谈谈小学科学探究活动中数据收集整理分析的意义

谈谈⼩学科学探究活动中数据收集整理分析的意义
谈谈⼩学科学探究活动中数据收集整理分析的意义
阿鲁科尔沁旗道德中⼼总校乌⼒吉达来⼩学科学专业发展培训通过⽹络培训的形式，给我们带来了极⼤的⽅便。

如谈到如何培养学⽣的数据分析能⼒，感受颇深，仁者见仁，智者见智，诚以为数据收集与分析能⼒是科学探究技能中的核⼼能⼒，是培养学⽣科学精神的重要途径。

科学的本质不仅仅是科学的结论，更重要的是要理解和体验科学探究的过程，并在此过程中培养学⽣严谨、求实、怀疑等科学精神。

⼀、数据收集及分析在⼩学科学探究活动中的重要意义
在课程⽬标中指出，通过科学课的学习，逐渐养成科学的⾏为习惯和⽣活习惯，了解科学探究的过程和⽅法，逐步学会科学地看问题、想问题，形成⼤胆想象、尊重证据敢于创新的科学态度。

科学课强调对事物不仅有在质上的认识，更要从量上的分析得出结论。

定量分析会使学⽣的头脑更精确化、更科学化，只有能⽤数据来描述事物时，才算达到了对事物性质的真正了解。

随着新课程改⾰的不断深⼊，学⽣的学习范围也由课堂扩展到了课堂之外的⼴阔天地。

学⽣接触到的数据也越来越多，这些数据对学⽣的影响也越来越多。

教师应引领学⽣学会辨别和选择有⽤的数据，来证明⾃⼰的观点，⾃觉运⽤数据来进⾏解释相关的问题或现象。

通过对教科版科学教材的统计发现，⼩学阶段基于数据收集的科学探究课占相当⼤的⽐重，并且随着学⽣年级的升⾼，科学探究能⼒的增强，此类课型迅速增多，对学⽣的要求也越来越⾼，由开始的收集⼀些单
⼀的数据，到后来收集对⽐数据或多组数据，并分类，画出统计图等等。

⼆、⼩学科学探究活动中数据收集环节所存在的问题及解决⽅法
科学数据的收集是科学探究的重要⼀环，是分析、推理得出结论的关键。

⽽在⼩学探究实验中，往往由于实验器材的选择、教师的引导、学⽣的主观意识等，造成收集的数据不准确，学⽣很难从中找到科学的普遍规律。

如：我在教学《⽔结冰了》⼀课时，由于课堂上学⽣采⽤的是酒精温度计，各组测出⽔刚开始结冰时的温度为—1℃或—2℃，没有⼀个组测得0℃。

这样的结论是有背于科学结论的，但是，⼜确确实实是学⽣亲⾝所经历，这种错误的经历直接影响到学⽣形成正确的科学概念。

后来，在另⼀个班级的教学时，我把酒精温度计换成了⽔银温度计，避免了如此尴尬的事情再次发⽣。

“细节决定成败”，做任何⼀个探究实验，教师都必须在课前进⾏亲⾃操作，做到⼼中有数。

为了得到⽐较准确可⾏的数据，教师在引导学⽣进⾏实验操作时，必须让学⽣明⽩如何控制好应变量和不变量，然后再进⾏规范操作的重要性。

如：⼀位教师执教《拱形的⼒量》⼀课时，在学⽣研究了平桥和拱桥的承受能⼒实验后，得到了如下的数据。

得到的共识是：拱形承受能⼒⼤。

但在数据中，发现同样⼀张平桥，各组实验中获得的承受⼒的能⼒却有很⼤的悬殊，⼀些承重能⼒强的甚⾄是超越了个别组的拱桥的承载能⼒。

出现这样的情况，与教师活动前的指导有重要的关系。

教师对活动的要求不明确，如：这个实验主要是研究平桥和拱桥的承载能⼒，作为对⽐实验，控制的变量很重要，但教师却没有重点要求。

⽽是演⽰实验⽅法。

这样的效果就很差了，之后就导致的情况有：部分学⽣在做平桥的时候，将平桥两端在书本上的地⽅⽤⼿拉住按住，不让其变形；部分做拱桥的时候，将拱桥的拱⾜两端放⼊书本中间（即⽤书本抵住了拱⾜）。

