王興林

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，經(jīng)常不可避免地要用到數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)記錄作為探究實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的記錄手段，對(duì)事物、現(xiàn)象進(jìn)行定性、定量分析時(shí)，它能使我們的條理更清楚，結(jié)果更精確，有著其他方法不能替代的作用。因此，教師要重視數(shù)據(jù)的教學(xué)，合理、有效地運(yùn)用學(xué)生在觀察、實(shí)驗(yàn)等探究活動(dòng)中得到的數(shù)據(jù)，使學(xué)生從被動(dòng)記錄到主動(dòng)分析，讓學(xué)生自覺(jué)運(yùn)用數(shù)據(jù)來(lái)解釋相關(guān)的問(wèn)題或現(xiàn)象，不斷利用可靠的數(shù)據(jù)證明自己的觀點(diǎn)，有利于培養(yǎng)學(xué)生敏感的數(shù)據(jù)意識(shí)，使學(xué)生養(yǎng)成實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、用事實(shí)說(shuō)話的科學(xué)態(tài)度。

一、巧妙利用數(shù)據(jù)，激發(fā)學(xué)生的探究欲望

美國(guó)科學(xué)教育家蘭本達(dá)指出：“學(xué)習(xí)是在學(xué)習(xí)者自身內(nèi)部發(fā)生的過(guò)程，他越是卷入得深，他越是有動(dòng)力，也就越能積極地和這一過(guò)程合作。”要“卷入”必然要有興趣，這種興趣不僅能激發(fā)學(xué)生課堂探究的欲望，還能將這種學(xué)習(xí)欲望延伸到生活中去，這體現(xiàn)了“學(xué)習(xí)即生活，生活即學(xué)習(xí)”的新課標(biāo)理念。在教學(xué)中，教師可以巧妙地利用數(shù)據(jù)，激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探究的欲望，使學(xué)生真正“卷入”科學(xué)探究活動(dòng)中。

在教學(xué)《裝滿水的杯子還能放多少回形針》時(shí)，教師出示一個(gè)裝滿水的杯子。在學(xué)生認(rèn)為不能再裝下其他物體時(shí)，教師輕輕地把回形針?lè)湃脒@個(gè)杯子里，邊放邊數(shù)，1、2、3……在這個(gè)杯子里一直放了5個(gè)回形針，杯子里的水也沒(méi)有溢出來(lái)。學(xué)生正沉浸于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，教師把“到底還能放多少回形針？放回形針的數(shù)量與什么有關(guān)？”這兩個(gè)問(wèn)題拋給了學(xué)生。

這一環(huán)節(jié)的教學(xué)，教師巧妙地利用放回形針的數(shù)量，緊緊抓住學(xué)生的注意力，使學(xué)生經(jīng)歷了“由不能放—能放—還能放多少”思維矛盾的碰撞，激起學(xué)生的研究興趣，使學(xué)生很快進(jìn)入“最佳學(xué)習(xí)狀態(tài)”，從而調(diào)動(dòng)了他們的求知欲望，使學(xué)生高興、自然地“卷入”到科學(xué)探究中去。

二、 引領(lǐng)學(xué)生認(rèn)真及時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)真實(shí)可靠

數(shù)據(jù)是科學(xué)探究過(guò)程中最真實(shí)的記錄，是學(xué)生探究情況的真實(shí)反饋，是學(xué)生用以認(rèn)識(shí)和解釋已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和客觀世界的依據(jù)。真實(shí)數(shù)據(jù)是事實(shí)和現(xiàn)象的客觀反映，是開(kāi)展科學(xué)探究活動(dòng)的基礎(chǔ)。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，由于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的內(nèi)心需要、盲目從眾以及不良的實(shí)驗(yàn)記錄習(xí)慣，記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還存在著不真實(shí)的現(xiàn)象。主要表現(xiàn)為：有學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不完整、不全面；有學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差偏大；還有學(xué)生只顧操作忘記記錄數(shù)據(jù)，為了完成學(xué)習(xí)任務(wù)就偽造數(shù)據(jù)或者涂改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)……這些現(xiàn)象的存在，影響了進(jìn)一步探究的質(zhì)量。

