分析和判断，从而得出合理的结论。
4.收集证据在实际应用中的例子：通过案例分析，使学生了解收集证据在科学研究、法律诉讼、日常生活等方面的应用。
三、教学方法为了实现教学目标，我们将采用以下教学方法：1.讲授法：通过讲解收集证据的基本概念和方法，使学生掌握相关知识。
2.讨论法：学生进行小组讨论，分享彼此在收集证据过程中的经验和心得，提高学生的实践能力。
3.案例分析法：分析实际案例，使学生了解收集证据在实际应用中的重要性。
4.实验法：学生进行实验，培养他们动手操作和观察能力，提高他们收集证据的技能。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：推荐相关参考书籍，丰富学生的知识储备。
3.多媒体资料：制作精美的课件、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备充足的实验设备，确保学生能顺利进行实验操作。
5.网络资源：利用互联网为学生提供丰富的学习资源，拓宽他们的视野。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生在课程学习中的表现和成果，我们将采用以下评估方式：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答等情况，评估他们的学习态度和积极性。
科学探究的名词解释是啥
科学探究的名词解释是啥科学探究的名词解释是什么？科学探究是一种通过实验、观察和推理的方法，以了解自然现象和解决问题的过程。
它是一种系统性的、有组织的方式，有助于我们获得关于世界、宇宙和人类的更深入的认识。
科学探究的目标是获取可验证的、可重复的结果，以便在科学界得到广泛的认可。
首先，科学探究的核心在于观察和实验。
观察是通过用我们的感官来记录现象或事件的方式。
实验则是通过有意识地设置和控制条件来验证假设并观察结果。
科学家们通过准确、详细的观察以及可重复的实验来获取数据，并通过数据分析和推理来得出结论。
其次，科学探究是建立在现有知识和理论的基础上的。
科学家们在进行实验和观察之前，会调研已有的研究成果和理论，以了解已有的知识，并在此基础上提出新的问题。
科学家们通过对现有理论进行验证和修正，进一步推进知识的积累和发展。
科学探究还包括假设的提出和验证。
科学家们会根据已有知识和观察到的现象提出假设，然后通过实验或观察来验证假设的正确性。
如果结果与假设一致，则可以得出初步的结论，如果结果不符合假设，科学家们将重新审视假设，提出新的解释并再次进行验证。
在科学探究中，数据的收集和分析非常重要。
科学家们会通过仔细记录实验数据，并用数学和统计学方法来分析数据，以获得准确而有意义的结论。
科学家们还经常运用图表、模型和计算机模拟等工具来可视化数据和理论，帮助他们更好地理解和解释复杂的现象。
此外，科学探究还需要科学家们具备批判性思维和开放的态度。
科学家们需要质疑现有的观念、理论和证据，并以开放的心态接受新的想法和实验结果。
科学家们通过与同行进行交流和讨论，吸收各种观点和意见，从而推动科学知识的进步和创新。
总结起来，科学探究是一种以实验证据为基础、有组织且可重复的方法，旨在获得关于自然现象的理解和解决问题的答案。
它通过观察、实验、推理和分析等手段，帮助我们更好地认识世界、宇宙和人类。
科学探究的精神在于批判性思维、开放性态度和积极的合作，为人类的进步和发展做出重要贡献。
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科学实验中证据收集的探究
小学科学课是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程，它以实验和活动为基础，让学生通过亲自观察、思考、提出假设、检验假设、进而得出结论。
教学实践证明：对实验的现象描述和解释、实验结论的得出皆依赖于实验中所收集的证据和对证据的整理与分析，因此，实验中采集到的证据要力求真实、客观、准确、可信、有效。
为了让学生在科学实验中收集有效的证据，经过长期教学实践，我认为教师在教学中需要注意一下几个影响证据收集的因素：
一、实验设计要科学合理，突出学生在实验中的主体性。
教学活动是师生的双边活动，学生是学习的主体，当问题提出后，教师应让学生自己思考相关因素，自己提出假设、自己设计实验自己选择材料、自己动手实验。
