注重培養學生的數據意識

科學課強調用數據來描述事物或現象，注重定量分析，達到對事物性質和現象背后規律的真正了解。教師要引導學生重視收集數據，訓練學生用“數據說話”。

一、實驗設計要嚴謹、周密

科學課上嚴謹、周密的實驗設計，需要嚴格控制各個條件，盡量減少實驗產生的誤差，盡可能保證數據的可靠性。“橫梁的寬度與抗彎曲能力關系”的實驗操作相對比較容易，如何引導學生控制好實驗條件是非常重要的。教師要引導學生分組討論實驗中的控制條件，組織全班同學進行匯報交流，讓學生實驗前充分動腦，設計嚴謹科學的實驗方案，為后面收集有效的實驗數據作鋪墊。

以下是實驗前進行實驗方案設計的教學片段：

師：接下來我們先研究“橫梁的寬度與抗彎曲能力的關系”，大家猜測它們之間會有怎樣的關系？

生：我認為橫梁寬，抗彎曲能力高，橫梁窄，抗彎曲能力低。

師：還有沒有不同的猜測？

（學生沉默。）

師：那到底猜的對不對呢？我們要通過對比實驗來驗證猜想。大家看，老師為你們準備的實驗材料有木塊、卡紙、墊圈、尺子等，這些材料在對比實驗中做什么用呢？

生：木塊當柱子，卡紙當橫梁。

師：是的，卡紙當橫梁，今天我們稱它們為紙梁。那墊圈做什么用呢？

生：墊圈衡量抗彎曲能力的大小，尺子用來測量柱子之間的距離。

師：用墊圈個數的多少表示抗彎曲能力的大小。就這些材料，怎么研究？實驗前還有幾個問題需要大家考慮，請看大屏幕，小組討論一下。

（課件出示：實驗中應該控制哪些條件不變？怎樣控制這些條件不變？實驗中需要改變什么條件？實驗中要注意些什么？如何放墊圈？放最后一個墊圈后紙梁倒塌，那么這一個算不算？之后學生分組討論。）

師：哪個組把你們討論的結果跟大家分享一下？

生：我們覺得不改變的條件是紙梁的厚度和長度。

生：還有柱子的高度、柱子之間的距離。

師：柱子間的距離我們也可以叫跨度。

生：墊圈的數量也不能變。

生：墊圈數量不必限制，要不怎么知道抗彎曲能力的大小。

師：你很細心。彎曲程度也要統一表示，我們統一彎曲程度為以接觸桌面為準，這些是我們在實驗中要控制好的實驗條件。為了容易看出抗彎曲能力的變化，紙梁的寬度要怎么增加？

生：1倍1倍地增加。

生：2倍2倍地增加。

師：我們就選用2倍2倍地增加，這樣增加的幅度大一些，抗彎曲能力變化可能更明顯一些。（出示記錄單）我們以最窄的那塊為1倍寬，成倍地增加寬度，看抗彎曲能力會發生什么變化。請各小組先猜測每種寬度可以承載多少墊圈，再實驗、記錄。

我們發現，紙梁的寬度與抗彎曲能力的關系是：_______________。

二、同時關注個別數據和整體數據

課堂上，有的教師比較重視小組、個人的實驗數據，但對全班匯總的實驗數據容易忽視，呈現方式也比較簡單。分析數據時，教師既要關注點，也要關注面，這樣有利于學生對數據進行分析，發現數據背后的規律，得出科學概念。以下是“拉力大小與小纜車運動快慢關系”實驗匯總后師生交流的片段，教師先讓兩個小組匯報數據和發現，再觀察其他小組的數據：

師：我們先來看看第7組和第2組的實驗數據和發現，其他組同學交流時只匯報每次實驗用的墊圈數、平均秒數和發現。

生：我們小組掛4個墊圈是2.49秒，8個墊圈是1.61秒，12個墊圈是0.91秒。4個墊圈時小纜車最慢，12個墊圈時小纜車最快。我們發現墊圈數量越多，小纜車速度越快。

師：墊圈數越多也就是什么越大？

生：拉力越大。

師：那你們用拉力大小來描述一下與小車運動的關系。

生：墊圈數越多，拉力越大，小車運動的越快。

生：我們組掛3個墊圈是4.43秒，6個墊圈是1.30秒，9個是0.93秒。3個墊圈時小纜車最慢，9個墊圈時小纜車最快。我們的發現是拉力越大，小車運動越快。

師：我們來看看第2組同學的第一次實驗，他們做了4次，為什么？你們能跟大家說說嗎？

生：我們發現第一次跟其他幾次時間差太多了，所以就重新做了。

師：他們很細心，能夠在實驗中及時發現問題并進行分析、處理。這是這兩個小組的實驗數據和實驗發現，我們再看看小助手幫老師匯總的其他小組的實驗數據。我們先從橫的方向看每個小組的數據，看他們發現拉力大小與小車運動快慢的關系是怎樣的？

生：拉力越大，小車運動越快。

師：所有小組都發現拉力越大，小車運動越快。

課堂上，教師要盡量關注全體學生，不要讓沒匯報的孩子感覺到自己小組的數據可有可無，要讓學生意識到每個數據都很重要。在沒辦法把全班各組的數據都一一呈現時，教師也要鼓勵孩子大膽提出與已經匯報的小組不同的數據。

三、關注實驗中的特殊數據

在課堂上，不一定每個小組的實驗都能夠成功，并順利得出科學結論，課堂中常常會出現與實驗預期不一致的特殊數據。特殊數據產生的原因較多，很多時候教師不愿意把那些特殊數據拿出來分析，擔心分析這些數據會打亂自己的課堂節奏，甚至導致無法得出結論。

其實，這些特殊數據不是憑空產生的，也是學生通過實驗得到的，是學生實驗結果的真實呈現。教師不能漠視這些數據的存在，而應該對這些數據妥善應對，激起學生解除困惑、再次得到常態數據的學習欲望，培養他們的質疑精神、實證意識。

“擺的研究”實驗中，學生很容易在實驗中得到特殊數據，原因有多種，如多倍重的擺錘掛的位置不同、一定時間內擺擺動次數的計數不準確、擺線長短條件的控制不嚴格等。碰到這樣的情況時，教師要敢于直面這些特殊數據，引導學生關注這些數據產生的原因，促進他們不斷思考，不斷注重實驗細節，讓他們意識到實事求是的重要性，意識到科學探究不是能隨便馬虎的事情。另一方面，課堂上出現特殊數據的現象，也會促進教師更多關注課前準備，自覺進行實驗前的下水實驗，研究在實驗操作和材料中可能存在的問題，盡量避免實驗中因為材料的問題或教師引導不到位產生數據差錯。

福建省泉州市實驗小學（362000）