如此，这样实验的学⽣活动得到的数据与原始数据有了很⼤的差距。

同时也影响与后来拱形承载更⼤⼒的探究活动，有些⼩组利⽤了1、2个螺母去抵住拱⾜的时候，拱承载能⼒却没有之前实验的能⼒强。

另外，有些错误的数据是由于学⽣的主观意识造成的，特别是⼀些通过感官观察描述的探究数据。

这样的⽆效数据让学⽣反思是觉察不出来的，如果讨论⼜会进⼊诡辩和争论。

遇到这种情况，教师应果断出击，消除⼲扰主观意识的因素。

通过改进实验、重做实验，引导学⽣发现错误的所在。

我曾碰到过这样的情况，在上《测量摆的快慢》⼀课时，做“改变摆的幅度”的实验，学⽣推测：摆的幅度越⼤摆的速度越快。

有1个⼩组的实验数据是：
学⽣得出了符合主观推测的错误数据。

在讨论中该组同学坚持认为⾃⼰的数据很准确，与其他⼩组的同学争持不下。

很显然，并不是因为误差，是由于学⽣主观意识的影响。

我并没有否认他们的数据，⽽是要求他们演⽰给同学们看，并让他们把摆动幅度的调节更为精确，改为50、100、150、200、250、300。

由于增加摆幅的改变，有效地消除了主观意识的影响，学⽣很容易地发现了⾃⼰数据的错误。

那些由于学⽣主观意识造成的错误数据，是最难发现的，需要教师敏锐的眼光和⾼超的课堂调控技巧。

三、⼩学科学探究活动中数据分析环节所存在的问题及解决⽅法
科学教学中，倡导让学⽣亲历探究，提出问题只是科学探究的第⼀步，更重要的是让学⽣⾃⼰动⼿实验、观察，收集证据，让学⽣对收集的事实证据进⾏分析，作出合理的解释，以利于学⽣最终获得正确的科学认识。

但是，在实际教学中这⼀点往往被很多教师所忽视，花了⼤量时间在实验准备和实验操作阶段，⽽真正⽤在分析数据得出结论上的时间很少，只是看见数据的⼀些表⾯现象，⽽隐藏在数据背后的东西往往被我们忽视。

我们每位教师都必须重视培养学⽣对数据分析能⼒的培养，提⾼学⽣科学探究的能⼒。

⾸先，强调解释要从探究数据出发。

在现实的科学课堂教学中，学⽣有时很难分清探究数据与解释。

他们常常在探究的同时进⾏直觉思维，⼜把⾃⼰的直觉思维所得当作了观察到的现象。

如“搅拌能加快⾷盐溶解”的对⽐实验中，有些学⽣在记录表的“观察到的现象”和“我们的结论”两栏⾥，都填上了“搅拌能加快⾷盐溶解”。

可以看出这些学⽣混淆了数据与解释。

忽视了解释是需要依据的，凭着⾃⼰的主观意念任意得出了结论。

所以，教师要教育学⽣树⽴证据意识，分清证据和解释。

在让学⽣作解释时，教师应强调解释应从探究数据出发，⽽不是依据⾃⼰的直觉，也不是依据⾃⼰的某种想法。

应⿎励学⽣把⾃⼰的证据和解释记录下来，对⾃⼰的解释进⾏整理，三思⽽后⾔。

对学⽣的解释，应经常运⽤“你的解释依据的是什么？”“从哪些数据中得出来的？”这样的问句追问；也可以要求学⽣在表述⾃⼰的解释时，出⽰探究数据，运⽤“根据这些数据……”“从以上数据可以看出，……”这样的语句表述。