數(shù)據(jù)的收集、記錄是科學(xué)探究中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，是分析推理得出結(jié)論的關(guān)鍵。由于小學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)收集、記錄的方法掌握還很少，教師要根據(jù)學(xué)生的年齡特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律適時(shí)介入指導(dǎo)，引領(lǐng)學(xué)生認(rèn)真及時(shí)地收集、記錄數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)真實(shí)可靠，促進(jìn)后續(xù)研究的順利開(kāi)展。教師可以借助表格、數(shù)軸、畫圖、符號(hào)等方式引導(dǎo)學(xué)生真實(shí)及時(shí)地記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，使學(xué)生知道實(shí)驗(yàn)中的每一個(gè)數(shù)據(jù)，都是測(cè)量結(jié)果；重復(fù)測(cè)量時(shí)，即使數(shù)據(jù)完全相同，也應(yīng)記錄下來(lái)；要養(yǎng)成實(shí)事求是、認(rèn)真負(fù)責(zé)的科學(xué)態(tài)度，切忌夾雜主觀因素，絕不能隨意拼湊和偽造數(shù)據(jù)。

三、指導(dǎo)學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，探究實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在規(guī)律

“科學(xué)課既強(qiáng)調(diào)學(xué)生親歷探究的過(guò)程，還重視在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中搜集和積累數(shù)據(jù)，強(qiáng)調(diào)對(duì)事物的認(rèn)識(shí)，不僅要在質(zhì)上認(rèn)識(shí)，更要從量的分析中得出結(jié)論?！保放噻Z(yǔ)）學(xué)生收集、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)完成后，教師要指導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行重新整理和分析，使原本無(wú)序、雜亂的數(shù)據(jù)變得有序，不但能幫助學(xué)生深入挖掘數(shù)據(jù)背后隱藏的規(guī)律，也有利于發(fā)揮數(shù)據(jù)應(yīng)有的作用，對(duì)現(xiàn)象作出客觀的解釋。

教師在指導(dǎo)學(xué)生對(duì)記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析時(shí)，要注重教給學(xué)生整理數(shù)據(jù)的方法。如韋恩圖、網(wǎng)狀圖、氣泡圖、科學(xué)圖畫、圖表等。通過(guò)學(xué)習(xí)，使學(xué)生能初步運(yùn)用這些工具對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，從而發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)背后隱藏的科學(xué)本質(zhì)；要求學(xué)生實(shí)事求是地分析數(shù)據(jù)，在各種數(shù)據(jù)中，選擇有效的數(shù)據(jù)并把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為證據(jù)。

在教學(xué)《豌豆莢里的豌豆》一課時(shí)，學(xué)生收集的40個(gè)豌豆莢里的豌豆粒數(shù)雜亂無(wú)章，很難發(fā)現(xiàn)豌豆莢里種子粒數(shù)的分布規(guī)律。教師指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用表格對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，這樣，原本無(wú)序的數(shù)據(jù)通過(guò)表格的整理，變得清晰有序，學(xué)生很輕松地發(fā)現(xiàn)豌豆種子粒數(shù)分布的大致規(guī)律，雖然不能確切地說(shuō)出豌豆莢里的種子數(shù)，但重要的是培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)的敏感性。

四、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)證意識(shí)，自覺(jué)運(yùn)用數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋

