數(shù)據(jù)分析：探尋小學(xué)科學(xué)中的自然奧秘

徐思雨 丁陽

摘要：生命科學(xué)領(lǐng)域是小學(xué)科學(xué)課本中四大領(lǐng)域之一，實(shí)地考察與監(jiān)測會給教學(xué)帶來意想不到的效果。本文通過監(jiān)測蜻蜓在不同溫度、濕度下的數(shù)據(jù)變化，利用數(shù)學(xué)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計、信息技術(shù)的Excel軟件等手段，考察學(xué)生讀圖分析的能力，以求找到可以反映自然的規(guī)律。

關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué)生命科學(xué)領(lǐng)域數(shù)據(jù)分析自然

1 引言

生命科學(xué)領(lǐng)域包含動物和植物以及生物與環(huán)境之間相互依存的關(guān)系，大部分都與自然緊密相連?？茖W(xué)學(xué)習(xí)是以探究為主要核心的，在其具備基礎(chǔ)性、實(shí)踐性、綜合性的基礎(chǔ)上，就要求教師增強(qiáng)學(xué)科之間的相互滲透和聯(lián)系。針對于該模塊內(nèi)容，筆者認(rèn)為可以將其與數(shù)學(xué)上的數(shù)據(jù)統(tǒng)計、信息技術(shù)上的Excel繪制柱形圖、折線圖相結(jié)合，意圖通過數(shù)據(jù)分析拉近學(xué)生與自然距離，真切地體會生物與自然之間的關(guān)系，在學(xué)生內(nèi)心深處樹立起保護(hù)自然的觀念。

筆者就蜻蜓與環(huán)境的關(guān)系，談一談怎樣通過數(shù)據(jù)分析將生命科學(xué)領(lǐng)域與自然相接軌。

2 向自然：“小”問題引發(fā)“大”監(jiān)測

2.1 監(jiān)測樣地

大多數(shù)蜻蜓喜歡生活在天然造就的環(huán)境中，所以樣地應(yīng)為植被數(shù)量較多、人為干擾較少、破環(huán)程度較低的生境類型。在考慮氣候環(huán)境、地形及水質(zhì)狀況的條件下，還需要考慮學(xué)生進(jìn)行監(jiān)測的便捷程度。以南京為例，紫金山、將軍山、莫愁湖等地都是監(jiān)測蜻蜓的良好地點(diǎn)。

2.2 溫度測定

南京位于江蘇省西南部，屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，近幾年蜻蜓活躍期的溫度概況詳見下表1。

表1 幾年蜻蜓活躍期的溫度概況

結(jié)合上表數(shù)據(jù)，考慮蜻蜓主要在春秋季活動，且蜻蜓種類較多，所以監(jiān)測暫定5、 9月份進(jìn)行。

2.3 濕度測定

降雨量影響著空氣和大地土壤中的含水量，無形中也對蜻蜓目昆蟲的發(fā)育造成一定影響。年幼的蜻蜓被稱為幼體或稚蟲，是一種水生動物，發(fā)育過程中水分的參與是不可或缺的，成年后的蜻蜓目昆蟲也同樣需要水分。過低的降雨量會影響蜻蜓目昆蟲對水分的攝取，水分如果獲取不足不僅僅會阻礙蜻蜓目昆蟲的發(fā)育，還會降低蜻蜓目昆蟲對外界艱難困苦的環(huán)境的抵御能力。

2.4 監(jiān)測方法

在5、9月時，當(dāng)氣溫在20℃及以上且天氣明媚，沒有明顯強(qiáng)力風(fēng)和厚重的云層即可進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測時間選擇在9：30 a.m～4：50 p.m。當(dāng)周邊有適合蜻蜓生活的水邊環(huán)境時，先適當(dāng)停留并用溫濕度儀測量出當(dāng)日當(dāng)時的溫濕度，記錄其數(shù)值。接著圍繞湖邊慢慢行走，環(huán)顧四周并做適當(dāng)停頓，且動靜不能太大，以免打擾蜻蜓的正?；顒樱皶r記錄下蜻蜓種類名稱和數(shù)量，記錄表如下：

