小学科学实验数据的有效利用——以《不同温度的物体相互接触》为例

小学科学实验数据的有效利用——以《不同温度的物体相互接触》为例

卓银儿

浙江省杭州市余杭区大禹小学 311121

摘要：实验数据是学习小学科学较为重要的素材。在课堂内，学生能科学合理地收集数据、呈现数据、分析数据，可以帮助学生获得新知、培养学生依据证据说话的实证意识、提高学生的科学素养。本文通过教科版新教材六下《不同温度的物体相互接触》一课为例，总结提出数据收集、数据转化与呈现以及数据研讨的方法和优势之处，提高小学科学课堂内对数据的有效利用。

关键词：小学科学；实验数据

探究式学习是小学科学课程中较为重要的学习方式，而探究式学习需要学生用多种方式寻找证据，运用创造性思维和逻辑推理解决问题，在小学科学的课堂中，通过实验获取数据是学生搜集证据的主要来源。教师引导学生科学合理地收集数据、呈现数据、分析数据，可以有效培养学生依据证据说话的实证意识，提高学生的科学素养。

1. 数据收集

数据收集是有效利用数据的第一步，在小学科学的实验探究活动中，实验数据的准确性往往受到多方面因素的影响，如实验指导、实验材料等，都容易使实验数据不准确。因此提高数据的准确性是数据收集前需要重点考虑的内容。

（一）实验指导，让实验程序化

日 常教学中，学生对于探究活动的兴趣玩大于学。在探究活动开展前，恰当的实验指导有助于学生明确实验目的，清楚自己在探究活动中做什么、怎么做，才能更好得收集数据。如《不同温度的物体相互接触》一课为例，教师在指导环节从三个步骤进行：

1.小组讨论，设计实验：学生们明确验证不同温度的物体相互接触以后，温度会如何变化这一实验目的后，教师将课堂交还给学生，让学生尝试自己设计实验，并在交流的环节梳理补充实验步骤，学生对实验过程非常有认同感。

2.微视频指导：对于实验过程的一些细节，完全用教师的语言去告知学生，显得话多又拖沓，微视频很好的解决了这一矛盾，且视频画面对学生的指导更加直观有效。

3.温馨提示：图片加少量文字的温馨提示，让学生再次回顾实验操作过程中需要注意的，地方，加深他们的印象。

由 这样三个步骤，让整个实验过程变得程序化，学生们分工合作、各司其职，根据程序按部就班，让收集到的数据尽可能有效。

2. 材料开发，让器材精致化

为了尽量保证实验数据的准确性，教师在材料的选择上应多尝试多开发，如《不同温度的物体相互接触》一课，增加了两个泡沫塑料盖，解放学生双手，试管则选择了短而粗的小试管，增加冷水和热水的接触面积，减少了一部分由此引起的实验误差。

2. 数据记录，让实验可视化

实验记录表也是收集数据环节非常重要的一环，有效的记录表可以帮助学生在记录的过程中事倍功半，且有助于学生后续数据分析。在《不同温度的物体相互接触》一课中，数据表未做过多的改动，将原本竖向的记录表改成横向记录，并且将表格移到折线图的下方，让两者的时间一一对应，方便学生观察数据并绘制折线图。

2. 数据转化与呈现

学生获得实验数据后，把数据转化和呈现出来以供大家分析尤为重要。在《不同温度的物体相互接触》一课中，数据的分析和转化可以有多种方式展开，经过尝试，不同的方式各有优缺点。

（一）借助excel生成折线图并呈现

利用电脑软件excel输入实验数据，可以直接转化为折线图，呈现在电脑屏幕上，画面清晰，便于学生观察，也节约学生画图的时间。而且可以生成班级折线图，将各组的折线图放到一个坐标系下，对比观察全班的数据。但是，借助excel也存在不少缺点。学生不能体会绘制温度变化折线图的过程，对温度变化的速度没有切身的感受；一次只能输入一组数据，教师忙在输入数据中，这个时间对学生没有意义；生成班级折线图，折线多，颜色多而杂乱，观察时不便。

2. 通过手绘绘制折线图并呈现

除了借助excel，学生还可以自己根据数据绘制折线图，整个过程较excel费时，但学生的体验感强，在绘制的过程中也可以再次感受温度的变化过程。本次课堂就是采用了学生手绘折线图的数据转化方式，教师在坐标轴上也进行了一点小改动，将坐标轴网格化，降低学生绘图的难度。