这些问题和语句可以促进学⽣在做出解释时重视探究数据，知道⾃⼰的解释所依据的是什么。

经过长期的训练，让学⽣逐步认识到，科学解释需要依据探究数据，结论与数据之间是有逻辑关系的。

其次，引导学⽣辨别探究数据的有效性。

科学分析需要以探究数据为依据。

只有探究数据的真实有效，才能保证解释的科学合理。

因此，在对探究数据进⾏分析之前，要引导学⽣对探究数据进⾏辨别。

⼀个⼈、⼀个⼩组的探究往往是有限的，通过交流，就可以彼此分享探究过程和探究数据。

在交流中，可以增加发现那些⽆效探究数据的可能性。

如果存在问题，要引导学⽣反思⾃⼰的整个探究过程，强调
探究过程的可重复性。

当学⽣⾯对数据时，⼀定要有严谨的科学态度，养成谨慎审视探究数据的好习惯。

如：“蚯蚓喜欢潮湿的泥⼟吗”的实验中，有个⼩组进⾏了5次实验，得出如下数据：
该组同学通过⾃⼰的反思，并没有发现⾃⼰的数据有问题，就根据⾃⼰的数据得出了“蚯蚓不喜欢潮湿的泥⼟”结论。

然⽽，通过交流，与其他组的泥⼟⽐较，就发现了问题。

原来他们把潮湿的泥⼟弄成了糊状，蚯蚓当然不喜欢⽣活在糊泥⾥。

因此，讨论和交流是获得正确的探究结果的重要步骤，也是发现⽆效探究数据的好⽅法。

再次，运⽤多种⽅法呈现探究数据。

数据真实有效，就会使解释具有极⼤的权威性和很强的说服⼒。

但科学探究数据有简单的，也有复杂的。

探究数据简单，分析起来轻松⾃如，解释结果也能使⼈⼀⽬了然；如果数据复杂，呈现时⼜杂乱⽆章，不仅分析它会感到困难，还会降低解释的说服⼒。

所以，应该考虑整理这些数据，⽤合适的⽅式呈现探究数据。

这样，使学⽣获得更多的有价值的信息，对探究数据作出正确的分析，使解释结果更令⼈信服。

科学教材中，就有许多呈现探究数据的⽅式，如：表格、柱状图、饼形图、形象表达等。

在引导学⽣科学分析数据时，应根据不同的数据来选择运⽤。

对于⼀些说明事实中的绝对数量的，⼒求统计数字准确的数据，可以选择柱状图的⽅式呈现，如：《我们的⼤丰收了》⼀课中，对凤仙花种⼦数量的统计，使⽤柱状图的话，可以使枯燥的数据可视化，极⼤地⽅便了对数据的解释。

对于⼀些需要⽐较的数据，就可以采⽤表格⽅式呈现，如：《测量摆的快慢》⼀课，“单摆实验”获得的数据较多，⽤表格展⽰，“影响单摆速度的因素”显⽽易见。

还有些是反映某事物局部与整体的⽐例关系的数据，可采⽤饼形图，它的特点是中⼼事物突出，直观感强。

各种呈现数据的形式要灵活运⽤，教师应适时点拨，随时渗透，善于把其它学科中学过的⽅法引⼊科学课。

有时，探究数据的规律和信息是多⽅⾯的，很难⽤⼀种⽅式完全展⽰。

这时，不妨让学⽣⽤多种⽅式展⽰数据。

如：四上《天⽓》单元，《总结我们的天⽓观察》⼀课对降⾬量的统计就是采⽤了表格和柱形图相结合的⽅式。

⽤表格使学⽣对每⼀周的降⾬量有清晰地了解，通过柱形图可以清楚地知道降⾬的分布情况，以及每天的降⾬量对⽐。

通过这种⽅式整理和展⽰数据，学⽣对降⾬量的分析就容易得多了。

为了充分利⽤好探究数据，进⾏合理的科学解释，教师应引导学⽣灵活运⽤探究数据展⽰的⽅式，使学⽣的解释更科学更具有说服⼒。

数据是科学家在科学探究中重要的实证依据之⼀，它是学⽣在科学探究中进⾏实证的重要事实依据。

在⼩学科学的课堂教学活动中，教师要充分发挥数据的作⽤，正确收集数据，作出合理分析与解释。

利⽤不同的数据创设情境、提出探究问题、引导学⽣探究，形成新的科学认识，提⾼学⽣探究⽔平。