黃俊彬

數(shù)據(jù)作為探究實驗中常見的記錄手段，可以清晰準(zhǔn)確地對事物、現(xiàn)象進行定性、定量的分析，有著其他方法不可替代的作用。通過隨機訪談、問卷調(diào)查和隨堂聽課，我們發(fā)現(xiàn)不少學(xué)生在科學(xué)探究活動中，數(shù)據(jù)收集誤差大、分析不具體、整理不規(guī)范的現(xiàn)象，直接影響運用數(shù)據(jù)解釋實驗現(xiàn)象的客觀性和真實性。為此，我們結(jié)合小學(xué)科學(xué)課程的特點和學(xué)生的認知水平，深入開展《小學(xué)科學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)運用能力的實踐研究》課題研究，從理論和實踐層面探索培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)運用能力的方法與途徑，在提高學(xué)生數(shù)據(jù)收集、整理和分析能力的基礎(chǔ)上，發(fā)展學(xué)生的數(shù)據(jù)匯總、分類、甄別能力，真正讓學(xué)生學(xué)會“用數(shù)據(jù)說話”。

一、全面、客觀地匯總實驗數(shù)據(jù)

培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)運用能力，首先要讓學(xué)生學(xué)會如何科學(xué)地匯總實驗數(shù)據(jù)，這對后續(xù)的探究至關(guān)重要。數(shù)據(jù)的收集、匯總包括兩個方面：一是所搜集的數(shù)據(jù)是否客觀真實，是否經(jīng)得起質(zhì)疑驗證；二是所匯總的數(shù)據(jù)是否全面，有無存在誤差現(xiàn)象。如《測量擺的快慢》一課，要求每個對比實驗重復(fù)多次，如果將每個小組每一個對比實驗數(shù)據(jù)都收集起來，數(shù)據(jù)變得紛繁復(fù)雜，眼花繚亂。因此，數(shù)據(jù)運用的第一步就是數(shù)據(jù)匯總：讓學(xué)生計算出同一個實驗多次數(shù)據(jù)的平均數(shù)，再將全班每個小組的平均數(shù)進行匯總。這樣不僅讓數(shù)據(jù)清晰明了，更具代表性，而且讓學(xué)生掌握了一個常用的處理數(shù)據(jù)方法：計算平均數(shù)。

二、直觀、形象地分類實驗數(shù)據(jù)

在科學(xué)探究的尋求證據(jù)，得出結(jié)論階段，我們應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生盡可能借助形象有序的符號或圖表，將實驗數(shù)據(jù)分類整理，以便分析數(shù)據(jù)，找到規(guī)律。《測量擺的快慢》一課的實驗次數(shù)和實驗數(shù)據(jù)眾多，操作難度較大，幾乎每個班都會出現(xiàn)“異?！睌?shù)據(jù)。在多次教學(xué)實踐后，筆者總結(jié)了“圖標(biāo)分類法”，先讓學(xué)生觀察數(shù)據(jù)，并根據(jù)學(xué)生的回答在表格旁做不同的記號，如表1中“□”標(biāo)識的數(shù)據(jù)說明擺繩越長，擺的速度越快的規(guī)律；“△”標(biāo)識的數(shù)據(jù)說明擺繩越長，擺的速度越慢的規(guī)律，這樣的數(shù)據(jù)分類方式既形象直觀，又條理清晰。

表1：改變擺繩長度的實驗（平均值單位：秒）

三、辯證、嚴(yán)謹?shù)卣鐒e實驗數(shù)據(jù)

面對著反映截然不同規(guī)律的幾組數(shù)據(jù)，學(xué)生們的腦海里打了一個大大的問號。這是個絕好的教育契機，能教育學(xué)生一絲不茍地進行實驗操作，分析實驗數(shù)據(jù)。

1.重新計算平均數(shù)

