利用Excel數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖提升學(xué)生數(shù)據(jù)處理能力

〔摘" "要〕" 當(dāng)下時代，信息技術(shù)賦能教育，以信息化帶動教育現(xiàn)代化。本文通過分析Excel軟件的數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖及其與小學(xué)科學(xué)實驗數(shù)據(jù)收集的契合性，闡述通過Excel數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖的運用，如何輔助學(xué)生更高效地收集、整理和分析實驗數(shù)據(jù)，從而提升學(xué)生數(shù)據(jù)處理能力，加深對科學(xué)實驗的理解。以期為小學(xué)科學(xué)教師提供一種有效的教學(xué)輔助工具，提升科學(xué)課堂教學(xué)的效率和學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。

〔關(guān)鍵詞〕" 小學(xué)科學(xué)；Excel數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖；實驗數(shù)據(jù)收集

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標(biāo)識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）18" " 0019-03

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022 年版）》（以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）指出，科學(xué)、技術(shù)與工程的相互作用日益增強，義務(wù)教育科學(xué)課程是一門體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的綜合性基礎(chǔ)課程。義務(wù)教育科學(xué)課程是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的重要途徑。在科學(xué)實驗中，實驗數(shù)據(jù)的收集、整理和分析是科學(xué)探究的重要環(huán)節(jié)。然而，對于小學(xué)生而言，數(shù)據(jù)的處理和分析往往是一項具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。本文旨在探索如何利用Excel數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖輔助小學(xué)科學(xué)課堂實驗數(shù)據(jù)的收集與處理，從而幫助學(xué)生更好地理解和掌握科學(xué)觀念。

一、Excel數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖的功能特點

Excel作為一款廣泛應(yīng)用的辦公軟件，具備強大的數(shù)據(jù)處理和圖表生成功能。主要功能特點如下。

1.強大的數(shù)據(jù)處理能力

Excel可以方便地輸入、存儲和編輯大量數(shù)據(jù)，支持多種數(shù)據(jù)格式和操作。

2.豐富的圖表類型

Excel提供了多種圖表類型，如折線圖、柱形圖、餅圖等，可以滿足不同數(shù)據(jù)展示和分析的需求。

3.直觀的圖表展示

Excel生成的圖表直觀形象，能夠幫助學(xué)生更好地理解數(shù)據(jù)之間的關(guān)系和變化趨勢。

4.動態(tài)的數(shù)據(jù)更新

當(dāng)原始數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，Excel圖表能夠自動更新，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實時性。

二、Excel數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖與科學(xué)教學(xué)總目標(biāo)的契合性

小學(xué)科學(xué)旨在培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，掌握觀察、實驗、測量、推理、解釋等基本的科學(xué)方法。在實驗數(shù)據(jù)的支撐下，培養(yǎng)學(xué)生利用分析與綜合、重組思維、發(fā)散思維、突破定勢等基本思維方法，提出創(chuàng)造性見解和方案，具有初步的創(chuàng)新思維能力。Excel數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖的功能特點與小學(xué)科學(xué)課程總目標(biāo)高度契合，具體表現(xiàn)在以下幾個方面。

1.促進知識理解，形成初步的科學(xué)觀念

Excel能夠直觀展示數(shù)據(jù)之間的關(guān)系和變化趨勢，幫助學(xué)生更好地理解科學(xué)現(xiàn)象和實驗規(guī)律，初步認識科學(xué)的本質(zhì)。

2.賦能思維生成，具有初步的科學(xué)思維能力

Excel能以多種圖表類型，動態(tài)顯示數(shù)據(jù)間的聯(lián)系，賦能學(xué)生思維的重組與發(fā)散，提供批判、檢驗與修正的支架。

3.融合科學(xué)方法，具有初步的探究實踐能力

Excel作為一款關(guān)于數(shù)據(jù)統(tǒng)計的表格處理軟件，可以滿足小學(xué)科學(xué)實驗數(shù)據(jù)收集的需要。通過Excel，學(xué)生可以方便地收集、整理和分析實驗數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)處理能力。

4.增強課堂趣味，樹立基本的科學(xué)態(tài)度

Excel數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖的應(yīng)用可以使課堂內(nèi)容變得豐富生動，增強課堂教學(xué)的趣味性，激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究熱情，從而能讓學(xué)生基于實驗證據(jù)大膽提出自己的見解。

三、Excel數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖在科學(xué)實驗數(shù)據(jù)收集中的運用策略

（一）實驗記錄單“在線化”

