實驗數(shù)據(jù)，讓思維激蕩

應(yīng)灣灣

摘要：目前小學科學的實驗大部分都涉及到數(shù)據(jù)。教師需要科學地處理數(shù)據(jù)，牢牢把握核心觀念，巧妙轉(zhuǎn)換教學方式，時時關(guān)注特殊數(shù)據(jù)，讓課堂精彩紛呈，讓學生的思維激蕩。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)；科學處理；思維

在形形色色的科學記錄單中有個熟悉的身影——數(shù)據(jù)。它們看上去簡單，想想毫無思緒。有些數(shù)據(jù)大大超出了教師的預設(shè)，讓學生獲得錯誤的觀點，甚至讓教師在課堂上不知所措。那如何科學地處理實驗中的數(shù)據(jù)呢？為了突破這個教學瓶頸，筆者通過學習實踐、向同行討教，進行深入的研究嘗試。

一、把握核心—— 確保數(shù)據(jù)的有效

《科學課程標準》指出：能用簡單測量工具（尺子、測力計、天平、量筒、溫度計、秒表等）對物體進行定量觀察、采集數(shù)據(jù)，并做簡單記錄。這需要教師作好課前準備，保證測量工具的準確性，要指導學生掌握正確的觀察和測量方法，獲得有效的實驗數(shù)據(jù)。例如溫度計的使用，把幾只溫度計放置于相同的環(huán)境中，不能保證每支溫度計所測量的數(shù)值是相同的。合理范圍內(nèi)的偏差是允許的，否則偏差太大會影響活動的效果。因此，教師在上課前要逐一排查測量的工具及整套裝置，保證它們能正常地發(fā)揮作用。比如三年級科學下冊《冰融化了》一課記錄冰塊融化過程中的溫度，將溫度計放入冰中需要等溫度穩(wěn)定下來后讀數(shù)。實驗前教師幾番提醒，仍有幾個小組沒等溫度下降停止就直接測溫，影響數(shù)據(jù)的有效性。既要提供有效的測量工具，也要培養(yǎng)學生正確的實驗操作方法，最終保證實驗數(shù)據(jù)的有效性！真實有效的數(shù)據(jù)，會使解釋具有權(quán)威性和說服力。

二、轉(zhuǎn)換形式——彰顯數(shù)據(jù)的精華

小學生的思維正處于從形象階段向抽象階段過渡的時期，而數(shù)據(jù)的變化往往比較抽象，他們很難有效分析數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。因此，對實驗的數(shù)據(jù)以歸類、作圖、列表等方式進行整理分析顯得特別重要。

1、增加組合表，讓個體變整體

曾執(zhí)教三年級下冊《磁鐵的兩極》一課，學生通過實驗獲得條形磁鐵5個點的磁力大小的數(shù)據(jù)。第1組從左往右回形針個數(shù)：A15、B6、C1、D11、E19，結(jié)論E處磁力最大；第3組從左往右回形針個數(shù)：A10、B5、C0、D6、E14，結(jié)論：E磁鐵的中間沒有磁力，且從中間往兩邊，磁力在增大。那么如何修正學生的結(jié)論呢？采取直接否定的方式嗎？不可以，他們是根據(jù)實際測得的數(shù)據(jù)分析后獲得的結(jié)論。那單獨拿出來講解這幾組數(shù)據(jù)嗎？也行不通，這樣會影響其他學生的整體分析思維。思索后，課堂上增加一張組合表，將所有小組的數(shù)據(jù)收集匯總。經(jīng)過統(tǒng)計，我們不難發(fā)現(xiàn)：條形磁鐵的A、E兩處，吸引的回形針數(shù)量較多，磁力較大。C處吸引的回形針數(shù)量最少，磁力最弱。在整體的對比中，可以輕松地獲得結(jié)論：磁鐵的兩端磁力最大，中間磁力最弱。 將實驗數(shù)據(jù)“化零為整”，便于學生的思考分析，利于學生的思維發(fā)展。

2、巧用統(tǒng)計圖，讓抽象變形象

作圖法是將一系列數(shù)據(jù)之間的關(guān)系或其變化情況用圖線的方式直觀地表示出來，是一種最常用的數(shù)據(jù)處理方法。在科學課上教師應(yīng)根據(jù)學生的思維發(fā)展情況，提供不同的數(shù)據(jù)處理策略。例如，六年級上冊《抵抗彎曲》一課中有兩個探究活動。

