科學(xué)對待實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有效形成實(shí)證意

一、尊重事實(shí)，采集真實(shí)數(shù)據(jù)

為了讓學(xué)生順利完成實(shí)驗(yàn)，搜集有利于指向?qū)嶒?yàn)結(jié)論獲得的數(shù)據(jù)，教師往往會(huì)采取一些手段，刻意地控制實(shí)驗(yàn)條件，想方設(shè)法避免異常數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，讓結(jié)果與結(jié)論一致。殊不知，這樣的做法不僅避免不了“不一致數(shù)據(jù)”、“異常數(shù)據(jù)”、“誤差”的發(fā)生，反而讓科學(xué)探究簡單化，讓學(xué)生認(rèn)為做實(shí)驗(yàn)只是走過場，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)肯定能與結(jié)論相一致，從而讓探究走向模式化、程式化和僵化，科學(xué)課堂也會(huì)因此而缺乏靈動(dòng)性。

只有搜集到的證據(jù)真實(shí)、準(zhǔn)確、全面，得到的結(jié)論才會(huì)是可靠的。教學(xué)中，教師可以從以下幾個(gè)方面引導(dǎo)學(xué)生尊重科學(xué)事實(shí)，搜集真實(shí)的科學(xué)數(shù)據(jù)。

（一）了然于心，做好學(xué)情分析

學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，原有認(rèn)知水平是教與學(xué)的起點(diǎn)。教師在設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)，應(yīng)從學(xué)情出發(fā)，設(shè)計(jì)學(xué)生有能力探究的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。與此同時(shí)，對于學(xué)生測量工具的使用水平也應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的了解。

（二）成竹在胸，做好“下水實(shí)驗(yàn)”

課前，教師一定要認(rèn)真鉆研教材，精心準(zhǔn)備學(xué)生用的實(shí)驗(yàn)器材，并能做好“下水實(shí)驗(yàn)”。一方面教師可以通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步熟練操作規(guī)程，了解實(shí)驗(yàn)器材的結(jié)構(gòu)性、合理性，實(shí)驗(yàn)操作的“可行性”，另一方面可以在實(shí)驗(yàn)的過程中，充分預(yù)設(shè)學(xué)生可能會(huì)出現(xiàn)的問題，有利于開展更有針對性的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。

（三）強(qiáng)調(diào)觀察，注重細(xì)節(jié)指導(dǎo)

任何實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲得都離不開對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象認(rèn)真仔細(xì)的觀察。觀察是在一定的思想或者理論指導(dǎo)下進(jìn)行的有目的又主動(dòng)的研究過程，科學(xué)的觀察往往不是單純單純地靠五官去感受自然界所給予的磁極，而更多是要借助科學(xué)儀器去測量，通過數(shù)據(jù)的搜集來開展對科學(xué)事實(shí)的研究，通過對數(shù)據(jù)的觀察、比較、分析來對科學(xué)事實(shí)進(jìn)行解釋或作為證明所提出的觀點(diǎn)的證據(jù)。要想提升觀察的精度和效度，教師要注重細(xì)節(jié)的指導(dǎo)，提升學(xué)生的觀察力。只有在具體的科學(xué)觀察活動(dòng)中，從細(xì)節(jié)著手，才能在長期的科學(xué)觀察中，采集真是的科學(xué)數(shù)據(jù)，養(yǎng)成良好的科學(xué)品質(zhì)，讓培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)證意識(shí)成為可能。

（四）尊重事實(shí)，鼓勵(lì)用事實(shí)說話

在表達(dá)和交流環(huán)節(jié)中，老師要時(shí)刻營造尊重事實(shí)，用事實(shí)說話的良好的研討氛圍。面對學(xué)生與眾不同的發(fā)現(xiàn)，教師要及時(shí)鼓勵(lì)，并讓學(xué)生大膽呈現(xiàn)。在此過程中，讓學(xué)生知道，實(shí)驗(yàn)中要正視各類數(shù)據(jù)，不修改，不丟棄，將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出來可以給全班同學(xué)提供良好的學(xué)習(xí)素材，哪怕錯(cuò)了，也是有價(jià)值的。

二、講究方法，處理各類數(shù)據(jù)

