陳利民

[摘 要]實證意識在小學(xué)科學(xué)探究活動中有著重要的地位。而有效處理數(shù)據(jù)，既能提高科學(xué)探究的效率，有利于學(xué)生得出科學(xué)的結(jié)論，又能培養(yǎng)小學(xué)生的科學(xué)實證意識。但在實際的探究活動中，學(xué)生對于數(shù)據(jù)的處理卻無從下手。教師應(yīng)結(jié)合教學(xué)實際，從科學(xué)合理地選擇數(shù)據(jù)、根據(jù)目標(biāo)整理數(shù)據(jù)、借助圖表呈現(xiàn)數(shù)據(jù)和由點到面分析數(shù)據(jù)四個方面來培養(yǎng)小學(xué)生處理數(shù)據(jù)的能力，以提高學(xué)生的科學(xué)實證意識。

[關(guān)鍵詞]科學(xué)教學(xué) 數(shù)據(jù) 處理能力 實證意識

[中圖分類號] G623.6 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1007-9068（2016）27-073

小學(xué)科學(xué)的課程宗旨是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，而實證意識則是科學(xué)素養(yǎng)的核心之一。通過數(shù)據(jù)來提升學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)處理能力，是提升科學(xué)探究能力中的核心任務(wù)，更是培養(yǎng)學(xué)生實證意識的有效途徑。而在實際的科學(xué)教學(xué)中，學(xué)生在探究活動中所記錄下來的數(shù)據(jù)往往不夠形象直觀，這對學(xué)生分析、處理數(shù)據(jù)形成了挑戰(zhàn)。在培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力時，如何培養(yǎng)他們選擇、整理數(shù)據(jù)及對數(shù)據(jù)的分析能力呢？我認(rèn)為可從以下幾方面進(jìn)行培養(yǎng)。

一、培養(yǎng)合理選擇數(shù)據(jù)的能力，由偏差到準(zhǔn)確

在科學(xué)探究中，常常要進(jìn)行多次重復(fù)實驗，這樣就會得到很多組實驗數(shù)據(jù)。有些數(shù)據(jù)可能存在偶然性，有些比較準(zhǔn)確。為了增強數(shù)據(jù)的說服力，實驗結(jié)束后，我們要將各組數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，并加以選擇。

科學(xué)中常用平均數(shù)、中位數(shù)、眾數(shù)來計算選擇數(shù)據(jù)，它們都能表現(xiàn)出數(shù)據(jù)的一般水平，并作為一組數(shù)據(jù)的代表。教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實際情況選擇統(tǒng)計方式。有些數(shù)據(jù)重復(fù)較少，且數(shù)據(jù)變化范圍較小時，我們可以選取中位數(shù)，表示這組數(shù)據(jù)的“中等水平”；有些數(shù)據(jù)較多，而且范圍很集中，有個別數(shù)據(jù)重復(fù)多次出現(xiàn)的，我們可以選取眾數(shù)，代表這組數(shù)據(jù)的“多數(shù)水平”。如在教學(xué)《做一個鐘擺》時，教師引導(dǎo)學(xué)生研究重心不同，擺在一定時間（20秒）內(nèi)擺動的次數(shù)，匯總的數(shù)據(jù)如下：

除了選擇眾數(shù)和中位數(shù)，求平均數(shù)也是選擇數(shù)據(jù)的一種重要計算方法，如《用橡皮筋作動力》中的部分?jǐn)?shù)據(jù)為：

每次小車運行的距離都體現(xiàn)了橡皮筋纏繞3圈時產(chǎn)生的彈力對小車的作用，我們可以通過平均數(shù)來進(jìn)行統(tǒng)計。平均數(shù)利用了所有數(shù)據(jù)反映出來的信息，受所有數(shù)據(jù)的影響，體現(xiàn)了數(shù)據(jù)的“平均水平”，能更加客觀、直接地反應(yīng)彈力對小車運動距離的影響。

二、培養(yǎng)數(shù)據(jù)整理的能力，由無序到有序

選擇后的數(shù)據(jù)，往往簡單明了，讓人一目了然，但也可能存在雜亂無章的現(xiàn)象，讓學(xué)生無從下手。對于后者，我們需要按照目標(biāo)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行整理。對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和排序是常用的整理方法。整理出規(guī)律后，學(xué)生就能對實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析了。

