例談將數據意識根植于小學科學課堂

科學學習離不開對大量數據的處理和分析。培養學生觀察數據、分析數據的良好習慣，可以發展他們的科學思維能力，提高他們的綜合素養。教師應當以核心素養為導向，加強學生的數據處理能力，提高他們的數據意識。

一、體驗數據的收集

要培養學生的數據意識，教師應在一開始就讓他們意識到數據的收集是抽樣、實驗、測量的結果，而不是推理或自行猜想的結果。科學課堂的數據要嚴謹、有理有據，而測量方法和實驗方法都會影響數據的準確性。為保證收集數據的準確性，教師應要求學生多次測量。

《運動和呼吸》教學片段

（教師組織學生測量自己在安靜狀態下1分鐘呼吸和心跳的次數。）

師：要想準確測量呼吸次數，先要明確測量方法，那怎么計算我們的呼吸次數？

生：呼吸有呼和吸兩個步驟，鼻子是呼吸的主要器官，可以把手放在鼻子前感受呼吸。

生：呼吸時，我們的肚子會動，可以統計肚子的起伏次數。

師：對，一呼一吸才算一次呼吸。我們把手放在小腹上部，感受呼吸頻率。在這個過程中，我們需要注意什么？

生：呼吸時要放松。

師：是的，大家在測量時盡量保持自然狀態，不要刻意改變呼吸的頻率，將精力集中在呼吸上。我們在收集數據時，一定要保持實事求是的態度。

（學生體驗后交流。）

師：你知道哪些方法可以用來測量心跳的次數呢？

生：把手放在心臟的位置，感受它的跳動。

生：可以摸脈搏。

生：可以摸脖子附近的動脈。

師：請大家伸出自己的左手，掌心朝上，右手的食指、中指及無名指三指并攏，將指肚部位放在左手手腕外側，大拇指自然放在手背附近，并稍稍用力。這時，中指指肚就可以感覺到脈搏的跳動。現在我們分別測量自己在安靜狀態下、剛結束運動、運動結束3分鐘后呼吸和脈搏的次數。

（學生活動，并收集數據。）

師：剛才，我們已經成功收集了全班的數據。現在，我們以小組為單位，比較一下這三組數據，你們有什么發現呢？

生：我發現剛結束運動時，我們的呼吸和心跳次數最多。

生：3分鐘后數據逐漸變小。

生：人越累，呼吸和心跳的次數越多。

師：通過整理數據我們可以知道，人在運動時呼吸和脈搏的跳動次數都會比安靜時多。但每個人的身體素質不同，會出現有的人運動后呼吸與脈搏的次數變化非常大，有的人變化不大的現象。

數據收集是培養數據意識的基石，科學地收集數據是建立科學知識的基礎上的。數據意識在生活中的應用十分廣泛，衣食住行都離不開數據的處理，是學生走向社會的必備生存技能。

二、感悟數據的多變

在處理數據樣本時，樣本越多，學生越容易從樣本中總結出背后的科學秘密。

《尋找遺傳與變異的秘密》教學片段

師：你知道胎兒出生時，是男寶寶的可能性是多少嗎？是女寶寶的可能性呢？

生：都是50%。

師：這是為什么嗎？其實，當你“住進”媽媽肚子里的時候，你的性別就已經確定了，決定性別的因素是人體細胞內的染色體。請你先觀察一下這些染色體（出示染色體圖片），看看它們有什么特點？數量有多少？

生：染色體都是一對一對出現的。

生：人體一共有23對染色體。

師：這23對染色體來自哪里？

生：一半來自爸爸，一半來自媽媽。

師：沒錯！每一對染色體都是一條來自父親，一條來自母親，而這23對染色體中的最后一對就決定著我們的性別。科學家利用符號將這對染色體表示出來，男性為XY，女性為XX。那性別到底是如何確定的呢？父親可以提供X染色體和Y染色體，母親可以提供X染色體，當染色體重新組對時，會產生哪些結果呢？接下來，我們玩一個游戲：兩人一組，一人代表父親，一人代表母親，每人投擲一次硬幣代表一條染色體，將結果組合，得出寶寶的性別。活動次數：50次。

（學生統計結果，并交流匯報。）

師：看來，結果如你們猜測的那樣，生男寶寶或生女寶寶的概率都是50%。

教師通過講解決定性別的因素，讓學生初步認識到了人體內的染色體是成對出現的，但到下一代時，又可以拆分和重組。這為接下來探究“基因”奠定了基礎。雖然小學階段的統計內容屬于描述性統計范疇，概率內容也只要求進行定性的判斷，但在啟蒙階段，真正重要的是讓學生對數據和不確定現象的意義與作用有一個初步的感悟，為他們后續的學習做好準備。