在兩個實驗中，學生很自然得出結(jié)論：1.紙的寬度增加，紙的抗彎曲能力增強；2.紙的厚度增加，紙的抗彎曲能力也增強。但請同學比較兩組實驗，寬度與厚度到底誰對抗彎曲能力的影響更大呢？少數(shù)學生思考后能得出結(jié)論，大部分學生費了半天的勁。用統(tǒng)計圖的方法整理數(shù)據(jù)，彰顯蘊藏的結(jié)論。

讓學生畫折線圖對數(shù)據(jù)進行觀察和分析，能直觀地從折線的陡峭程度認識到，增加紙的厚度比增強紙的寬度，抗彎曲能力的效果更明顯。采用直觀的圖像揭示其中的規(guī)律，讓學生的思維在數(shù)字、圖表轉(zhuǎn)化間得到提升。

三、關(guān)注細節(jié)——識別數(shù)據(jù)的玄機

在科學探究中出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)是很正常的。面對異常數(shù)據(jù)，先要引起學生的關(guān)注，引導學生反思，促使學生重新回憶自己的實驗過程。對這些數(shù)據(jù)的避而不答會讓學生形成這樣的誤區(qū)：只要我知道結(jié)論，數(shù)據(jù)的正確與否無關(guān)緊要。不對數(shù)據(jù)進行分析，不利于學生的思維發(fā)展。例如探索斜面的作用實驗中，實驗室用測力計測出直接提升物體所需要的力和使用斜面提升物體所用的力，其中一組學生結(jié)果是這樣的。 直接提升物體的力（N）分別為：0.5、1.0、1.5，沿斜面提升物體的力（N）分別為：0.4、0.9、1.4，我們的發(fā)現(xiàn)：斜面提升物體的力接近直接提升物體的力。

實驗應(yīng)獲得的結(jié)論是：沿斜面提升物體所用的力比直接提升物體所用的力少。該組學生得出的結(jié)論是“斜面提升物體的力接近直接提升物體的力”。他們?yōu)槭裁磿贸鲞@樣的實驗結(jié)論呢？顯然，這歸結(jié)于他們所測得的兩組數(shù)據(jù)間并沒有明顯的差異。為查找出真正的原因，請該組學生重新演示實驗操作的過程，發(fā)現(xiàn)沿斜面提升物體時，他們的測力計是立著拉上去的，并不是沿著斜面平行拉上去的，所以這樣測出的實驗數(shù)據(jù)不準確。在實驗中很難保證每組的學生探究活動都是成功的，總會有個別小組獲得的數(shù)據(jù)顯得有點“特殊”。我們應(yīng)該關(guān)注這些數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)，在時間的許可情況下，可以引導更多的同學對這組數(shù)據(jù)進行分析，尋找產(chǎn)生“特殊數(shù)據(jù)”的原因?；蛘咦屵@組同學重新做一次，看看有沒有新的發(fā)現(xiàn)或者見解，引發(fā)學生的二次思考。

在科學實驗中學生們會遇到許多驚奇的現(xiàn)象，現(xiàn)象背后所揭示的規(guī)律有時很難被他們發(fā)現(xiàn)。但是，當學生用準確的數(shù)字把它們真實地記錄下來，再運用科學的數(shù)據(jù)處理方法，經(jīng)過學生的思考分析，他們便會在研究探討中逐漸明了。這也恰恰是科學課程所倡導的過程?？茖W地處理實驗數(shù)據(jù)，讓小數(shù)據(jù)在課堂上顯示大價值，讓學生的思維在觀察、思考、質(zhì)疑、探討、傾聽、交流中激蕩吧！

參考文獻：

[1]喻伯軍.小學科學教學案例專題研究[M].杭州：浙江大學出版社，2005.

[2]胡志林.科學課[J]. 湖北： 湖北教育出版社，2015.6.

[3]教育部.全日制義務(wù)教育科學課程標準（3-6年級）（實驗稿）解讀[S].北京師范大學出版社，2002.

[4]張紅霞.科學究竟是什么[M].北京：高等教育出版社，2008.

[5]喻伯軍.“浙江省中小學學科教學建議”案例解讀[M].浙江：浙江教育出版社，2015.endprint