以蘇教版科學(xué)四年級上冊“探究影響摩擦力大小的因素”為例。

第一步：新建Excel表格，設(shè)計實驗記錄單，用Excel表格公式設(shè)置平均值，如圖1所示。

第二步：選中平均值數(shù)據(jù)列，點擊“插入”，選擇“圖表”，選擇柱狀圖樣式，如圖2所示。

第三步：利用騰訊在線文檔設(shè)置在線表格，導(dǎo)入第二步所設(shè)置的Excel表格，如圖3所示。

第四步：以小組為單位，利用平板電腦登錄騰訊文檔，學(xué)生在實驗測量中錄入3次測量的摩擦力數(shù)據(jù)，表格自動計算平均值，統(tǒng)計圖會實時顯示在班班通上，如圖4所示。

（二）Excel數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖類型

Excel數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖在小學(xué)科學(xué)實驗中是統(tǒng)計與分析實驗數(shù)據(jù)的重要手段。通過Excel，學(xué)生可以將實驗數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成各種類型的統(tǒng)計圖，如折線圖、柱形圖和餅圖等。這些統(tǒng)計圖能夠直觀地展示數(shù)據(jù)之間的關(guān)系和變化趨勢，幫助學(xué)生更好地理解實驗現(xiàn)象和規(guī)律。

折線圖。折線圖能夠清晰地展示數(shù)據(jù)隨時間或其他變量的變化趨勢。例如，在“研究拉力與彈簧拉伸長度之間的關(guān)系”的實驗中，學(xué)生可以使用折線圖展示彈簧伸長長度與拉力的變化趨勢。

柱形圖。柱形圖能夠直觀地比較不同類別的數(shù)據(jù)大小。例如，在“研究不同植物生長速度”的實驗時，學(xué)生可以使用柱形圖展示各種植物生長速度的差異。

餅圖。餅圖能夠展示部分在總體中所占的比例。例如，在進行“垃圾分類”實驗時，學(xué)生可以使用餅圖展示不同垃圾類型所占的比例。

（三）實驗數(shù)據(jù)“在線化”

在“探究影響摩擦力大小的因素”的實驗中，學(xué)生通常需要測量并記錄多組彈簧測力計的實驗數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的收集方法是在紙質(zhì)的實驗記錄單上記錄測量的彈簧測力計數(shù)值，而通過Excel，學(xué)生可以更方便地將這些數(shù)據(jù)輸入和存儲于在線表格中，為后續(xù)的數(shù)據(jù)處理和分析奠定基礎(chǔ)。

（四）數(shù)據(jù)整理“智能化”

學(xué)生在實驗過程中收集到的實驗數(shù)據(jù)往往需要進行進一步的整理和分析。如在小學(xué)階段，實驗數(shù)據(jù)的收集較多是平均值的計算，課前可以利用Excel設(shè)置相應(yīng)的計算公式，可以幫助學(xué)生更好地組織和管理實驗數(shù)據(jù)。

（五）分析數(shù)據(jù)“直觀化”

學(xué)生錄入實驗數(shù)據(jù)后，表格自動生成數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖。通過分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖，學(xué)生可以直觀且深入地理解實驗現(xiàn)象和規(guī)律，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系和趨勢，從而得出科學(xué)的結(jié)論。例如，在“研究拉力與彈簧拉伸長度之間的關(guān)系”的實驗中，學(xué)生通過分析折線圖可以發(fā)現(xiàn)，鉤碼數(shù)量與彈簧拉伸長度成正比，進而得出在彈性限度內(nèi)，拉力越大，彈簧拉伸越長的結(jié)論。

四、Excel數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖賦能科學(xué)課堂的運用反思

Excel數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖在小學(xué)科學(xué)課堂實驗數(shù)據(jù)收集中的應(yīng)用具有顯著的效果。通過Excel數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖的應(yīng)用，學(xué)生可以方便地收集、整理和分析實驗數(shù)據(jù)，提升學(xué)生數(shù)據(jù)處理能力；同時，Excel數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖的應(yīng)用也增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望，促進了學(xué)生對科學(xué)現(xiàn)象和實驗規(guī)律的理解。因此，小學(xué)科學(xué)教師可以充分利用Excel數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖這一信息化輔助工具，為科學(xué)課堂注入新的活力和動力。

但Excel數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖的應(yīng)用還需要學(xué)校投入相應(yīng)的資源設(shè)備，如平板電腦。但在課堂實踐中，如學(xué)生對于平板電腦的錄入不熟練，會存在誤觸鍵盤符號導(dǎo)致平均數(shù)值不能顯示的情況。因此，科學(xué)教師在未來的教學(xué)實踐中，利用信息技術(shù)賦能科學(xué)課堂時還需要不斷革新，培養(yǎng)學(xué)生的自主探究和學(xué)習(xí)能力，落實科學(xué)核心素養(yǎng)。

參考文獻

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