关注特殊数据，真实严谨探究——小学科学教学中培养学生数据意识的实践研究

关注特殊数据，真实严谨探究——小学科学教学中培养学生数据意识的实践研究

李春侠

陕西省汉中市略阳县东关小学724300

摘要：小学科学课程以探究式学习为主要的学习方式，学生通过整理和分析数据，解释规律，形成结论，建构概念。获取、呈现、分析实验数据，是小学科学探究的重要过程。在实际的教学中，学生因各种原因，会出现一些特殊的数据,对于这些数据教师应该采取相应的措施，构建科学严谨的课堂。

关键词：构建概念数据分析

一、正确对待误差

教科版五年级下册《摆的研究》一课“摆的快慢与摆锤重量的关系”的研究活动中，有的小组得到以下的数据：

表1：15秒内摆动次数记录

学生根据数据，得出结论：摆的快慢与摆锤的重量有关。单纯从数据上看，学生的分析是有一定道理的。有些教师为了让学生得出与教材一致的结论，往往会将数据一带而过，只说了一句“数据有误差，所以摆的快慢与重量无关”，强行将结论灌输给学生。这种不以证据为基础的教学，很容易给学生造成数据与结论相符就用、不相符就不可取的违背实证的伪科学精神。这时教师可让学生将“摆的快慢与摆锤的重量的关系”统计表与“摆的快慢与摆绳的关系”统计表进行对比：“两组实验数据之间有什么区别？”学生会很快发现原来绳长变化摆的次数差别很大。“这些微小的差别又是怎样产生的呢？”通过对这个问题的研讨，学生又意识到：依靠人工喊“开始”和“停”，不可能保证每次的时间正好是15秒；负责放摆锤的同学每次听到“开始”口令后，反应时间也不一样；到15秒摆可能不是刚好的整次数……这些因素都会造成数据出现偏差。

二、正确对待“错误”数据

有位教师执教《蚯蚓的选择》，首先让学生根据生活经验猜测蚯蚓会选择什么样的泥土，其次让学生分成8个组设计实验计划，第三是实验验证猜想，第四是汇报结果、得出结论。在分组实验中就出现了一个组不合常理的实验结果，他们实验中的蚯蚓爬向了干土的一方，湿土这边一条也没有。这组的学生很纳闷，又盖上盖子等了一会儿，打开盖子仍然如此。执教老师也发现了，说了一句“再等一会儿”便忙着看其他组去了。

“同学们，谁来汇报一下你们的实验观察记录？”老师开始点名让学生回答，我旁边这一组的学生把手举得高高的，老师让其他七个组汇报完后，便说：“通过观察和听别人的汇报，你发现了什么？”

“蚯蚓喜欢潮湿的环境。”老师点点头。

旁边这一组的学生听到这里放下了手，其中的一个男孩子失望地望着盒子里的蚯蚓说：“这几条蚯蚓的脑袋是不是出问题了？”孩子们怀疑和失望的话以及失败的实验引起了我的注意。下课后，我拿着这一组的实验盒子和执教老师及其他老师一同来研究，为什么这组实验会失败？经过我们的观察发现干土比湿土离蚯蚓近得多，而课堂上又没有足够的时间让蚯蚓来感知外界环境做出反应，这才导致了实验的失败。可见，看似没有规律的“错误”数据，无法得出“科学结论”，恰是让学生体验科学本质、培养理性态度的好机会。

三、巧妙创造“特殊”数据

特级教师刘晋斌老师执教《为什么一年有四季》，学生模拟地球公转的实验，测量地球仪运行到轨道中的A（春分）、B（夏至）、C（秋分）、D（冬至）时，地球仪上标杆的影长。

表2：地球仪杆影的长度

8个小组的数据显然第1小组的数据很特殊，教师这样引导学生观察数据：“第一组数据一出来大家都啊了一声，这样我们先看2—8组数据，看看它们有没有相同之处？”“B点时影子最短，D点影子最长，A和C点影子适中。”“这说明什么？”“一年四季的形成和地球的公转有关系。”“可这里还有一组数据，四个点的数据是相同的，这是为什么呢？大家一起来看看他们组的情况，分析一下。”这组学生将自己组的地球仪拿起来准备进行演示，有同学就发现了奥秘所在。“他们组的地轴没有倾斜。”“这说明四季的形成还和什么有关？”“地轴倾斜。”教师利用仪器巧妙地解开了科学的奥秘。