實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，讓思維激蕩

應(yīng)灣灣

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

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)；科學(xué)處理；思維

在形形色色的科學(xué)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(yù)設(shè)，讓學(xué)生獲得錯誤的觀點(diǎn)，甚至讓教師在課堂上不知所措。那如何科學(xué)地處理實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)呢？為了突破這個教學(xué)瓶頸，筆者通過學(xué)習(xí)實(shí)踐、向同行討教，進(jìn)行深入的研究嘗試。

一、把握核心—— 確保數(shù)據(jù)的有效

《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：能用簡單測量工具（尺子、測力計(jì)、天平、量筒、溫度計(jì)、秒表等）對物體進(jìn)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(zhǔn)備，保證測量工具的準(zhǔn)確性，要指導(dǎo)學(xué)生掌握正確的觀察和測量方法，獲得有效的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。例如溫度計(jì)的使用，把幾只溫度計(jì)放置于相同的環(huán)境中，不能保證每支溫度計(jì)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(xué)下冊《冰融化了》一課記錄冰塊融化過程中的溫度，將溫度計(jì)放入冰中需要等溫度穩(wěn)定下來后讀數(shù)。實(shí)驗(yàn)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(xué)生正確的實(shí)驗(yàn)操作方法，最終保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性！真實(shí)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(xué)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(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)以歸類、作圖、列表等方式進(jìn)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(xué)生通過實(shí)驗(yàn)獲得條形磁鐵5個點(diǎn)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(xué)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(shí)際測得的數(shù)據(jù)分析后獲得的結(jié)論。那單獨(dú)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(xué)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(jì)，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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)“化零為整”，便于學(xué)生的思考分析，利于學(xué)生的思維發(fā)展。

2、巧用統(tǒng)計(jì)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(xué)課上教師應(yīng)根據(jù)學(xué)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(shí)驗(yàn)中，學(xué)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(qiáng)；2.紙的厚度增加，紙的抗彎曲能力也增強(qiáng)。但請同學(xué)比較兩組實(shí)驗(yàn)，寬度與厚度到底誰對抗彎曲能力的影響更大呢？少數(shù)學(xué)生思考后能得出結(jié)論，大部分學(xué)生費(fèi)了半天的勁。用統(tǒng)計(jì)圖的方法整理數(shù)據(jù)，彰顯蘊(yùn)藏的結(jié)論。

讓學(xué)生畫折線圖對數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察和分析，能直觀地從折線的陡峭程度認(rèn)識到，增加紙的厚度比增強(qiáng)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(xué)生的思維在數(shù)字、圖表轉(zhuǎn)化間得到提升。

三、關(guān)注細(xì)節(jié)——識別數(shù)據(jù)的玄機(jī)

在科學(xué)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(xué)生的關(guān)注，引導(dǎo)學(xué)生反思，促使學(xué)生重新回憶自己的實(shí)驗(yàn)過程。對這些數(shù)據(jù)的避而不答會讓學(xué)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(jìn)行分析，不利于學(xué)生的思維發(fā)展。例如探索斜面的作用實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室用測力計(jì)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(xué)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(shí)驗(yàn)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(xué)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(shí)驗(yàn)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?jiān)摻M學(xué)生重新演示實(shí)驗(yàn)操作的過程，發(fā)現(xiàn)沿斜面提升物體時，他們的測力計(jì)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。在實(shí)驗(yàn)中很難保證每組的學(xué)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(diǎn)“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(dǎo)更多的同學(xué)對這組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，尋找產(chǎn)生“特殊數(shù)據(jù)”的原因?；蛘咦屵@組同學(xué)重新做一次，看看有沒有新的發(fā)現(xiàn)或者見解，引發(fā)學(xué)生的二次思考。

在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中學(xué)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(dāng)學(xué)生用準(zhǔn)確的數(shù)字把它們真實(shí)地記錄下來，再運(yùn)用科學(xué)的數(shù)據(jù)處理方法，經(jīng)過學(xué)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(xué)課程所倡導(dǎo)的過程。科學(xué)地處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，讓小數(shù)據(jù)在課堂上顯示大價值，讓學(xué)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(xiàn)：

[1]喻伯軍.小學(xué)科學(xué)教學(xué)案例專題研究[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，2005.

[2]胡志林.科學(xué)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(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（3-6年級）（實(shí)驗(yàn)稿）解讀[S].北京師范大學(xué)出版社，2002.

[4]張紅霞.科學(xué)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(xué)學(xué)科教學(xué)建議”案例解讀[M].浙江：浙江教育出版社，2015.endprint