教师应发挥主导作用，在学生交流实验方案时，对学生实验设计的合理性、科学性要给予指导，以确保实验的顺利实施。
这样学生通过自主探究获得感性认识，发现规律，收集的证据自然真实有效。
二、实验材料的合理选择
实验材料的选择在一定程度上决定了实验的质量和成功与否，因此证据的收集与材料的选择有着很大关系。
小学科学课的实验有的可选用标准仪器，可大多实验则需要根据情况自主选择材料，材料的许多不确定性都会影响实验效果，影响实验证据的收集。
因此，在选择材料时教师应帮助或指导学生注意：
1.材料的代表性。
选择材料时要考虑所选材料的数量、种类是否
有代表性，以确保获得丰富的实验信息。
如：做“导体与绝缘体”实验时，既要选择足够数量的导体、绝缘体和半导体材料，还要选择干木、湿木这样的材料，让学生观察到：不同材料的物体导电性能不同，同种材料在一定条件下导电性能也会改变。
2.材料的可操作性。
选择材料时既要根据实验需要，又要考虑材料的可操作性，合理降低操作难度，保证实验数据的顺利获取。
如：在做“空气热胀冷缩”实验时，选择在烧瓶上套气球，让学生把烧瓶放入热水中看空气膨胀后气球胀大，把烧瓶放入冷水中看空气收缩气球变瘪。
这样设计实验材料易找，操作难度低，实验效果好，实验证据易于观察描述。
又如：在做“月相形成”的模拟实验时，学生选用手电筒作太阳，皮球作月球，人作地球。
我发现白天做这个实验时手电光照在皮球上的亮度有限，“月亮”的圆缺变化不明显，若改用更强的光源或使环境更暗都不容易。
我就让学生用白粉笔把皮球涂“亮”一半，操作时只要“亮”的部分始终对着太阳就行。
这样实验时降低了操作难度，实验效果很好，学生看清了月亮的圆缺变化，自然容易得出结论。
3.材料的有效性。
选择材料时要充分考虑到所选材料的有效性，保证实验现象明显，实验数据有足够的区分度，以便于达到我们预期的效果。
如：学生设计“研究摆的规律”实验时，教师要指导学生选择摆线长短、摆锤轻重差异较大的材料，使实验所获取的数据有足够的区分度，足以得出结论。
4.材料的可测性、可见度。
实验的过程和现象要让学生都能看到，
一定要注意材料选择的可见度、可测性。
如：在做液体“热胀冷缩”实验时，为了看清水的体积变化，可在水中加入红色墨水以增加可见度。
在做“热辐射”实验时，受到热辐射的黑白两个瓶的气温变化可用温度计来增加可测性。
这样学生获得的证据自然就客观、准确。
三、实验操作的规范化。
《科学》新课标鼓励学生自主、开放、创造性地探究，但在实验中教师要注意指导学生规范化操作。
只有实验前了解所用仪器的精度、操作要领，才可以提高实验效率，避免因为实验数据的误差、操作不当导致收集的实验证据无效或整个实验的失败，以至于引起学生对科学知识的怀疑或理解的偏差。
另外，实验操作的规范化也有助于实验安全，有利于培养学生尊重事实，严谨治学的科学态度和作风。
例如：酒精灯的规范使用可保证实验安全，天平称的规范操作可减少误差；做“导体与绝缘体”实验前规范化检查电路是否畅通、灯泡是否完好都会保证实验的顺利进行。
四、实验变量的严格控制
小学科学实验中有大量的对比实验，对变量的控制影响到实验数据的公平性与可信度，教学中教师要让学生感受并理解控制实验变量的重要性。
实验前学生首先要搞清影响实验的变量有哪些，其次设计实验时要做到严格控制实验变量与不变量。
如：在探究“电磁铁的磁力大小是否与线圈匝数有关”时，设计实验时线圈匝数是变量，铁芯和电池是要严格控制的量，这样的实验才能搞清线圈的匝
数多少是否与电磁铁的磁力大小有关。
五、实验现象的观察描述
小学科学教材中有大量的观察实验现象需要用定性的文字描述来记录，实验的结论也需要一些描述性概念。
描述是结论的证据，描述是解释的基础，描述始于学生对实验现象的细微观察，因此，教学中要重视学生对实验过程及现象的仔细观察和对观察对象的客观、准确的描述。
如：在做“物体沉浮”实验时，教师要提醒学生一个一个地放物体，放一个观察一个，然后再集中观察它们的沉浮状况，特别让学生仔细观察悬浮在水中间的物体，描述出它们在水中的不同沉浮状态。
最后再重点让学生观察同种物体随着物体重量和体积的变化，沉浮状态相应的变化。
这样学生对实验现象作出的描述与解释才准确。
科学实验是一个收集证据，从证据中发现规律的过程。
我们在教学中关注影响实验证据收集的各种因素——科学地设计实验、合理地选择材料、规范化地操作、严格控制变量、仔细地观察现象、如实地记录、精准地描述，定能确保学生顺利获取实验证据，形成解释、得出结论；同时也可以培养学生实事求是、尊重证据的科学态度。