監(jiān)測地點(diǎn)日期溫度濕度蜻蜓名稱……蜻蜓數(shù)量……

3 走進(jìn)自然：數(shù)據(jù)分析探尋蜻蜓與自然的奧秘

3.1 如何正確處理數(shù)據(jù)

當(dāng)?shù)玫搅烁鱾€監(jiān)測點(diǎn)的蜻蜓數(shù)據(jù)情況后，如何對數(shù)據(jù)匯總才能看出蜻蜓與溫度、濕度的關(guān)系？是否能利用數(shù)學(xué)課上學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總？將數(shù)據(jù)圖表化是否可以幫助我們進(jìn)一步分析？如何借助子信息課上學(xué)習(xí)的Excel完成圖表化？

數(shù)據(jù)匯總對學(xué)生來說難度不大，找好統(tǒng)計的總類別，再分項進(jìn)行統(tǒng)計即可。但是，使用Excel軟件則對他們而言難度系數(shù)頗高，使用步驟總結(jié)為以下四點(diǎn)：

3.2 合力、多角度分析圖表

圖表制作完成后，讀圖分析能力就顯得尤為重要了。學(xué)生通過小組合作分析，獲得不同的讀圖角度，以PPT匯報的形式總結(jié)不同的結(jié)論。一方面可以培養(yǎng)學(xué)生的組織分工的能力，另一方面可以鍛煉學(xué)生的語言表達(dá)能力。教師最后要針對學(xué)生的成果進(jìn)行歸納和點(diǎn)評，以鼓勵表揚(yáng)為主，但不能忘記該活動的最終目的是讓學(xué)生通過親自監(jiān)測，找尋自然與生物之間的關(guān)系，從而樹立保護(hù)環(huán)境的意識。

4 融入自然、理解自然

溫度和濕度看似是由大自然決定的，但實(shí)際上是人類的活動間接地影響了這些因素的變化。生物的生活環(huán)境一部分是在天然的情況下早就的，另一部分則會受人為因素的干擾，其中人為因素占據(jù)著越來越大的比例。隨著城市道路、景點(diǎn)的不斷修建與開發(fā)，自然的生態(tài)環(huán)境會在一定的程度下遭到破壞，由于連鎖反應(yīng)的影響，會造成依賴生態(tài)環(huán)境生存的蜻蜓目昆蟲在種類和數(shù)量上發(fā)生一定程度的減少，嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致某種種類的滅絕。

看似普通的蜻蜓監(jiān)測實(shí)則蘊(yùn)含著生物科學(xué)領(lǐng)域的主概念：動植物之間、動植物與環(huán)境之間存在著相互依存的關(guān)系。監(jiān)測活動不僅讓學(xué)生不再拘泥于課堂教學(xué)，還讓科學(xué)教學(xué)與數(shù)學(xué)、信息技術(shù)更好地融合在了一起，運(yùn)用數(shù)據(jù)說話，更加有力地說明了環(huán)境與生物之間的關(guān)系。

參考文獻(xiàn)

[1]丁巖欽.昆蟲數(shù)學(xué)生態(tài)學(xué)[M].科學(xué)出版社，1994.

[2]王治國.中國蜻蜓分類名錄（蜻蜓目）[J].河南科學(xué)，2017，35（01）：48-77.

[3]隋敬之.中國習(xí)見蜻蜓[M].農(nóng)業(yè)出版社，1986.

[4]虞蔚巖，李朝暉，黃成，等.江蘇南京地區(qū)蜻蜓目（Odonata）昆蟲區(qū)系及多樣性分析[J].長江流域資源與環(huán)境，2010， 19（5）：514.