江蘇丹陽市實驗小學(212300)

傅 赟

在小學科學教學中，我們不難發(fā)現(xiàn)，教師在引導學生開展科學探究的過程中，往往更注重指導學生通過實驗獲得科學結(jié)論，關(guān)注學生對理論的學習，而對學生怎樣獲得科學的數(shù)據(jù)，以及對所獲得的數(shù)據(jù)如何科學處理缺乏必要的關(guān)注與指導。比如在蘇教版小學科學四年級下冊《擺》一課教學中，在數(shù)擺擺動的次數(shù)時，會有學生在測量時更改數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)貼近標準答案，忽視了數(shù)據(jù)的真實性。筆者以為，學生能否得出合乎邏輯的研究結(jié)論，取決于學生獲得怎樣的數(shù)據(jù)，以及如何對數(shù)據(jù)進行處理和分析。這個過程實際上反映了學生思維的深刻性、批判性以及獨創(chuàng)性，是學生科學素養(yǎng)的一個方面，也是科學教學需要關(guān)注的一個重點。筆者通過《擺》一課教學中學生實驗數(shù)據(jù)的分析，探尋數(shù)據(jù)處理、分析和獲取合乎邏輯的科學結(jié)論的方法，以及其對于學生理解科學本質(zhì)的意義。

【案例呈現(xiàn)】

《擺》是一節(jié)經(jīng)典課，通過學生制作擺、玩擺，發(fā)現(xiàn)不同的擺的擺動有快有慢，在此基礎(chǔ)上探究影響擺擺動快慢的因素，進而解釋生活中與擺有關(guān)的現(xiàn)象。在對影響擺擺動快慢的因素的探究中，教師往往希望學生根據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)，探究出擺線長短與擺動快慢有關(guān)系，并從具體的數(shù)據(jù)中探究出擺錘的輕重、擺輻的大小與擺動快慢沒有關(guān)系。

下面是某次教學中，學生通過實驗獲得的一組數(shù)據(jù)。

擺錘的輕重與擺動快慢的關(guān)系

擺幅的大小與擺動快慢的關(guān)系

擺線的長短與擺動快慢的關(guān)系

師：請第6小組匯報你們的實驗結(jié)論。

生1：我們認為擺動的快慢與擺錘的輕重有關(guān)系。

師：好。其他同學有什么意見？

生2：我們認為擺動的快慢與擺錘的輕重有關(guān)系，但是關(guān)系很小，因為我們兩次實驗的數(shù)據(jù)只相差0.03秒。

生3：我們認為擺動的快慢與擺錘的輕重有一定的關(guān)系。

生4：我發(fā)現(xiàn)第6小組的數(shù)據(jù)與我們第7小組和第9小組的數(shù)據(jù)相差很大，他們是不是算錯了？

……

師：現(xiàn)在，我們把各小組獲得的數(shù)據(jù)綜合起來進行比較，大家覺得哪個因素跟擺動快慢的關(guān)系最密切？為什么？

生5：我覺得擺動快慢與擺線長短的關(guān)系最大，與擺幅大小的關(guān)系最小，因為擺線長短的平均數(shù)相差最大，而擺輻大小的平均數(shù)相差最小。

……

【案例分析】

真實數(shù)據(jù)是事實和現(xiàn)象的客觀反映，是開展科學探究活動的基礎(chǔ)。因此，科學結(jié)論應該建立在真實數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，科學結(jié)論也應該是學生科學思維的結(jié)果，而不是教材中給出的結(jié)論，更不應該是教師希望獲得的主觀結(jié)論。唯有合乎邏輯的推理，才是真正的科學思維，這樣的科學探究也才有意義。

因此，教師指導學生獲得科學的實驗數(shù)據(jù)需認識到實驗數(shù)據(jù)具有以下特征：(1)真實性。首先，真實性應該是結(jié)果的真實，而不是為了得出所謂的正確結(jié)論而尋找相關(guān)的證據(jù)，更不能是假數(shù)據(jù)、假證據(jù)。同時，真實性也不只是結(jié)果的真實，應該包括方法的準確、操作的恰當。(2)明確性。明確性既包括可量化的、明確的數(shù)據(jù)，又包含定性的、理性的分析。(3)暫時性。既得的數(shù)據(jù)是在一定條件下所得的數(shù)據(jù)，具有暫時性，應該尊重學生的認識規(guī)律，引導學生做出合乎邏輯的判斷。(4)片面性。學生所獲得的數(shù)據(jù)會受實驗條件和操作水平的影響存在片面性，教師要引導學生認識數(shù)據(jù)可能存在的誤差，進行理性分析。

上述案例中，每個實驗小組能結(jié)合本組實驗所收集的數(shù)據(jù)，推理出本組的結(jié)論。尤其可貴的是第7小組，學生能理性分析實驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)兩次實驗數(shù)據(jù)的細微差別，雖然只相差0.03秒，并不能分析得出擺動的快慢與擺錘的輕重有關(guān)系，但這種對數(shù)據(jù)的敏感依然可貴。課堂教學中，教師應讓學生對數(shù)據(jù)的真實性有充分的認識，讓學生養(yǎng)成尊重數(shù)據(jù)、不隨意更改數(shù)據(jù)的良好習慣。如著名氣象學家竺可楨幾十年如一日認真觀察天氣變化、科學考察隊員不畏艱險克服種種困難登上珠穆朗瑪峰頂測量山峰高度等，都是源于對客觀真實數(shù)據(jù)的尊重。因此，教師應該幫助學生樹立尊重事實的意識，進行理性分析。

科學教學不應該停留在表層的數(shù)據(jù)分析上，讓學生的思維浮于表面?？茖W探究要觸及學生思維的最深處，所以教師要挖掘?qū)W生思維的深度，引導學生從多角度、多層面對問題進行綜合分析。如上述案例，學生正是通過比較各小組實驗探究所獲得的數(shù)據(jù)，才獲得了“擺線長短與擺動快慢有關(guān)，與擺輻的關(guān)系最小”這一結(jié)論，從而重新建構(gòu)起他們對影響擺動快慢因素的認識。盡管這一結(jié)論不科學，但在這節(jié)課上，學生所獲得的結(jié)論的局限性，恰好反映出學生對數(shù)據(jù)的尊重，反映出學生對科學本質(zhì)的理解。

培養(yǎng)學生尊重客觀事實的良好習慣，從尊重一個個簡單的數(shù)據(jù)開始。用假數(shù)據(jù)代替實驗數(shù)據(jù)，這樣做的結(jié)果只能是和真理背道而馳。突出科學本質(zhì)的教育教學，還需要發(fā)展學生的質(zhì)疑精神，引導學生形成批判的科學思維。如上述案例中第7小組對第6小組實驗數(shù)據(jù)的質(zhì)疑，很好地引發(fā)了學生對實驗探究過程的反思：出現(xiàn)這樣的問題是數(shù)據(jù)計算錯誤，還是實驗方法不當？由此，學生懂得在控制變量的實驗中，如何更規(guī)范地開展探究活動，獲取準確的數(shù)據(jù)。