三、重視數據的分類

小學科學課堂上，有些是對實驗數據的整理，有些是對圖形數據的分類，還有一些是對生活中的事物的現象和特點的統計。在面對大量的科學數據時，學生要能夠分析數據，找出數據的特點，進行分組和排序，同時，對于異常數據要做出初步的推理和判斷。

《尋找遺傳和變異的秘密》教學片段

師：最近老師在家里整理學生與家長的照片時，不小心將他們的照片弄混了，你能幫我找到他們的父母嗎？說一說你的理由。

（學生交流匯報：從臉型、雙眼皮、鼻子的形狀、耳朵的形狀、眉形、額頭的寬度、發際線、眼睛的形狀、鼻子的形狀、嘴唇等特征來找。）

師：你們的觀察能力真強！這些都是遺傳特征的“數據”。其實人類還有一些特征數據，讓我們一起來看看你擁有下面哪些特征？（見表1）除了這些特征，我們還可以嘗試增加一些外貌特征（眉毛的濃密或稀疏、鼻梁的高度等）。請大家利用這張表格，對自己和小組內的同學進行調查。

我發現我和父親相似的特征有（寫序號）：

我發現我和母親相似的特征有（寫序號）：

在延續后代的過程中，每一種生命親代和子代之間的遺傳和變異現象雖然不斷變化，但都有一定的規律。克隆、轉基因食品、我長得像誰以及我未來會是什么樣子，這些都是學生非常感興趣的話題。通過本課的學習，學生可以在觀察、調查、統計、分析數據的基礎上用科學規范的語言描述遺傳現象。

四、明確數據的意義

教師要引導學生在生活中從科學的角度出發，讀懂新聞、書本、電視、報刊上的簡單統計圖表，并依據圖表呈現的數據做出合理的分析，挖掘圖表的含義。

《適應生存的本領》 教學片段

（教師出示資料學生閱讀：東非大草原有旱季和雨季兩個季節。每年6—7月，角馬、水牛等就開始浩浩蕩蕩地從賽倫蓋蒂野生動物保護區遷往馬賽馬拉野生動物保護區。角馬、水牛對食物和水源有很高的要求，兩個季節的交替變化讓它們上演了一場自然大遷徙。教師出示塞倫蓋蒂和馬賽馬拉兩大保護區降水量和氣溫的統計圖，如圖1所示。學生分組分析數據，完成記錄。）

師：說一說你們的分析結果吧！

生：塞倫蓋蒂保護區的氣溫和降水量在7—9月都降至全年最低。

生：馬賽馬拉保護區的降水量和氣溫在當年12月到次年2月是全年最低的，其他月份的氣溫和降水量都比較高。

生：塞倫蓋蒂保護區除了7—9月，其他月份的氣溫和降水量都比較適宜動植物的生長或生存。

生：馬賽馬拉保護區在4—9月的氣溫和降水量比較適宜動植物生長或生存。

師：適宜的氣溫和充足的降水量能給生活在該野生動物保護區的動物提供怎樣的生存環境？

生：氣溫高、降水量充足的地方，一般植被生長得比較茂盛。

生：植被茂盛就能夠給食草類動物提供充足的食物，是動物很好的棲息地。

生：氣溫低、降水量低的地方將面臨干旱和寒冷，不適宜動植物生長或生存。

師：兩大野生動物保護區常年都是氣溫高、降水量充足的嗎？如果你是角馬或水牛，你將如何應對環境的變化？

生：我會選擇遷徙，一段時間生活在塞倫蓋蒂保護區，一段時間生活在馬賽馬拉保護區。

生：通過對兩大野生動物保護區氣溫和降水量的分析，我會選擇當年12月到次年3月生活在塞倫蓋蒂保護區，4—11月生活在馬賽馬拉保護區。

師：同學們，你們可真了不起。通過對兩大保護區氣溫和降水量的分析，你們證實了角馬和水牛遷徙的原因。雨季期間，雨水充足，角馬和水牛棲息在廣闊的草原上。到了旱季，它們便遷徙去尋找水源。當然，這條遷徙之路并不是一帆風順的，沿途會受到獅子、老虎等猛獸襲擊，所以它們不得不聚集起來，成群結隊，保護自己的安全。

六年級學生的圖表儲備已經很豐富，條形統計圖、折線統計圖、扇形統計圖在數學的學習中已有涉獵。學科的融合能讓他們運用數學知識解決科學問題，做到學以致用。

參考文獻

[1]楊立忠.小學生數據分析觀念素養的提高策略[J].甘肅教育，2019（20）.

[2]韓秋燕.注重數據分析 提升小學科學素養[J].福建教育學院學報，2019（03）.