捉意外數(shù)據(jù)，促進(jìn)動(dòng)態(tài)生成

科學(xué)實(shí)驗(yàn)是小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)中的重要內(nèi)容，而數(shù)據(jù)則是記錄實(shí)驗(yàn)過程、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重要手段。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)過程中通常需要通過對(duì)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，才能理解發(fā)現(xiàn)事物與事物之間的聯(lián)系，掌握相互之間的規(guī)律，透過現(xiàn)象探究本質(zhì)。但是，在實(shí)驗(yàn)操作過程中，我們往往會(huì)遇到一些意想不到的“意外數(shù)據(jù)”，對(duì)此我們應(yīng)該怎么辦呢？是置之不理還是一帶而過？下面，筆者將結(jié)合教學(xué)實(shí)例，談?wù)勅绾翁幚聿徽?qǐng)自來、意想不到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如何將這些意外轉(zhuǎn)化為有效的課程教學(xué)資源。

一、正確面對(duì)，捕捉意外數(shù)據(jù)

在小學(xué)科學(xué)課堂的實(shí)驗(yàn)過程中，我們會(huì)得出許多數(shù)據(jù)，如果細(xì)心觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)大部分?jǐn)?shù)據(jù)是符合實(shí)驗(yàn)假設(shè)的，而時(shí)常會(huì)有一些數(shù)據(jù)不符合，就是所謂的“意外數(shù)據(jù)”。例如在教學(xué)小學(xué)四年級(jí)《油菜花開了》（教育科學(xué)出版社）這一課時(shí)，教師將學(xué)生們分成六個(gè)小組，讓他們分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：解剖油菜花，并觀察一個(gè)油菜花的花瓣數(shù)、雄蕊數(shù)、雌蕊數(shù)以及萼片數(shù)分別是多少。經(jīng)過解剖、觀察和記錄統(tǒng)計(jì)，學(xué)生們得出以下數(shù)據(jù)：

仔細(xì)觀察從表1，我們不難發(fā)現(xiàn)，六個(gè)小組學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察的結(jié)果中各不相同。其中，花瓣數(shù)都是一樣的，萼片數(shù)基本一致，而雄蕊數(shù)和雌蕊數(shù)的數(shù)據(jù)相差稍大，這兩組數(shù)據(jù)便是本實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的“意外數(shù)據(jù)”。又比如教科版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)上冊(cè)運(yùn)動(dòng)和力單元第一課《我們的小纜車》，教師讓學(xué)生們分成4個(gè)組做實(shí)驗(yàn)探究，分別用不同數(shù)量的墊圈拉動(dòng)小車，讓小車行駛同樣距離的路程，所耗費(fèi)的時(shí)間分別是多少，從而觀察物體運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力與速度的關(guān)系。通過實(shí)驗(yàn)觀察，學(xué)生們記錄了一下數(shù)據(jù)：

認(rèn)真對(duì)比分析表2中的數(shù)據(jù)，我們也很容易地看到：前3組實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致，即懸掛的墊圈數(shù)越多小車行駛的速度就越快，而行駛所費(fèi)時(shí)間則越短，這也是符合我們實(shí)驗(yàn)假設(shè)的。但是第4小組的結(jié)果中，掛10個(gè)墊圈數(shù)行駛所花費(fèi)的時(shí)間卻比8個(gè)墊圈數(shù)多，這顯然與實(shí)驗(yàn)假設(shè)不符合，是一組“意外數(shù)據(jù)”。

小學(xué)科學(xué)課本身是一門探究性質(zhì)的活動(dòng)課，實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生這樣一些“意外數(shù)據(jù)”并不奇怪。按常規(guī)思維，我們往往會(huì)認(rèn)為這些意外是實(shí)驗(yàn)的失敗，是教學(xué)的瑕疵，給實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶去諸多干擾與困惑。事實(shí)上，科學(xué)探究本身就是一個(gè)從未知到了解再到慢慢深入的過程，探究科學(xué)的過程本就疑惑重重。與其忽略、漠視甚至害怕這些“意外數(shù)據(jù)”出現(xiàn)，我們倒不如正確面對(duì)，直視它們的存在。

二、反思原因，促進(jìn)動(dòng)態(tài)生成

當(dāng)我們捕捉到這些意外數(shù)據(jù)之后，接下來應(yīng)該怎么做呢？當(dāng)然，首先是分析它們出現(xiàn)的原因，然后順勢(shì)利導(dǎo)、抓住契機(jī)，引導(dǎo)學(xué)生思考、探索，從而促進(jìn)課堂動(dòng)態(tài)教學(xué)資源生成。

