小學(xué)科學(xué)課堂培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)收集和分析能力的研究

徐陽

小學(xué)科學(xué)課程作為一門基礎(chǔ)課程，對一個人的科學(xué)素養(yǎng)的形成具有十分重要的作用。小學(xué)科學(xué)課堂離不開實(shí)驗(yàn)，而一個科學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出不僅需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)操作，更離不開精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)收集和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治?。因此學(xué)生數(shù)據(jù)收集和分析的能力是確保實(shí)驗(yàn)結(jié)論科學(xué)、有效的強(qiáng)有力保障。

一、提高學(xué)生對數(shù)據(jù)收集和分析意義的認(rèn)識

小學(xué)科學(xué)課堂往往涉及大量的實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情很高，也能按照要求完成各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作，然而匯報交流時教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生在數(shù)據(jù)收集和分析的過程中問題百出。下面以“研究小車的運(yùn)動”一課為例，就學(xué)生在此過程中的問題進(jìn)行分析。

如圖1，盡管教師一再解讀實(shí)驗(yàn)單的填寫要求，該小組對實(shí)驗(yàn)單的理解還是出現(xiàn)了錯誤。實(shí)驗(yàn)要求每組實(shí)驗(yàn)完成5次，共三組，被誤解成每組實(shí)驗(yàn)完成3次，共五組。此外，教師還發(fā)現(xiàn)不少小組雖然完成了實(shí)驗(yàn)，卻沒有留下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，當(dāng)實(shí)驗(yàn)完成后才恍然大悟。由此說明，受年齡特征的影響，小學(xué)生在課堂上更多的是關(guān)注實(shí)驗(yàn)過程本身，對數(shù)據(jù)的收集和分析體現(xiàn)的價值認(rèn)識不足。

與有趣的實(shí)驗(yàn)相比，數(shù)據(jù)的收集和分析過程確實(shí)比較枯燥煩瑣，然而不經(jīng)一番寒徹骨，怎得梅花撲鼻香。沒有細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)收集和分析，實(shí)驗(yàn)的結(jié)論將缺乏強(qiáng)有力的支撐，實(shí)驗(yàn)的意義也就蕩然無存。

教師在平時的教學(xué)過程中應(yīng)多讓學(xué)生切身感受到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的價值和意義。比如，教師在平時教學(xué)過程中可播放一些科研工作者們潛心進(jìn)行數(shù)據(jù)研究的視頻，以及這些數(shù)據(jù)在我國各個領(lǐng)域的運(yùn)用，讓學(xué)生從中學(xué)習(xí)科研工作者的嚴(yán)謹(jǐn)、鉆研的科學(xué)精神。在平時的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)多花些時間對實(shí)驗(yàn)單進(jìn)行講解，帶領(lǐng)學(xué)生弄清每一格所代表的含義，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集過程中容易忽視或出錯的地方要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)。另外，在匯報交流時教師應(yīng)多留些時間讓學(xué)生分享他們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)分析的過程，并讓其他小組的學(xué)生參與評價并提出改進(jìn)意見，這個過程不僅有利于提高學(xué)生數(shù)據(jù)收集和分析的能力，幫助學(xué)生獲得分享的喜悅和成功的樂趣，而且能提升學(xué)生對數(shù)據(jù)收集和分析的積極性和認(rèn)識。

二、提升學(xué)生數(shù)據(jù)收集和分析的能力

如圖2和圖3，學(xué)生匯報實(shí)驗(yàn)單時，教師發(fā)現(xiàn)有些小組的實(shí)驗(yàn)整體完成得不錯，絕大多數(shù)數(shù)據(jù)收集得很準(zhǔn)確，但由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)過多，或受個別誤差較大的數(shù)據(jù)的影響，很難準(zhǔn)確得出正確的結(jié)論。基于這一認(rèn)識，需要從以下三方面措施的實(shí)施來提升學(xué)生數(shù)據(jù)收集和分析能力的提升。

（一）科學(xué)地預(yù)測

“小車的運(yùn)動”這一實(shí)驗(yàn)，是通過增加鉤碼的個數(shù)，測量小車通過相同的路程所花費(fèi)的時間。根據(jù)日常生活經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前對結(jié)論的猜測已經(jīng)有很高的準(zhǔn)確度。如果實(shí)驗(yàn)過程中數(shù)據(jù)出現(xiàn)了明顯偏差，甚至違背了自然規(guī)律，學(xué)生有警惕意識，暫停實(shí)驗(yàn)，反思實(shí)驗(yàn)操作的正確性，并及時尋找出錯原因。因此，實(shí)驗(yàn)前對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的預(yù)測和整體把握對數(shù)據(jù)的有效收集和分析起到了事半功倍的作用。

（二）辯證地甄別

如圖2，該小組在通過第一、二組的實(shí)驗(yàn)后，不管是從直觀感受上還是從數(shù)據(jù)上都進(jìn)一步驗(yàn)證了他們的猜想，但由于實(shí)驗(yàn)中某些操作的不當(dāng)，導(dǎo)致第三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)了很大的偏差。四年級學(xué)生的數(shù)據(jù)收集和分析能力還處于初始發(fā)展階段，面對多而雜的數(shù)據(jù)往往不能敏銳地找出錯誤數(shù)據(jù)。因此，在實(shí)驗(yàn)中教師應(yīng)時刻關(guān)注學(xué)生的實(shí)驗(yàn)步驟是否正確，實(shí)驗(yàn)操作是否規(guī)范，并及時查閱學(xué)生收集的數(shù)據(jù)。若實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)出現(xiàn)很大的偏差，在前期收集數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過對比分析之后可以對出現(xiàn)明顯偏差的數(shù)據(jù)進(jìn)行排除，在這個過程中可以使學(xué)生對數(shù)據(jù)的分析能力得到很大的提升。

（三）嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貙ひ?guī)

從紛繁復(fù)雜的數(shù)據(jù)中尋找正確的規(guī)律，不是一件容易的事情。為了得出嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、?zhǔn)確的科學(xué)結(jié)論，經(jīng)常需要對每組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多次取平均值或中間值的方法。但由于小學(xué)生數(shù)據(jù)處理的能力有限，很多方法并不適合，因此選擇合適的處理方法也至關(guān)重要。

如圖4，本次實(shí)驗(yàn)單收集的數(shù)據(jù)是時間，而求五次時間的平均值對四年級學(xué)生來說難度較大，因此教師將最后結(jié)果一欄改成了找五次數(shù)據(jù)中的中間值，降低數(shù)據(jù)分析的難度的同時，也更便于學(xué)生理解。通過觀察發(fā)現(xiàn)，隨著鉤碼數(shù)的增加，小車行進(jìn)相同路程需要的時間越來越短。由此得出，拉力越大，小車行駛的速度越快。

三、結(jié)語

科學(xué)是用證據(jù)說話的，學(xué)生收集和分析數(shù)據(jù)能力的高低決定著結(jié)論的合理性與真實(shí)性。當(dāng)然，數(shù)據(jù)收集中的注意點(diǎn)和分析方法還有很多，今后我們還需注重啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用不同方式去發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)間的聯(lián)系與蘊(yùn)含的規(guī)律，尋找合理的數(shù)據(jù)證明自己的觀點(diǎn)，自覺運(yùn)用數(shù)據(jù)解釋相關(guān)的問題或現(xiàn)象，促使學(xué)生的數(shù)據(jù)收集和分析的能力得到有效提升。

【作者單位：海安市城南實(shí)驗(yàn)小學(xué) 江蘇】