新課程標(biāo)準(zhǔn)指出：科學(xué)探究要培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)證意識(shí)?？茖W(xué)課的重要特性表現(xiàn)在對(duì)證據(jù)的追求和對(duì)數(shù)據(jù)的尊重。數(shù)據(jù)就是證據(jù)，是學(xué)生解釋客觀現(xiàn)象或規(guī)律的必要依據(jù)。合理恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用學(xué)生在觀察、實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)搜集、整理、分析得到的數(shù)據(jù)，指導(dǎo)學(xué)生自覺(jué)地尋求有用的數(shù)據(jù)解釋相關(guān)的問(wèn)題或現(xiàn)象，不斷利用可靠的數(shù)據(jù)來(lái)證明自己的觀點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度，有利于推動(dòng)學(xué)生的思維不斷走向深入。

學(xué)生的證據(jù)意識(shí)不是與生俱來(lái)的，需要教師在平時(shí)的教學(xué)中不斷訓(xùn)練、反復(fù)強(qiáng)化。在學(xué)生提出自己的見(jiàn)解或解釋自己的結(jié)論時(shí)，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生尋求相應(yīng)的證據(jù)來(lái)支持，使學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)尋求有利的數(shù)據(jù)來(lái)證明自己的觀點(diǎn)，自覺(jué)運(yùn)用數(shù)據(jù)來(lái)解釋相關(guān)的問(wèn)題或現(xiàn)象。如在研究《心跳頻率與運(yùn)動(dòng)有關(guān)》這一問(wèn)題時(shí)，在整理數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，組織學(xué)生對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，自覺(jué)運(yùn)用數(shù)據(jù)對(duì)看到的現(xiàn)象作出解釋，引導(dǎo)他們發(fā)現(xiàn)心跳的次數(shù)與運(yùn)動(dòng)是有關(guān)系的，運(yùn)動(dòng)可以使心跳頻率加快。學(xué)生做到對(duì)自己的結(jié)論言之有理，言之有據(jù)，從而提高學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。

五、關(guān)注數(shù)據(jù)間的差異，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)的敏感性

在探究活動(dòng)中，學(xué)生會(huì)得到大量的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)間的差異是客觀存在的，有時(shí)是不可靠的。科學(xué)教師不應(yīng)該回避這些差異，而應(yīng)積極面對(duì)，正確對(duì)待學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的差異，必要時(shí)引領(lǐng)學(xué)生對(duì)采集到的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行“二次研究”，以期得到可靠且具有一定信度的數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、認(rèn)真負(fù)責(zé)的科學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度，使學(xué)生自覺(jué)地學(xué)會(huì)用數(shù)據(jù)來(lái)描述事物或?qū)σ恍┈F(xiàn)象進(jìn)行解釋。

在研究不同橋面承重力不同時(shí)，通過(guò)公平實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果如下（單位為1元硬幣重量）：

師：比較這些數(shù)據(jù)，你發(fā)現(xiàn)了什么？

生1：我發(fā)現(xiàn)這些橋面中，W形橋面承重最大。

生2：不同的橋面承重不同，但是W形橋面承重最大。

師：同是W形橋面，為什么承重也不同呢？你有什么發(fā)現(xiàn)？

（教師出示第1組和第2組的W形橋面）

生1：同是W形橋，它們波浪的大小不一樣。

生2：它們波浪的寬窄不同。

師：怎么知道W形橋的波浪不一樣？

生：可以測(cè)量。

（學(xué)生測(cè)量，第1組的波浪為6.5厘米，第2組的波浪為1.6厘米）

生1：波浪為1.6厘米的承重量大，波浪為6.5厘米的承重量小。

生2：可以看出W形橋，波浪越小承重量越大。

通過(guò)比較，學(xué)生發(fā)現(xiàn)不同橋面，W形橋承重最大；同是W形橋面，波浪不同，承重也不同。教師沒(méi)有回避這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之間的差異，引領(lǐng)學(xué)生分析比較，發(fā)現(xiàn)了彼此之間的聯(lián)系與蘊(yùn)含其中的規(guī)律，不斷提升數(shù)據(jù)的應(yīng)用價(jià)值，培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、認(rèn)真負(fù)責(zé)的科學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度。