比如《油菜花開了》實(shí)驗(yàn)中學(xué)生們得出表1的數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)前教師已經(jīng)讓學(xué)生們將油菜花各部分的實(shí)物與書中圖片名稱進(jìn)行了對(duì)比學(xué)習(xí)，可是為什么會(huì)出現(xiàn)2組意外數(shù)據(jù)呢？經(jīng)過結(jié)果展示，原來由于萼片、雄蕊和雌蕊的顏色十分相似，有的小組學(xué)生錯(cuò)將萼片或雄蕊當(dāng)作雌蕊了；甚至還有一個(gè)小組解剖時(shí)誤把雄蕊夾成兩半了，所以統(tǒng)計(jì)的雄蕊數(shù)最多……對(duì)此，教師立即抓住機(jī)會(huì)，讓學(xué)生們反思，為什么解剖時(shí)會(huì)出現(xiàn)這些狀況？正確的解剖方法應(yīng)該如何操作？學(xué)生們眾說紛紜：有的說“解剖時(shí)應(yīng)該小心翼翼，不能太過用力把花蕊夾斷”，也有學(xué)生說“解剖時(shí)應(yīng)該借助放大鏡，仔細(xì)觀察”，還有學(xué)生說“應(yīng)該多做幾次實(shí)驗(yàn)，因?yàn)橐淮螌?shí)驗(yàn)有可能會(huì)有失誤，結(jié)果不一定最正確”……的確，這次意外數(shù)據(jù)的出現(xiàn)原因在于教師未能要求學(xué)生進(jìn)行規(guī)范的操作：解剖油菜花實(shí)驗(yàn)時(shí)，要做到仔細(xì)觀察、小心行動(dòng)，從外至內(nèi)按順序解剖，并且將相同形狀相同顏色的部分放在一處，一邊統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)。

又比如《我們的小纜車》這個(gè)實(shí)驗(yàn)，為什么會(huì)出現(xiàn)表2中第4組統(tǒng)計(jì)的意外數(shù)據(jù)呢？顯然，我們還不能得出課本中的結(jié)論即“拉動(dòng)小車的墊圈數(shù)量越多，小車的運(yùn)動(dòng)耗時(shí)越少，運(yùn)動(dòng)的速度越快；反之，拉動(dòng)小車的墊圈數(shù)量越少，小車的運(yùn)動(dòng)耗時(shí)越多，運(yùn)動(dòng)的速度則越慢?！?于是，教師說，“從第一次實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我發(fā)現(xiàn)有三個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是支持這一結(jié)論的，而另外一個(gè)小組數(shù)據(jù)不支持。那么到底誰對(duì)誰錯(cuò)呢？看來我們還需要進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)加以證明。接下來，又讓學(xué)生們做第二次、第三次實(shí)驗(yàn)，并且將墊圈數(shù)的變量提高，從“6-8-10”改為“5-10-15”，變量的距離拉大，得出來的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)差距將更為明顯，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也更加一目了然。借機(jī)，教師也讓學(xué)生們反思一旦出現(xiàn)意外數(shù)據(jù)應(yīng)該怎么辦？是否應(yīng)該檢查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否合理？實(shí)驗(yàn)過程是否嚴(yán)格規(guī)范操作？實(shí)驗(yàn)材料是否符合標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)變量是否有效控制？面對(duì)意外數(shù)據(jù)，我們是否應(yīng)該再次實(shí)驗(yàn)、多次實(shí)驗(yàn)，以尋找到最真實(shí)可信的實(shí)驗(yàn)結(jié)果？就這樣，教師抓住這些意外數(shù)據(jù)加以引導(dǎo)，讓學(xué)生們更加深入地思考問題，智慧巧妙地運(yùn)用好這些動(dòng)態(tài)的生成性資源為教學(xué)服務(wù)，更有助于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)意識(shí)和態(tài)度。

總之，課堂是鮮活的，學(xué)生們的思維是活躍的，科學(xué)實(shí)驗(yàn)課中任何“意外”都不是“意外”，都是我們最好的教學(xué)資源。正如偉大發(fā)明家愛迪生所說，“我沒有失敗，我只是在發(fā)現(xiàn)”。意外數(shù)據(jù)也并不預(yù)示著我們實(shí)驗(yàn)的失敗，而只是推動(dòng)我們發(fā)現(xiàn)科學(xué)真諦的另一條路徑。作為一名小學(xué)科學(xué)課的教師，我們有義務(wù)更有責(zé)任引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)和處理這些“意外數(shù)據(jù)”，借“意外數(shù)據(jù)”培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、探究精神和研究方法，讓學(xué)生們的認(rèn)知和理解在各種意外之中得以升華，將意外數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為寶貴的課程動(dòng)態(tài)性生成資源。

【作者單位：杭州市明珠實(shí)驗(yàn)學(xué)校 浙江】