基于數(shù)據(jù)分析，培養(yǎng)實證意識

王剛　胡夢娜

實證意識是科學教學與其他學科教學最大的區(qū)別，學生只有通過嚴謹?shù)膶嶒?、精準的?shù)據(jù)、科學的分析，才能歸納出正確的實驗結(jié)論，獲得全面的科學素養(yǎng)。而在日常教學中，由于時間的制約，實驗數(shù)據(jù)獲取不易，學生科學分析意識薄弱，導致部分教師對待數(shù)據(jù)的態(tài)度不嚴謹，數(shù)據(jù)分析過程草率，嚴重違背了科學學科教學的本源。

一、當前科學教學數(shù)據(jù)分析亂象

1.數(shù)據(jù)采集以偏概全

第一，有的教師以部分小組數(shù)據(jù)作為大數(shù)據(jù)的全部，忽視整個班級實驗數(shù)據(jù)的匯總，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式過于簡單;第二，有的科學教師在主觀上不重視科學實驗，在匯報實驗結(jié)果時，只要聽到自己滿意的結(jié)果，就不再讓學生匯報，也有的教師由于課時緊張，在實驗匯報時只選取個別小組的數(shù)據(jù)，沒有全部展示班級學生的信息，使得數(shù)據(jù)分析草率，存在以偏概全的現(xiàn)象。

2.數(shù)據(jù)分析走過場

有的科學教師只重視完成教學任務，沒有培養(yǎng)學生分析實驗數(shù)據(jù)的能力。在實驗結(jié)束后，有的科學教師沒有給學生處理數(shù)據(jù)的時間，而是直接呈現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)，引出實驗結(jié)論。這導致學生做完實驗后沒有充分挖掘數(shù)據(jù)中蘊含的信息，極大地降低了實驗效率，使得學生摸不到頭腦，無法理解實驗的真正意義，也無法提高學生處理實驗數(shù)據(jù)的能力，為他們今后的學習帶來不利影響。

3.數(shù)據(jù)處理敷衍了事

科學的本質(zhì)是探究，學生要在嚴謹?shù)膶嶒炛羞M行觀察記錄，再進一步分析概括。但當前小學科學教育缺少專業(yè)教師，缺少必備的實驗器材和專業(yè)知識，部分教師對數(shù)據(jù)處理敷衍了事，主要表現(xiàn)在：第一，“假實驗，假數(shù)據(jù)”，教師沒有引導學生真正做實驗，實驗數(shù)據(jù)胡編亂造;第二，教師對實驗中出現(xiàn)的異樣數(shù)據(jù)沒有分析，只簡單地問學生：“你們同意這個結(jié)論嗎？”如果學生得到的實驗數(shù)據(jù)與理論不符，教師不應該回避，而應細致分析異常數(shù)據(jù)成因，幫助學生養(yǎng)成良好的實驗習慣。

二、重視數(shù)據(jù)分析，用證據(jù)說話

為了提高學生的實證意識，在小學科學教學中，教師可以從三個方面著手。

1.選用合適的數(shù)據(jù)分析方法

小學生正處于一種由形象思維轉(zhuǎn)化為抽象思維的關(guān)鍵時期，因為數(shù)據(jù)變化很抽象，不是看得見、摸得著的，這就造成學生無法有效分析數(shù)據(jù)之間存在的關(guān)系。此時，教師如果能根據(jù)具體情況引導學生選擇恰當方法處理實驗數(shù)據(jù)，學生就能發(fā)現(xiàn)規(guī)律，得出科學結(jié)論。目前，在小學科學階段，教師分析實驗數(shù)據(jù)的方法有如下幾種：①推理分析法;②定量計算法;③圖表圖像法;④示意圖法。

如在教學五下《下沉的物體會受到水的浮力嗎》時，學生采集了以下數(shù)據(jù)（如表1所示）：

表1

教師讓學生用圖示法（如表1所示）畫出重力和浮力之間的關(guān)系，并附上簡單的圖示說明，然后利用示意圖解釋石塊在水中下沉的原因。教師用示意圖搭建數(shù)據(jù)與概念之間的橋梁，用直觀的方式表現(xiàn)出抽象的力之間的關(guān)系，有助于學生理解石塊下沉的原因，突破學習難點。