（三）利用多种形式展示折线图

1.借助希沃，上传照片：利用新技术希沃，将每一组的折线图拍摄成照片，同步更新到电脑屏幕，根据需要图片放大缩小，让观察更细节。但是希沃展示一次最多放四组数据，不能同时对比观察全班数据。

2.张贴记录表，成果展示会：张贴记录表的方法虽然比较老套，但是有仪式感，学生们自己的成果有了展示的机会。在课堂内就有学生忍不住到作品前观察，和其他同学一起探讨自己发现。而且这一方法还可以同时展示全班数据记录，让数据有明显的对比。当然这一方法的前提是张贴后可以让全班学生都观察到，所以教师在记录表大小、笔的选择等等方面都需要考虑到位。

3.张贴和希沃结合：不论是新派的希沃还是老派的张贴，都有自己的优势之处，因此在《不同温度的物体相互接触》一课中，教师可以选择两者相结合的方式进行数据的呈现。张贴全班的数据，观察对比后，根据需要选择有代表性记录单，利用希沃投屏，让细节更清晰。

三、数据研讨

数据的研讨是整节课的重中之重，在《不同温度的物体相互接触》一课中，学生通过观察数据折线图，分析讨论总结得出实验现象及结论。

1. 观察数据，总结现象：如何看出冷水温度升高，热水温度下降，并趋于平衡？

教学回放：

师：观察我们的折线图，有共同的变化吗？

生：热水温度下降，冷水温度上升，温度越来越接近。

师：你是怎么看出来的？

生：（手指折线图）热水的折线在往下降，冷水在这样上升，两条线越来越接近。

对于冷水和热水相互接触后温度如何变化学生其实是有一定的生活经验的，绝大部分学生在课前就可以回答这个问题。而这节课，将已知的知识通过观察折线图去观察，让学生根据折线图描述温度的变化，培养学生的读图能力、尊重事实的意识。

2. 观察数据，发现细节：冷水温度怎样升高？

教学回放：

师：冷水温度升高的过程是怎样的？速度一样吗？

生：先快后慢

师：怎么知道的？

生：两格之间，一开始升得特别高，后来慢慢上升得短了。（基于折线图）

从第一点我们就已经知道，温度如何变化学生并不陌生，但是变化的过程到底是怎样的？这个问题学生却不清楚。通过观察折线图，学生就可以发现温度变化的速度不一样这一细节，甚至顺势引发学生思考为什么？加深学生对热传递的认识。

3. 观察数据，思考趋势：思考温度变化趋势？再给足够多的时间，温度为什么下降？为什么到20摄氏度停止？

教学回放：

师：如果给这个实验足够长得时间，热水和冷水的温度还会变化吗？

出示教师实验折线图

生：还会下降，到20摄氏度开始不变了。

师：（指出折线图中下降的一段）为什么还会下降？

生：空气的温度低，水的热散发给空气了

师：为什么没有一直下降？

生：温度和空气一样了，热不再传递

师：当时的环境温度是？

生：20摄氏度。

在梳理完基础知识后，学生还可以挑战更高难度，学以致用，推测温度变化的趋势，思考折线图的走势将如何。在出示教师实验折线图后，和学生的推测对比，思考为什么会先下降后不变。将这节课的数据的作用发挥到课堂的最后一秒。

实验数据在小学生获得证据较为重要的来源，并影响着学生对知识的理解以及应用。教师引导学生通过严谨的实验、精准的数据、科学的分析，归纳得出出正确的实验结论，获得全面的科学素养。小学科学应该培养学生依据证据表达观点的能力，让学生在探究活动中体验科学的真谛。

参考文献

[1]教育部 . 义务教育小学科学课程标准（2017 年版）［S］.北京：北京师范大学出版社，2017.

[2]唐蔚. 浅谈如何在小学科学中利用实验数据进行教学[J]. 天天爱科学(教育前沿),2020,(05):113.

[3]王刚,胡梦娜. 基于数据分析,培养实证意识——小学科学数据分析方法探究[J]. 知识窗(教师版),2019,(08):74-75.

[4]刘守其. 关注实验数据 提升学生科学素养[J]. 福建基础教育研究,2019,(09):143-144.