如《杠桿的科學(xué)》實驗中，學(xué)生獲得不少數(shù)據(jù)，本課的目標(biāo)是通過實驗來研究杠桿在省力、費力和不省力也不費力這幾種情況下的規(guī)律。面對實驗所得數(shù)據(jù)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)目標(biāo)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，按省力、費力、不省力也不費力三類進(jìn)行整理。具體如下：

通過這樣的整理，學(xué)生就可以清晰地觀察到省力、費力、不省力也不費力狀況下阻力點到支點的距離和用力點到支點的距離的規(guī)律。

三、培養(yǎng)圖表數(shù)據(jù)整理的能力，由抽象到形象

小學(xué)生的思維比較具體形象化，但抽象思維的能力不足，很難對雜亂的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。而圖表可以直觀又明確地呈現(xiàn)出探究實驗過程中各個數(shù)據(jù)之間的對應(yīng)關(guān)系，我們可以借助合適的圖表工具來將抽象的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成形象的圖表。表格、氣泡圖、維恩圖以及線形圖和柱狀圖等都是小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的常用圖表。教師可以依據(jù)數(shù)據(jù)的特點引導(dǎo)學(xué)生選擇相應(yīng)的圖表。

如在《總結(jié)我們的天氣觀察》一課中獲得的數(shù)據(jù)：

實驗數(shù)據(jù)很多，盡管用表格呈現(xiàn)了，但看起來仍很復(fù)雜。如果我們選用折線圖來呈現(xiàn)，就能將數(shù)值轉(zhuǎn)化成具體可感的點線，數(shù)據(jù)間的規(guī)律就顯而易見了。

通過上圖，學(xué)生對于這14天中的最高氣溫、最低氣溫就一目了然了。學(xué)生能更加清晰地觀察到數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)和更深層的信息，從而充分發(fā)揮數(shù)據(jù)的價值。如學(xué)生可以觀察14天中最低氣溫和最高氣溫的轉(zhuǎn)變趨勢，14天里溫差大小的變化差異等。

四、培養(yǎng)數(shù)據(jù)分析能力，由個案到規(guī)律

科學(xué)探究中，對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納從而得出結(jié)論是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。但學(xué)生的思維較大程度依賴于具體事物，所以教師應(yīng)利用簡單的提問和提示，促進(jìn)學(xué)生抽象思維的發(fā)展，讓學(xué)生通過對個別實驗數(shù)據(jù)處理的經(jīng)驗積累，從點到面，找到處理這類實驗數(shù)據(jù)的規(guī)律，并舉一反三。

在《物體在水中是沉還是浮》這一實驗中，學(xué)生通過切割蘿卜和橡皮的大小來研究物體的沉浮，進(jìn)而延伸到研究不同大小的同一材料的物品在水中的沉浮規(guī)律。實驗獲得的數(shù)據(jù)如下：

在探究過程中，學(xué)生通常會把思維停留在具體實物，如橡皮、蘿卜的沉浮上，他們能發(fā)現(xiàn)“體積、重量改變，橡皮和蘿卜在水中的沉浮不變”的規(guī)律，但難以延伸到所有同一材料構(gòu)成的物體的沉浮規(guī)律。對于這種情況，教師在實驗前可以提示：“同種材料的物體，它們在水中的沉浮有什么規(guī)律呢？我們選擇幾種物體來研究一下?！边@樣就能使學(xué)生在意識上把橡皮和蘿卜都?xì)w納成物體。教師也可以在實驗結(jié)束后設(shè)問引導(dǎo)：“橡皮切割后是什么物質(zhì)，再切割呢？如果把橡皮換成橡皮泥會怎樣？換成其他物體呢？”通過這些引導(dǎo)讓學(xué)生理解分析得出“就算體積和重量改變了，所有由同種材料構(gòu)成的物體，在水中的沉浮規(guī)律不變”這樣的結(jié)論。

總而言之，在科學(xué)探究中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的取舍，對看似無規(guī)律的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分類排序，再通過形象直觀的圖表呈現(xiàn)出數(shù)據(jù)。這些方法對于提升小學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力及科學(xué)實證意識會有一定的效果。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 馮敏.小學(xué)生科學(xué)實驗數(shù)據(jù)處理能力培養(yǎng)策略芻議[J].小學(xué)科學(xué)，2013（2）：94.

[2] 彭小虎.兒童發(fā)展與教育心理學(xué)[M].上海：上海交通大學(xué)出版社，2009.

[3] 徐敬標(biāo).小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的問題與對策[M].長春：東北師范大學(xué)出版社，2007.

（責(zé)編 劉宇帆）