尤昌德

【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 定量分析 分析比較 問題數(shù)據(jù) 實(shí)證意識

【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2015）12A-

0115-01

實(shí)驗(yàn)是小學(xué)科學(xué)課程中重要的教學(xué)形式，集中體現(xiàn)了自主合作探究的課程理念。在具體教學(xué)中我們可從以下幾方面引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提高實(shí)驗(yàn)效率。

一、多用定量分析，用數(shù)據(jù)說話

定性分析和定量分析是小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的兩種方式。定性是對研究對象進(jìn)行“質(zhì)”的分析，主要是解決研究對象“有沒有”“是不是”的問題。它是憑分析者的直覺、經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)分析對象過去和現(xiàn)在的延續(xù)狀況和最新資料，分析事物特點(diǎn)和變化規(guī)律。相比較而言，定量分析用數(shù)據(jù)的方式進(jìn)行研究更加科學(xué)準(zhǔn)確。在具體教學(xué)中，我們不能僅僅滿足于定性方式的結(jié)論，而應(yīng)鼓勵學(xué)生將實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)化，使實(shí)驗(yàn)更有說服力。例如，在一節(jié)研究《空氣與燃燒》的科學(xué)課上，學(xué)生用小燒杯罩住蠟燭，記錄下蠟燭熄滅的時(shí)間，然后用大燒杯罩住蠟燭，記錄下蠟燭熄滅的時(shí)間。通過對比，學(xué)生發(fā)現(xiàn)大燒杯因?yàn)榭臻g大，氧氣多，所以燃燒時(shí)間就長。往往大部分研究停留在這一步時(shí)就得出了定性的研究結(jié)論。但如果教師繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生對三個(gè)大小不同的燒杯的容量進(jìn)行測量，記錄下數(shù)據(jù)，然后將燒杯的容量與燃燒時(shí)間的長短繪制成曲線圖，進(jìn)行分析，就能讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)兩者之間的比例關(guān)系。然后，學(xué)生再通過一系列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析，就容易得出科學(xué)結(jié)論。有時(shí)候，實(shí)驗(yàn)不能說明問題，對實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析才能說明問題，所以教師在課堂上應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生不斷地通過實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)，并在數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行定量分析，得出科學(xué)的結(jié)論。這樣的科學(xué)結(jié)論相比定性的分析，更為嚴(yán)謹(jǐn)，在此之上建立的核心概念才能植入學(xué)生心靈。

二、全面采集數(shù)據(jù)，重對比分析

很多小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究都是運(yùn)用歸納法，由一般現(xiàn)象總結(jié)出普遍規(guī)律。如果學(xué)生采集的數(shù)據(jù)全面，就能夠較真實(shí)準(zhǔn)確地反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出科學(xué)的結(jié)論。在一般的數(shù)據(jù)測量中，往往要求重復(fù)三次實(shí)驗(yàn)，使用收集數(shù)據(jù)的平均值，增強(qiáng)數(shù)據(jù)的可靠性。比如，一些具有測量難度、容易產(chǎn)生誤差的實(shí)驗(yàn)，像《小車的運(yùn)動》中小車運(yùn)動的時(shí)間測量，《小小降落傘》中不同降落傘落地時(shí)間的測量，以及容易因環(huán)境或人為因素造成數(shù)據(jù)偏差的實(shí)驗(yàn)（如《斜面的啟示》中，測量物體在不同坡度斜面上所需的拉力，學(xué)生用力不太均勻就會導(dǎo)致測量不準(zhǔn)確），進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)則可以減少實(shí)驗(yàn)誤差。在控制變量實(shí)驗(yàn)中，為了讓數(shù)據(jù)更加全面，有說服力，也最少需要改變?nèi)巫宰兞?，從而發(fā)現(xiàn)變量與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的必然聯(lián)系。在獲取第一手?jǐn)?shù)據(jù)后，我們還要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行細(xì)致的對比與分析，從而得出更全面科學(xué)的結(jié)論。

三、關(guān)注問題數(shù)據(jù)，要尋根問底

科學(xué)實(shí)驗(yàn)課上，教師最棘手的莫過于在實(shí)驗(yàn)后的小組匯報(bào)中，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大誤差，得不出科學(xué)的結(jié)論。在多個(gè)小組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中，如果僅僅是個(gè)別現(xiàn)象，很多教師會淡化處理，對問題數(shù)據(jù)一帶而過，抓住主要數(shù)據(jù)解釋規(guī)律；如果大部分?jǐn)?shù)據(jù)都出現(xiàn)問題，有的教師就著急地亮出自己的“觀點(diǎn)”，以一句“你們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不太準(zhǔn)確”應(yīng)付了事。這既缺乏對學(xué)生實(shí)驗(yàn)成果的尊重，也容易導(dǎo)致學(xué)生在形成科學(xué)概念過程中產(chǎn)生似是而非的模糊印象，不利于學(xué)生樹立良好的實(shí)證意識。

其實(shí)問題數(shù)據(jù)也是一種教學(xué)資源，充分利用它進(jìn)一步地分析原因，也許可以讓學(xué)生有更多的收獲。例如，《簡單機(jī)械》這一單元，實(shí)驗(yàn)過程中有時(shí)會出現(xiàn)學(xué)生測量的拉力數(shù)據(jù)與其他小組有較大出入的問題，如果教師對此給予簡單的否定，則不容易讓學(xué)生獲取正確的認(rèn)識；相反，如果教師借此讓學(xué)生在講臺上重新演示實(shí)驗(yàn)過程，引導(dǎo)大家分析誤差的原因，就可能發(fā)現(xiàn)問題：讀錯測力計(jì)讀數(shù)，或是器材組裝出現(xiàn)問題等。找到問題后，既能夠使學(xué)生豁然開朗，同時(shí)也幫助教師發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)前的指導(dǎo)過程還有哪些地方需要完善。

四、借助數(shù)字化設(shè)備，讓數(shù)據(jù)更精確

有的教師可能還在為買不到火柴來點(diǎn)燃酒精燈等問題而煩惱，他可能已經(jīng)忘了科學(xué)研究本身就應(yīng)該站在時(shí)代的最前沿?？茖W(xué)技術(shù)日新月異，我們不能總是用老舊的研究方式來引領(lǐng)學(xué)生的探究活動，在條件允許的情況下，教師可以借助先進(jìn)的儀器設(shè)備讓學(xué)生的探究更便捷，讓獲取的數(shù)據(jù)更加精確。比如，《測量呼吸和心跳》教學(xué)中，使用手腕式或指壓式脈搏計(jì)數(shù)器可以減少課堂上學(xué)生尋找動脈的時(shí)間，數(shù)據(jù)也更準(zhǔn)確；在《肺與呼吸》的學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，運(yùn)用氧氣傳感器和二氧化碳傳感器可以精確測量出呼吸前后空氣中氧氣和二氧化碳濃度的變化，發(fā)現(xiàn)肺在氣體交換中的作用。這就替代了澄清石灰水的使用，將定性觀察轉(zhuǎn)變?yōu)槎康膶Ρ?，增?qiáng)了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說服力。

綜上所述，教師如果引導(dǎo)好學(xué)生充分利用準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)直觀地解釋科學(xué)現(xiàn)象的成因，揭示科學(xué)規(guī)律，就能有效地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)證意識。

（責(zé)編 黎雪娟）