淺談小學科學實驗數據的記錄與分析

劉萍

小學科學實驗中，非常注重通過觀察、測量、統計等方式獲得實驗數據，進而分析得出實驗結論。教師引導學生合理、科學地記錄、分析科學探究活動中所收集的實驗數據，可以培養學生講究證據、實事求是的實證意識，有效促進學生的科學學習。

真實記錄，保證數據的有效性

真實記錄實驗數據，是學生進行實驗數據分析得出實驗結論的首要條件。但是在實際操作過程中，學生的主觀意愿卻會影響實驗數據的有效性。

例如在研究“擺的快慢與什么有關”的問題時，有個別研究“擺的快慢和擺錘有關”以及“擺的快慢和擺角有關”的小組，為了讓不同控制變量的實驗數據不同，人為修改數據，使實驗數據和自己小組的假設相符。對此，我及時對他們進行指導，引導他們尊重事實，真實記錄，保證數據的有效性。

另一個小組的研究就非常有價值，他們研究的是擺錘對“擺”擺動次數的影響。學生發現，無論是用1個鉤碼，還是用2個鉤碼做擺錘，10次實驗得出的擺動次數均為7次（如圖1）。

面對這不變的數據，學生產生了懷疑，又用3個鉤碼做擺錘，再次進行實驗，結果5次實驗下來，他們的“擺”擺動的次數還是7次。

這時，學生意識到實驗數據竟然與自己的假設不符，他們覺得有些不對，對實驗數據產生了懷疑——以往的實驗中，實驗結論常常和實驗假設不謀而合。為了尋找答案，調皮的學生悄悄從講臺上多拿了幾個鉤碼，做成不同的擺錘再次反復實驗。

我觀察到了這一組學生的表現，并沒有阻止他們，而是鼓勵他們多做幾次實驗。經過反復實驗，他們發現不管用幾個鉤碼做擺錘，他們小組的“擺”擺動的次數都不變。在大量的數據面前，學生心服口服，得出了“擺的快慢和擺錘無關”的實驗結論。

在全班交流時，我重點介紹并表揚了這一組，讓全班學生意識到真實記錄實驗數據的重要性。

重復實驗，減少數據的偶然性

在小學課堂實驗中，不僅存在實驗誤差，而且存在測量、收集數據過程中的偶然性和一些不確定因素，如人的感官靈敏度、儀器的精密度、環境干擾等;被測量物體本身的不穩定性，如實驗器材本身存在的微小差異等;實驗者使用儀器的方法不正確，粗心大意讀錯、記錯數據等。

例如，在研究“擺的快慢與什么有關”時，有一個小組是這樣記錄的（如圖2）：

該小組在進行數據分析和書寫結論時束手無策，不知該怎么填寫。這時，我引導該小組的學生觀察這些數據的特點，學生很快發現，只有一個數據比較特別，就是第一組實驗“以1個螺母為擺錘”時的第一次實驗數據“10”，我讓這組的學生分析為什么會出現這種情況，他們認為是由于第一次實驗計數不熟練，計時不準確等原因導致的，最后，學生決定重新實驗，避免這種偶然數據的產生。

為了讓數據更有說服力，教師教學時通常會采用多次實驗求平均值的方法，例如在研究“降落傘下降的快慢與傘面大小是否有關”時，學生假設傘面越大，下降速度越慢。保持不變的條件是材料、繩長、放下高度，改變的條件是傘面的直徑。實驗設計與記錄見表1。

在這個實驗中，傘面直徑分為“30厘米”和“60厘米”的兩組，每一組都進行5次重復實驗，然后計算出5次實驗的“平均用時”，盡可能地減小實驗的偶然性。

關注整體，把握數據的規律性

只有對實驗中的數據進行有序梳理、把握，才能發揮它們的真正價值。在科學實驗中，如果實驗結果是一組連續的數據或對比數據，特別是應變量隨著自變量變化而變化的情況，教師可以采用列表法、作圖法等梳理數據，以幫助學生觀察數據，從數據中發現規律。

例如在“水和油吸熱、散熱性能對比”的實驗中，教師就可以利用表格對實驗數據進行記錄（如圖3）。教師如果將這個圖表繪制成折線統計圖，那么實驗數據的變化情況就會更加直觀，將非常有利于學生進行實驗數據的整理分析以及實驗結論的得出。

受學生年齡特點的影響，他們往往只關注事物的局部特點而非整體現象，在觀察分析數據時，他們往往只關注個別的數字而非一組有內涵聯系的數據，因此對特殊實驗數據的分析整理就顯得尤為重要。例如在研究“擺的快慢與什么有關”的實驗中，有的小組在研究“擺錘重量”這一要素時收集到了這樣的數據（如圖4）：

在這個小組的實驗中，學生根據最后結果，做出了“擺的快慢與擺錘重量有關”的結論。顯然，學生只關注到了每輪實驗的平均數，而沒有具體分析表格中的每一個數據。為此，我讓學生仔細分析實驗記錄中的每一個數據，觀察數據的特點，分析擺的快慢和擺錘重量的具體聯系。學生分析后發現，雖然擺錘重量在改變，但是擺的次數始終都在“13”和“14”兩個數字之間徘徊，而“13”和“14”的出現是因為學生在計數和計時時產生的誤差所致，擺錘的重量雖然變了，但其實擺的次數卻沒有改變。觀察到這一現象，學生就明白了，原來擺的快慢和擺錘的重量無關。

因此，教師在引導學生分析處理數據的時候要具體問題具體分析，不斷提高學生分析實驗數據的能力，讓學生用數據說話，從數據的特點來分析處理數據，使他們學會科學地看問題和想問題，從而培養他們的實驗技能，提高他們的科學素養。

江蘇省無錫市錫山實驗小學（214104）？？