又如在教學《抵抗彎曲》中探究“紙的抗彎曲能力和什么有關(guān)”的問題時，學生通過實驗獲得了紙在不同寬度和不同厚度時承受壓力（墊圈個數(shù)）的數(shù)據(jù)。教師可利用“折線統(tǒng)計圖”，引導學生比較紙的寬度和厚度的抗彎曲能力，這種方法巧妙，目標清晰，學生對概念的印象也更加深刻。

2.采用高效的呈現(xiàn)方式

學生獲取實驗數(shù)據(jù)后，把數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出來供分析與論證尤為重要。在實驗完成后，教師會安排一定的時間讓學生展示和交流自己實驗所得數(shù)據(jù)，即便一個組只用1分鐘進行展示，那么整節(jié)課在這個環(huán)節(jié)可能要耗費10分鐘，所用時間顯然多了。

在數(shù)字化時代，教師可以借助Excel等辦公軟件，以圖表方式呈現(xiàn)出獲得的實驗數(shù)據(jù)。Excel里面有一個數(shù)據(jù)透視圖功能，教師可以通過簡單的設(shè)置，將數(shù)據(jù)處理成想要的圖形。

以《熱起來了》一課為例，學生以小組為單位，在測量溫度時，每獲得一個新數(shù)據(jù)，小組長就可指定每組的一位同學上講臺來輸入數(shù)據(jù)，避免其他同學篡改實驗數(shù)據(jù)。其他學生也不是無所事事的，而要通過大屏幕觀察不同小組同學的溫度高低。在實驗結(jié)束后，一張匯總?cè)鄶?shù)據(jù)的柱形圖就隨之呈現(xiàn)出來，有助于學生觀察與分析數(shù)據(jù)。

教師還可以利用“希沃傳屏”軟件，通過Wi-Fi、Android/IOS智能終端遙控智能平板，實現(xiàn)大小屏幕同屏顯示＼雙向互動，將學生的實驗過程拍攝下來，進行實時指導，實驗數(shù)據(jù)也就更加真實，教師再加以簡要說明，就可以實現(xiàn)高效的交流。

3.直面意外數(shù)據(jù)

“意外數(shù)據(jù)”其實是學生在實驗中獲得的與預期數(shù)據(jù)不符的一類數(shù)據(jù)，它看似沒有規(guī)律，但它尊重事實。在出現(xiàn)“意外數(shù)據(jù)”時，小學科學教師不能夠敷衍了事，應該直面意外，幫助學生思考原因，引導他們發(fā)現(xiàn)科學的本質(zhì)。

如教學五上《蚯蚓喜歡明亮的還是黑暗的生活環(huán)境》時，有兩個組得出的數(shù)據(jù)如表2所示。

表2

教師應積極引導學生反思意外數(shù)據(jù)，讓他們像科學家學習，留意意外數(shù)據(jù)，大膽質(zhì)疑意外數(shù)據(jù)，幫助學生分析意外數(shù)據(jù)產(chǎn)生的原因，引導學生仔細梳理、反思探究的全過程。

同時，教師要引導學生反思實驗材料是否有異，反思變量控制是否到位，反思實驗操作是否規(guī)范。在反思中，有的學生發(fā)現(xiàn)自己組的黑暗環(huán)境不符合要求，導致實驗數(shù)據(jù)失效，有的學生發(fā)現(xiàn)使用的盒子很長，兩組泥土放得很遠，蚯蚓爬行距離太遠，觀察時間太長，影響蚯蚓判斷，實驗數(shù)據(jù)失效。在課堂上，由于教師對意外數(shù)據(jù)的探究引導，學生們興趣盎然，思維碰撞，主動探究，新的學習方向不斷產(chǎn)生，在精彩生成的同時，也是學生對科學探究嚴謹性的重新認識。

三、結(jié)語

要體現(xiàn)小學科學課程宗旨，實現(xiàn)培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的目標，教師必須正視現(xiàn)狀，引導學生探究實驗活動，不要一味地追求教學任務，而忽視了培養(yǎng)學生的能力，小學科學教師應培養(yǎng)學生的實證能力，讓他們在探究活動中體會科學的真諦。

參考文獻：

[1]章鼎兒.走向探究的科學[M].北京：教育科學出版社，2012.

[2]施逢慶.正視實驗數(shù)據(jù)[J].湖北教育，2010，（1）.

（作者單位：浙江省仙居縣實驗小學）