科學探究活動中數據整理的策略

所謂數據是指學生在科學探究活動中通過觀察、實驗等得到的相關實驗數字。對于學生來說，數據是他們在科學探究過程中最真實的記錄，是他們通過觀察、測量、實驗、記錄等方式獲得的，是他們科學探究的依據。對于科學教師來說，不懂得數據在科學教學中的重要性，就不能充分理解科學的本質“嚴謹和證據”，就不能引領學生理解什么是證據。那么，在科學探究活動中怎樣獲得可靠的數據呢？

一、 針對無效數據，組織討論，重視證據意識

在科學教學過程中，很多問題的解決都依賴于數據，我們要有效利用學生在觀察、實驗過程中得到的數據，讓學生自覺運用數據來解釋相關的科學問題，不斷利用數據證明自己的觀點，培養實事求是、用事實說話的科學精神和態度，提高科學探究的效率。

如執教《磁鐵的兩極》教學片段：

筆者要求學生做“磁鐵什么地方的磁力大”的分組實驗，發現有一個小組在掛回形針時，兩極掛的都是6個，而兩極內側的點也分別掛了6個。在小組匯報交流時，他們發現其他小組都是兩極掛的回形針最多，這時小組中有同學提出：“我們可能做錯了，兩極掛的回形針應該最多，怎么辦？”他們經過重新實驗，最后修改了記錄表中的數據，把兩極掛的個數由6個改為7個。

作為一名科學教師，在學生開展科學探究活動的過程中，一方面要讓學生明白真實數據是科學探究活動的首要條件，尊重數據是科學探究活動必須遵循的準則，讓學生明白科學是講究證據的，我們必須從實際出發，實事求是，尊重科學事實，促進學生科學態度的形成。

另一方面，教師要時刻關注學生實驗數據的收集過程，不能只看學生實驗的結果是否正確，急于下結論，而忽略了學生得出結論的依據，教師要明察秋毫，如果一旦發現問題，要不惜時間組織學生重新實驗，使他們認識到科學探究講究證據，科學實驗就是讓我們收集證據，對數據進行整理分析，從而得出正確的結論。

二、 借助不同數據，提出問題，激發探究動機

問題是科學探究的前提，是開啟任何一門科學的鑰匙，沒有問題就不會有解釋問題的思想方法，可見發現問題并提出問題對科學教學具有重要的意義。我們可以設置一個真實的任務，來激發學生的思維，驅動學生提出問題和作出假設。在數據收集型科學探究中，我們可以根據學生實驗得出的不同數據，啟發學生提出探究的問題，激發學生學習科學的興趣，從而主動地投入到科學探究中。

如執教《電磁鐵》教學片段：

筆者首先讓學生自己做一個電磁鐵，再數出電磁鐵吸住大頭針的個數，然后將各小組的實驗數據進行整理匯總，如下表：

筆者看了一下同學們匯總的實驗數據，發現各小組的實驗數據差距較大，如第七組是3個，而第八組是6個，竟相差一半。筆者覺得這些數據的背后有文章可做，于是因勢利導，與學生進行了下面的對話：

師：看到這些數據，你們有什么想法嗎？

生：為什么每個組的電磁鐵吸住大頭針的個數不一樣？

生：電磁鐵的磁力大小和什么因素有關？

師：想知道原因嗎？

生: 想?。R聲）

師: 好，讓我們繼續來探究吧！

……

筆者針對學生實驗得出的不同數據，及時引導學生提出問題，引發學生思考，點燃了學生思維的火花，激發了學生探究的動機，從而使學生產生持續探究的欲望，提高了探究活動的質量。提出問題是探究活動的首要環節，也是保護學生好奇心和激發他們求知欲的關鍵環節。

三、 利用正確數據，分析整理，形成科學概念

數據收集的過程是學生實踐的過程，也是學生最喜歡的環節，但學生在科學探究活動中收集的數據就像一顆顆珍珠，只有整理成一串才能成為項鏈，也才能發揮其應有的作用。數據整理成證據，才能支撐結論，才能形成科學概念。

如執教《磁鐵的磁性》教學片段：

筆者要求學生在條形磁鐵上取A，B，C，D，E五個點（兩個點之間的距離相等），在各點上首尾相連掛回形針，根據所掛回形針的數目來判斷磁鐵各部分磁性的強弱。學生實驗后，將實驗數據統計如下：