請出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)的小組將原始數(shù)據(jù)展示出來，重新計算平均數(shù)。事實證明，很多錯誤數(shù)據(jù)就是因為學(xué)生認為做完實驗大功告成，忽視計算，計算馬虎造成的。

2.檢查實驗變量的控制

對一些出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)的小組，教師應(yīng)提示學(xué)生在實驗中是否控制好各種變量，比如怎樣改變擺繩的長度？怎樣保持擺錘重量、擺動幅度不變？通過檢測，往往會發(fā)現(xiàn)到操作失誤的細節(jié)，比如測量了繩子長度后才系上擺錘，實際上繩子長度減少了?；蛘唛_始實驗時擺錘拉得太高，擺幅沒有控制好等等。學(xué)生在檢查變量控制中深刻體會到規(guī)范操作實驗的重要性。

3.再次進行實驗

重做實驗時一定要有教師或其他學(xué)生在一旁仔細觀察，及時找出錯誤的真正原因。有一個小組上一節(jié)課沒做完實驗，下一節(jié)課繼續(xù)做該實驗時，換了另一根繩子，結(jié)果出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)。

值得一提的是，“甄別數(shù)據(jù)”對科學(xué)學(xué)習(xí)很重要，因為只有正確的數(shù)據(jù)才能得出正確的結(jié)論，這一過程也再一次回顧了實驗，幫助學(xué)生真正“理解科學(xué)”。

四、科學(xué)、合理地尋找規(guī)律

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。例如，有學(xué)生根據(jù)表2就肯定地得出了三個規(guī)律：1.擺錘的重量不影響擺的速度（“□”標(biāo)識）；2.擺錘重量越大，擺的速度越慢（“△”標(biāo)識）；3.擺錘重量增大，擺的速度越快（其余數(shù)據(jù)說明）。

表2：改變擺錘重量的實驗（平均值單位：秒）

單純從數(shù)據(jù)上看，學(xué)生的分析是有一定道理的。如何糾正學(xué)生的偏差呢？與其牽強附會地解釋，不如讓學(xué)生自己感悟。于是筆者將表1與表2放在一起，請學(xué)生進行比較：“兩組實驗數(shù)據(jù)之間有什么區(qū)別？”學(xué)生立刻發(fā)現(xiàn)原來繩長與兩倍擺繩的時間差別很大，而一個擺錘與兩個擺錘的時間差別不大。這時，教師再讓學(xué)生看著電子表，親自感受一下3秒（繩長實驗最小的差別）和0.30秒時間的差別。學(xué)生馬上領(lǐng)悟到擺錘重量雖然增加了一倍，可對擺的快慢影響卻微乎其微。所以，擺的快慢與擺錘重量無關(guān)。

那么這些微小的差別又是怎樣產(chǎn)生的呢？這個問題一提出，幾乎每個班的學(xué)生都能找出“計時不準(zhǔn)確”“計數(shù)不合理”等原因，并且主動強調(diào)操作一定要規(guī)范，實驗一定要細致。這是，教師適當(dāng)引入“誤差”概念，幫助學(xué)生理解誤差是實驗中無法完全避免的現(xiàn)象，分析實驗數(shù)據(jù)時一定要分清楚“真正的差別”和“誤差”?？梢?，尋找規(guī)律時要用數(shù)據(jù)說話，培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)據(jù)的敏感性，以事實數(shù)據(jù)來證明規(guī)律。

科學(xué)是用證據(jù)說話的，數(shù)據(jù)運用能力的高低決定著證據(jù)的合理性和真實性。隨著課題研究的深入，我們注重啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生運用匯總、分類、甄別、表述等數(shù)據(jù)處理方式，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系與蘊含的規(guī)律，尋找合理的數(shù)據(jù)證明自己的觀點，自覺運用數(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)運用能力得到有效提升。

【作者單位：廣州市花都區(qū)獅嶺鎮(zhèn)振興第一小學(xué) 廣東】