蘇永鷗
科學(xué)教學(xué)中的數(shù)據(jù),是指學(xué)生在科學(xué)探究活動中通過觀察、實(shí)驗(yàn)等得到的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)字。學(xué)生通過觀察、測量、實(shí)驗(yàn)、記錄等方式獲得的數(shù)據(jù),是他們科學(xué)探究的依據(jù)。不懂得數(shù)據(jù)在科學(xué)教學(xué)中的重要性,就不能充分理解科學(xué)的本質(zhì)“嚴(yán)謹(jǐn)和證據(jù)”。那么,在小學(xué)科學(xué)的課堂教學(xué)中,怎樣才能有效培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)意識呢?筆者在實(shí)踐中進(jìn)行了初步的探究。
一、通過對無效數(shù)據(jù)的討論培養(yǎng)數(shù)據(jù)意識
在科學(xué)教學(xué)過程中,很多問題的解決都依賴于數(shù)據(jù)。我們要有效利用學(xué)生在觀察、實(shí)驗(yàn)過程中得到的數(shù)據(jù),讓學(xué)生自覺運(yùn)用數(shù)據(jù)來解釋相關(guān)的科學(xué)問題,不斷利用數(shù)據(jù)證明自己的觀點(diǎn),培養(yǎng)實(shí)事求是、用事實(shí)說話的科學(xué)精神和態(tài)度,提高科學(xué)探究的效率。即使在無效證據(jù)產(chǎn)生時,也要充分利用。在科學(xué)課上,一方面要讓學(xué)生明白真實(shí)數(shù)據(jù)是科學(xué)探究活動的首要條件,尊重數(shù)據(jù)是科學(xué)探究活動必須遵循的準(zhǔn)則;另一方面,教師要時刻關(guān)注學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集過程,不能只看學(xué)生實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是否正確,急于下結(jié)論,而忽略了學(xué)生得出結(jié)論的依據(jù)。一旦發(fā)現(xiàn)問題,要不惜時間組織學(xué)生重新實(shí)驗(yàn),使他們認(rèn)識到科學(xué)探究講究證據(jù),重在收集證據(jù),對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析,從而得出正確的結(jié)論。
二、通過對不同數(shù)據(jù)的比較培養(yǎng)數(shù)據(jù)意識
比較是科學(xué)探究的重要方法,是開啟任何一門科學(xué)的鑰匙,沒有比較就不會有科學(xué)的思想方法。在數(shù)據(jù)收集型科學(xué)探究中,我們可以根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)得出的不同數(shù)據(jù),啟發(fā)學(xué)生通過比較提出探究的問題,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣,從而主動地投入到科學(xué)探究中。比如,執(zhí)教《電磁鐵》時,我首先讓學(xué)生自己做一個電磁鐵,再數(shù)出電磁鐵吸住大頭針的個數(shù),然后將各小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理匯總,如下表:(見表一)
然后,我看了一下同學(xué)們匯總的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)各小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)差距較大,如第七組是3個,而第八組是6個,竟相差一半。我就因勢利導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行比較并思考:為什么每個組的電磁鐵吸住大頭針的個數(shù)不一樣?原因是什么?于是,學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出的不同數(shù)據(jù),討論原因并引發(fā)思考,激發(fā)了學(xué)生探究的動機(jī),提高了探究活動的質(zhì)量。
三、通過對異常數(shù)據(jù)的反思培養(yǎng)數(shù)據(jù)意識
學(xué)生在科學(xué)探究過程中,由于操作和測量等,有時取得的數(shù)據(jù)會不一致,會出現(xiàn)一些異常數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)本身都有問題,那么依靠數(shù)據(jù)得出的結(jié)論也就不正確了。如果這些異常數(shù)據(jù)處理不當(dāng),就會導(dǎo)致學(xué)生進(jìn)行錯誤解釋,影響學(xué)生形成正確的科學(xué)概念。因此,讓學(xué)生分析數(shù)據(jù)前,先要讓學(xué)生思考“實(shí)驗(yàn)中得出來的數(shù)據(jù)都能使用嗎”。教師一定要引導(dǎo)學(xué)生明確一個道理:在探究過程中出現(xiàn)異常數(shù)據(jù),這是非常正常的事情。問題的關(guān)鍵在于,必須在及時反思的基礎(chǔ)上自覺排除異常數(shù)據(jù)。針對實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的異常數(shù)據(jù),一定要認(rèn)真分析,并反復(fù)驗(yàn)證。讓學(xué)生在排除異常數(shù)據(jù)的同時,也培養(yǎng)了自己的反思精神。比如,執(zhí)教《100毫升水能溶解多少克食鹽》時,我讓學(xué)生做100毫升水能溶解多少食鹽的實(shí)驗(yàn)后,將學(xué)生研究結(jié)果進(jìn)行匯總,并寫在黑板上:(見表二)
然后開始分析和討論:在十組數(shù)據(jù)中,哪些數(shù)據(jù)是可以供進(jìn)一步分析的?哪些數(shù)據(jù)是要剔除不作考慮的?學(xué)生馬上發(fā)現(xiàn),第1組和第9組要剔除不作考慮。我就說,第1組和第9組的數(shù)據(jù)跟其他幾組相比,是異常數(shù)據(jù),誰來分析一下原因呢? 學(xué)生說,可能第一組放的每一勺都比較多,而第九放的每一勺都比較少的緣故。接著,我進(jìn)一步啟發(fā)大家,出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)后,該怎么辦呢?經(jīng)過全班討論,要求他們兩組重做一遍。我就請第1組和第9組同學(xué)上講臺重做實(shí)驗(yàn),其他同學(xué)認(rèn)真觀察,并仔細(xì)查找原因,隨時幫他們糾正。最后順利完成了數(shù)據(jù)的搜集和利用。由于在科學(xué)探究過程中,實(shí)驗(yàn)方法的正確性和學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的技能技巧直接影響到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。因此,當(dāng)學(xué)生在分析、整理數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)有些組出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)時,為了使實(shí)驗(yàn)操作更加嚴(yán)謹(jǐn),必須要求他們重新實(shí)驗(yàn)并修改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),從而在精彩的課堂生成過程中,不斷加強(qiáng)對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識。
四、通過對缺失數(shù)據(jù)的彌補(bǔ)培養(yǎng)數(shù)據(jù)意識
在科學(xué)課上,數(shù)據(jù)是證據(jù),是解釋客觀現(xiàn)象或規(guī)律的憑證。數(shù)據(jù)對事物的描述、現(xiàn)象的解釋、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)有其獨(dú)到的作用,教師應(yīng)十分重視。要適時引導(dǎo),增強(qiáng)學(xué)生對缺失數(shù)據(jù)的敏感性,使學(xué)生從被動記錄數(shù)據(jù)發(fā)展到主動分析數(shù)據(jù),能自覺發(fā)現(xiàn)缺失數(shù)據(jù)并及時彌補(bǔ)。 數(shù)據(jù)收集的過程是學(xué)生實(shí)踐的過程,也是學(xué)生最喜歡的環(huán)節(jié)。而數(shù)據(jù)意識的培養(yǎng)是科學(xué)教學(xué)的重要目標(biāo)之一。學(xué)生在科學(xué)探究活動中收集的數(shù)據(jù)就像一顆顆珍珠,只有整理成證據(jù),才能支撐結(jié)論、形成科學(xué)概念。我們要加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)意識,使得科學(xué)探究活動變得更準(zhǔn)確,更有利于提高科學(xué)探究的效率。
【作者單位: 昆山花橋中心小學(xué)校 江蘇】endprint