用數據說話促概念理解

施燕

摘 要：實證意識是學生科學素養之一，實證意識在科學課堂上的一項具體的表現就是“用數據說話”。“用數據說話”能使科學探究變得更真實、準確，能提升學生概念的理解水平，發展學生的思維能力。本案例闡述了學生收集數據中出現的問題，并提出了解決的策略。

關鍵詞：實驗數據;概念理解;實證意識;思維能力

中圖分類號：G623.6 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1992-7711（2020）17-064-1

《機械擺鐘》是教科版小學科學五年級下冊《時間的測量》單元的第5課。該課設計有兩個活動：一是觀察擺鐘，測量擺鐘的擺每分鐘擺動的次數;二是動手制作一個單擺并觀察和測量單擺在相同時間內擺動的次數。上述兩個活動看似簡單，但教師要真正實施起來卻并非易事。因為，要使測量的數據準確，必須“用數據說話”。然而，在現實的課堂中，學生花費了大量的時間收集數據，卻達不到效果。

【問題出現】

教科版《科學》五下第三單元第五課《機械擺鐘》，教學步驟如下：

1.出示單擺。教師讓學生觀察擺在擺動過程中有什么特點？學生陸續回答：“擺的方向偏了”“擺幅越來越小”“擺動越來越快”“擺動越來越慢”等等。

2.交流匯報，得出結論。第一組學生認為同一個擺在擺動過程速度會越來越快，因為第二次數據10次變成11次。第二組學生則認為，同一個擺在擺動過程中速度越來越慢，因為9次之后變為了8次。

此時，教師著急地直接出示了結論。教師對大家說：其實每個10秒擺擺動的次數應該是一樣的，如果不一樣，就是誤差，因為，同一個單擺每擺動一次所需的時間是相同的，這就是單擺的等時性。

【問題診斷】

這是一堂課對培養學生的科學素養毫無作用，問題在哪兒呢？

1.學生只是操作員，缺乏推理。上述教學環節，學生實驗了，也收集了數據，但是學生只是在被動地接收，沒有思維的深度投入。學生提出觀點后，沒有設計實驗來證明擺動快慢，更沒有推測可能的實驗結果，而是由教師直接出示實驗任務，學生不清楚每個10秒測次數意義，他們測得了數據，卻不知道數據從何而來，更不會推理次數與等時性之間的邏輯關系。整個流程重教輕學，教師為了結論逼迫學生“假探究”，學生只經歷了操作過程，沒有經歷思維過程。

2.數據只是擺設，缺乏分析。仔細分析兩張表格，并沒有出現遞增或遞減的數據，甚至有一次的數據是“10 10 10 10”，然而結論卻與數據不相關。學生收集的數據本身沒有問題，是教師和學生對待數據、處理數據的態度出了問題。學生帶著迷思概念去看數據，自然只能看到自己想看的數字，忽視數據的整體性、誤差等，得出的結論缺乏依據。教師聽到學生的“錯誤”發現，害怕正確結論出差錯，不尊重學生記錄的數據，不進行評價和有效分析，直接出示結論，剝奪了學生處理和分析數據的機會。

【教學對策】

1.實驗前預設信息，提升推理能力。在學生收集實驗數據前，教師應該開展思維推理活動進行鋪墊。首先，在學生經過初步觀察之后，教師要幫助他們將觀察結果進行有序整理，進而形成集體確認的有效觀點，然后引導學生進行初步合理的推理、提出假設性結論。其次，學生要想檢驗其推理的合理性、正確性，還得尋找更多的證據來證實。此時，學生設計實驗，教師還要引導他們預設實驗數據，知道如何運用數據來判斷自己的推理是否正確。

2.匯報時辯論證據，培養實證意識。集體辯論是交流事實、不斷確認證據的過程。只有真實的證據才能真正使學生心服口服，老師簡單評判只會壓抑學生的獨立思維。因此，教師必須善于抓住課堂上意外數據，差異數據，有意識地挑起學生爭論，激發學生闡述自己的真實想法，引導學生對各種證據、觀點比較相同和不同之處，使他們了解全部事實和更多的細節。學生爭論得騎虎難下，自然需要重復實驗來評價證據的真偽，在證偽實驗中，進一步培養實證意識。

3.評價時降低要求，重視思維發展。《以大概念理念進行科學教育》一書中研究發現在學習過程中的評價最有利于促進學生學習。如何利用評價幫助學生學習調整得更有效？筆者認為，教師先要學會評價時降低知識記憶要求，允許學生犯錯，允許學生通過實驗，經過思維加工得出不完善的概念。科學課程是典型的螺旋式課程，概念會在不同學習階段會重復呈現，學科基本結構不斷拓展與加深。教師應充分考慮小學生的年齡特點、心理發展水平，將學科邏輯與學生心理邏輯較好地結合起來，而不是簡單地灌輸拔高要求的知識。其實，符合學生年齡特點的不完善概念恰巧說明學生在動腦，思維能力在發展。只有學生真正理解了概念，思維才能超越主題和事實。

本課中，可以將得出結論時的評價進行如下調整：（1）學生通過實驗得出“同一個擺在連續擺動過程中，相同時間內擺動的次數很接近”這一不完善的概念。教師不要急于修正，而是降低要求，先積極評價學生嚴謹的思維，然后提出“如果我們再嚴謹地做10次甚至1000次，那么我們是否可以期待更精確的答案？”這樣學生會正視誤差，從另一個高度重新審視科學概念的形成。（2）教師向學生出示科學概念，講一講科學家伽利略發現“等時性”的故事。學生反思自己的實驗可能出現哪些不足，作出改進。

總之，“用數據說話”不僅要求學生有數據，而且要引導學生依據真實的數據表達真實的想法，教師應該把“知識導向”的課堂轉變為“為理解而教”，要把學習的主動權還給學生，使學生在觀察與思考、分享與質疑、探究與發展中，促進概念理解，培養實證意識，發展思維能力。

[參考文獻]

[1]曾寶俊.微亦足道：小學科學課堂細節研究[M].北京：高等教育出版社，2018.

[2]朱小雪.基于提升邏輯推理能力的科學實踐活動設計[J].科學課，2018（04）.

（作者單位：蘇州市吳江區黎里小學，江蘇 蘇州215000）