用數據說話 培養學生的實證意識

尤昌德

【關鍵詞】實驗數據 定量分析 分析比較 問題數據 實證意識

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2015）12A-

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實驗是小學科學課程中重要的教學形式，集中體現了自主合作探究的課程理念。在具體教學中我們可從以下幾方面引導學生關注實驗數據，提高實驗效率。

一、多用定量分析，用數據說話

定性分析和定量分析是小學科學實驗中常用的兩種方式。定性是對研究對象進行“質”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、經驗，根據分析對象過去和現在的延續狀況和最新資料，分析事物特點和變化規律。相比較而言，定量分析用數據的方式進行研究更加科學準確。在具體教學中，我們不能僅僅滿足于定性方式的結論，而應鼓勵學生將實驗結果數據化，使實驗更有說服力。例如，在一節研究《空氣與燃燒》的科學課上，學生用小燒杯罩住蠟燭，記錄下蠟燭熄滅的時間，然后用大燒杯罩住蠟燭，記錄下蠟燭熄滅的時間。通過對比，學生發現大燒杯因為空間大，氧氣多，所以燃燒時間就長。往往大部分研究停留在這一步時就得出了定性的研究結論。但如果教師繼續引導學生對三個大小不同的燒杯的容量進行測量，記錄下數據，然后將燒杯的容量與燃燒時間的長短繪制成曲線圖，進行分析，就能讓學生發現兩者之間的比例關系。然后，學生再通過一系列實驗數據進行定量分析，就容易得出科學結論。有時候，實驗不能說明問題，對實驗的數據進行分析才能說明問題，所以教師在課堂上應引導學生不斷地通過實驗記錄數據，并在數據的基礎上進行定量分析，得出科學的結論。這樣的科學結論相比定性的分析，更為嚴謹，在此之上建立的核心概念才能植入學生心靈。

二、全面采集數據，重對比分析

很多小學科學實驗的探究都是運用歸納法，由一般現象總結出普遍規律。如果學生采集的數據全面，就能夠較真實準確地反映實驗結果，得出科學的結論。在一般的數據測量中，往往要求重復三次實驗，使用收集數據的平均值，增強數據的可靠性。比如，一些具有測量難度、容易產生誤差的實驗，像《小車的運動》中小車運動的時間測量，《小小降落傘》中不同降落傘落地時間的測量，以及容易因環境或人為因素造成數據偏差的實驗（如《斜面的啟示》中，測量物體在不同坡度斜面上所需的拉力，學生用力不太均勻就會導致測量不準確），進行多次實驗則可以減少實驗誤差。在控制變量實驗中，為了讓數據更加全面，有說服力，也最少需要改變三次自變量，從而發現變量與實驗結果的必然聯系。在獲取第一手數據后，我們還要引導學生進行細致的對比與分析，從而得出更全面科學的結論。

三、關注問題數據，要尋根問底

科學實驗課上，教師最棘手的莫過于在實驗后的小組匯報中，學生的實驗數據出現較大誤差，得不出科學的結論。在多個小組實驗數據中，如果僅僅是個別現象，很多教師會淡化處理，對問題數據一帶而過，抓住主要數據解釋規律；如果大部分數據都出現問題，有的教師就著急地亮出自己的“觀點”，以一句“你們的實驗結果不太準確”應付了事。這既缺乏對學生實驗成果的尊重，也容易導致學生在形成科學概念過程中產生似是而非的模糊印象，不利于學生樹立良好的實證意識。

其實問題數據也是一種教學資源，充分利用它進一步地分析原因，也許可以讓學生有更多的收獲。例如，《簡單機械》這一單元，實驗過程中有時會出現學生測量的拉力數據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，則不容易讓學生獲取正確的認識；相反，如果教師借此讓學生在講臺上重新演示實驗過程，引導大家分析誤差的原因，就可能發現問題：讀錯測力計讀數，或是器材組裝出現問題等。找到問題后，既能夠使學生豁然開朗，同時也幫助教師發現實驗前的指導過程還有哪些地方需要完善。

四、借助數字化設備，讓數據更精確

有的教師可能還在為買不到火柴來點燃酒精燈等問題而煩惱，他可能已經忘了科學研究本身就應該站在時代的最前沿。科學技術日新月異，我們不能總是用老舊的研究方式來引領學生的探究活動，在條件允許的情況下，教師可以借助先進的儀器設備讓學生的探究更便捷，讓獲取的數據更加精確。比如，《測量呼吸和心跳》教學中，使用手腕式或指壓式脈搏計數器可以減少課堂上學生尋找動脈的時間，數據也更準確；在《肺與呼吸》的學生實驗中，運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，發現肺在氣體交換中的作用。這就替代了澄清石灰水的使用，將定性觀察轉變為定量的對比，增強了實驗結果的說服力。

綜上所述，教師如果引導好學生充分利用準確的數據直觀地解釋科學現象的成因，揭示科學規律，就能有效地培養學生的實證意識。

（責編 黎雪娟）