師：發現了什么規律？

生：中間磁性最弱。

師：你是怎么知道的？

生：每個組中間都是0。

師：你還有什么發現？

生：磁鐵兩邊磁性最強。

師：說說你的理由。

生：每組的實驗都是兩邊掛的回形針最多。

師：通過剛才對實驗數據的分析整理，我們知道條形磁鐵兩邊磁性最強，中間磁性最弱。磁鐵磁性最強的地方叫磁極，條形磁鐵有兩個磁極。

……

數據的分析是一個思維發展的過程，教師在引導學生分析數據時不能只為了得到正確結論而匆匆分析，應該真實客觀地分析數據，得出正確的科學概念。在這里，每一個單一的數據只能證明事物在一個點上變化的結果，不能代表其他；每一組數據只能證明事物在一個變化周期里的結果，不能代表普遍現象；多組重復實驗的數據能證明事物在一定條件下，具有相同的變化結果，具有普遍性。在科學探究活動中，利用各種方法得到的大量數據，需要通過整理和分析才能發現彼此之間的聯系，發現其中的規律。教師要重視數據的收集、整理、分析及方法的正確指導，幫助學生形成正確的科學概念。

四、 正視異常數據，反復驗證，培養反思精神

學生在科學探究過程中，由于操作和測量等，有時取得的數據會不一致，會出現一些異常數據。如果數據本身都有問題，那我們依靠數據得出的結論也會是不正確的。這些異常數據處理不當會導致學生錯誤地解釋，影響學生形成正確的科學概念。所以讓學生分析數據前，先要讓學生思考“我們得出來的數據都能使用嗎”。教師要引導學生明白在探究過程中出現的異常數據是很正常的，要排除異常數據，必須認真分析，并反復驗證。學生在排除異常數據的同時，也培養了反思精神。

如執教《100毫升水能溶解多少克食鹽》的教學片段：

筆者讓學生做100毫升能溶解多少食鹽的實驗后，將學生研究結果匯總，寫在黑板上。

師：你從上面發現了什么？

生：我們發現溶解了34克和36克的組最多。

師：在十組數據中，哪些數據是可以供我們作下一步分析的？哪些數據是要剔除不作考慮的？

生：第1組和第9組要剔除不作考慮。

師：第1組和第9組的數據跟其他幾組相比，是異常數據，你能分析一下原因嗎？

生：可能第一組放的每一勺都比較多，而第9組放的每一勺都比較少的緣故。

師：出現異常數據后，我們怎么辦？

生：他們兩組重做一遍。

師：我們請第1組和第9組同學上講臺重做實驗，其他同學認真觀察，并仔細查找原因，隨時幫他們糾正。

……

在科學探究過程中，實驗方法的正確性和學生做實驗的技能技巧直接影響到實驗數據的準確性。當學生在分析、整理數據時發現有些組出現異常數據時，為了使實驗操作更加嚴謹，要求他們重新實驗并修改實驗數據。在精彩的課堂生成過程中，加強了對科學本質的認識。

五、 關注缺失數據，及時彌補，面向全體學生

數據是證據，是解釋客觀現象或規律的憑證，對事物的描述、現象的解釋、規律的發現有其獨到的作用，教師應適時引導，增強學生對數據的敏感性，使學生從被動記錄數據發展到主動分析數據，能自覺運用數據來解決問題，提高科學探究的效率。

如執教《豌豆莢里的碗豆》教學片段：

筆者先讓全班52個同學分別統計自己手中的豌豆莢里有幾粒種子，然后將同學們的數據匯總：

師：從這些數據中你們發現了什么？

生：發現絕大部分豌豆莢里的種子數量在3～6顆之間。

師：你們還有什么發現？

生：參與統計的同學只有50人。

師：你統計很認真，全班52個同學只有50人參與了統計。科學探究中每個同學的數據都很重要，一個都不能少，這次統計缺少了2個數據怎么辦？

生：重新統計。

師：我們現在重新統計，希望一個數據都不能少。

……

在做參與人數的統計時，發現全班52個同學只有50個數據后，筆者要求同學們進行重新統計。如果忽略缺失的2個數據而不進行重新統計，必然會產生不良的教學效果。未參與統計的學生可能會認為“活動與我無關，我可以繼續做自己想做的事情”，那么他們就會缺失許多求知、探索的機會，也就失去了科學探究的興趣。如果未參與統計的學生是幾個學習不認真的學生或是學困生，他們可能會認為“反正我是差生，老師也不會來管我的”。正是對缺失的幾個數據的高度關注，正是這次重新統計，留給了學生“老師關注每一個數據，關注每一個學生”的正面影響，從而激發了每一個學生的科學探究欲望。

在科學課堂教學中，“用數據說話”這一觀點貫穿于各冊教材之中。通過培養學生的數據意識，使學生通過探究尋求正確的數據來證明自己的觀點，并自覺運用數據解釋相關的問題或現象。用數據說話有助于學生尋找規律，得出結論，同時也能使探究活動變得更真實、更準確，有利于提高科學探究的效率。