搜集真實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是科學(xué)研究的開始，而觀察、比較、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)背后蘊(yùn)含的科學(xué)道理才是科學(xué)研究的目的。不同類型的實(shí)驗(yàn)，就有不同類型的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)，而相同實(shí)驗(yàn)同樣會(huì)發(fā)現(xiàn)有不一樣的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有的是正確的，有的是不科學(xué)的，甚至是錯(cuò)誤的。這些數(shù)據(jù)都需要通過教師在日常教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生去正視，去處理。

（一）盡可能減小數(shù)據(jù)誤差

測量值與真實(shí)值之間的差異稱為誤差，由于儀器、實(shí)驗(yàn)條件、環(huán)境等因素的限制，測量不可能無限精確，物理量的測量值與客觀存在的真實(shí)值之間總會(huì)存在著一定的差異，這種差異就是測量誤差。因此，誤差不可避免，但學(xué)生實(shí)驗(yàn)前，可以在教師的指導(dǎo)下，規(guī)范實(shí)驗(yàn)儀器的使用，盡可能地減小誤差，從而使獲得的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。

（二）嚴(yán)肅對待錯(cuò)誤數(shù)據(jù)

錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，形成的原因可能更加復(fù)雜，面對錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，教師應(yīng)把時(shí)間花在引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)差錯(cuò)的原因，引導(dǎo)到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)操作的改進(jìn)上。教學(xué)中，常常因?yàn)檎n堂教學(xué)時(shí)間的關(guān)系，教師將正確的結(jié)論給學(xué)生，而沒有辦法讓個(gè)別小組重做實(shí)驗(yàn)，重新采集數(shù)據(jù)，使正確的學(xué)習(xí)行為得到強(qiáng)化，但是，在課后，教師非常有必要讓學(xué)生再一次實(shí)驗(yàn)，這樣的處理，會(huì)讓學(xué)生意識(shí)到科學(xué)實(shí)驗(yàn)要嚴(yán)謹(jǐn)對待，實(shí)證意識(shí)也會(huì)因此而在學(xué)生心中生根。

三、尋找規(guī)律，建立數(shù)據(jù)與假設(shè)之間的聯(lián)系

處理數(shù)據(jù)就是要對數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察、比較、分析并與假設(shè)建立聯(lián)系，作出解釋。教學(xué)中針對表格式數(shù)據(jù)，可以指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行橫向、縱向比較。通過比較，從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。引導(dǎo)學(xué)生思考：變大還是變小？成倍數(shù)關(guān)系嗎？如果成倍數(shù)關(guān)系，那么成倍變大還是成倍縮小？相同的數(shù)據(jù)哪個(gè)出現(xiàn)頻率最多？找眾數(shù)還是取其平均數(shù)？這樣的數(shù)據(jù)能否證明我們提出的觀點(diǎn)？是什么原因?qū)е挛覀冃〗M的數(shù)據(jù)和其他小組不一樣？這一系列的問題都將引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)處理數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)與假設(shè)之間的關(guān)系，從而發(fā)表觀點(diǎn)，作出解釋，同時(shí)也能讓學(xué)生在交流的時(shí)候有話可說。

此外，《教作為探究的科學(xué)》一書關(guān)于使用圖表組織并解釋數(shù)據(jù)寫道：“在科學(xué)活動(dòng)中，一旦通過測量獲得數(shù)據(jù)，就要組織和解釋這些數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)做成圖、表格、坐標(biāo)圖是科學(xué)探究中的另一個(gè)關(guān)鍵步驟。”“利用數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋的最好方法之一是把數(shù)據(jù)整理為直觀的可視形式。”也就是說，將表格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成折線圖、柱狀圖、餅圖等，有效幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)蘊(yùn)藏在數(shù)據(jù)內(nèi)部的規(guī)律及科學(xué)道理，提高了學(xué)生分析數(shù)據(jù)的能力，學(xué)生也會(huì)因此而更加愿意使用數(shù)據(jù)證據(jù)來解決科學(xué)問題。

總之，科學(xué)教學(xué)活動(dòng)中要不斷滲透證據(jù)意識(shí)，增加學(xué)生對數(shù)據(jù)的認(rèn)識(shí)，從無視到重視，從忽視到正視，在科學(xué)探究中形成愿意“用數(shù)據(jù)說話”的科學(xué)態(tài)度，逐步形成良好的實(shí)證意識(shí)。

【作者單位：太倉市浮橋中心小學(xué) 江蘇】