鍛煉學生實驗數據分析能力

〔摘" "要〕" 在小學教育階段，科學實驗扮演著重要角色。學生通過動手操作和細致觀察，能夠主動探索自然規律，逐步培養起科學思維和創新意識。不過我們也注意到，不少學生在進行實驗時，對數據的觀察不夠準確，分析也欠合理，這個短板直接影響了他們對實驗結果的解讀能力，甚至阻礙了他們對科學方法的深入理解。針對這個問題，本文重點研究了如何鍛煉學生的科學實驗數據分析能力。

〔關鍵詞〕" 小學科學；科學實驗；數據分析能力

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）24" " 0076-03

當今社會科學技術不斷發展，在各個領域都起著重要作用。因此，培養學生對科學的興趣和理解是非常必要的。小學階段是學生接觸科學教育最早、發展潛力最大的時期。而其中一個重要的方面就是培養學生進行科學實驗，并通過數據分析來得出結論和解釋現象。然而，在傳統教育模式下，許多學生缺乏對于實驗過程和數據分析的正確認識與方法，教師往往只注重結果而忽略了對學生數據處理與推理能力的訓練。因此，有必要探索一種有效的方法來提高學生在科學實驗中進行數據分析與解釋的能力。“基于證據收集實驗學習單的實踐研究”課題組通過文獻研究和實踐研究，分析了學生科學實驗數據分析能力存在的問題成因，總結了部分有效的方法。

一、實驗教學影響學生數據分析能力發展的因素

在教學的過程中有的教師過于注重形式化，往往急于演示課本上列舉的實際例子，也有的知道了實驗現象甚至是實驗結果再去進行實際的實驗操作，而忽略了實驗過程中因各種條件、成因而產生的各種實驗數據的誤差。當前，科學實驗探究教學中關于數據分析存在的問題如下。

以偏概全的數據為代表數據。在教學中時而出現以部分小組的數據作為大數據的全部，而忽視了整個班級實驗數據，教師潛意識地選取代表性的數據支撐預先設計的教學流程，數據呈現方式過于簡單。

走過場的數據分析。教師在實驗教學過程中主觀地不重視科學實驗，走過場地支撐實驗現象中存在的實驗結論，在結果匯報時，只選取自己滿意的結果，就不再讓其他學生匯報了，實驗數據分析草率，存在以偏概全的現象。有的存在沒有給學生充足的數據分析的時間，而直接呈現數據結果，引出實驗結論，這導致學生實驗后沒有充分挖掘數據的機會或者無法理解實驗的真正意義，致使學生每次實驗只留下科學實驗“好玩”的假象，無法提高處理實驗數據的能力，無法建立探究實驗模型，不利于今后的學習。

數據處理敷衍了事。科學的本質是探究，學生要在嚴謹的實驗中進行觀察記錄，再進一步分析概況。但是當前小學科學教學中缺少專業的教師，或者說缺少經過規程實驗探究培訓的教師，又缺乏準確收集數據的儀器設備器材，部分教師對數據處理敷衍了事，出現了“假實驗、假數據”，或者是教師出示的數據，教師沒有引導學生真正做實驗、數據實驗胡編亂造的情況，更沒有進行數據分析。

二、鍛煉學生實驗數據分析能力

針對上述的問題成因，我們課題組從以下幾個方面提出相應策略。

（一）引導性指導

通過引導性問題與提示，幫助學生正確收集、整理和記錄實驗數據。在實驗過程中，教師可以提出問題，引導學生思考如何觀察、測量和記錄數據，并及時給予指導與反饋。教師在教學設計時要充分考慮設計實驗學習單巧設問題，鼓勵自主整理，提供必要的方法指導參考。如在粵教科技版科學三年級下冊“天氣”單元中，學生需要經過一個月的天氣觀察，時間之長，考驗學生的耐心和毅力，需要教師的鼓勵，甚至是獎勵評價機制的支持。通過學習單的支撐，學生能夠持續進行觀察和記錄。在經過一個月的天氣觀察記錄后，學生獲得了豐富的數據，這時候需要教師組織開展數據整理、分析的方法指導，讓學生清晰認識到天氣變化的規律，回憶親歷整理分析過程，鍛煉學習的自主性，提升數據收集、整理、分析的能力。下表是教材配套的《學生活動手冊》的記錄單，要求是一周的天氣現象觀測，搜集

并記錄氣象信息，對于天氣特征來說，一周顯然是不夠的，這是照顧不同層次的學生設置的。而教師可以巧設問題，組織綜合性探究活動，例如小組分工合作，收集天氣數據，開展合作分析，組織報告會，引導學生總結觀測項目間的關聯因素，結合活動二實證我國流傳的天氣、氣候諺語的科學根據，以數據說話。

（二）數據可視化

在科學實驗中，引導學生將數據轉化為圖表，是提升他們圖表解讀和分析能力的關鍵環節。教師可以指導學生選擇恰當的圖表類型來展示實驗結果，并教會他們如何從圖表中提取關鍵信息。整理實驗數據的方法雖多，但繪制統計圖因其直觀高效，成為最常用的方式。這種方式能讓學生一邊動手操作，一邊將具體的數據進行分類和梳理。通過圖表學習，學生不僅能提升科學思維，更能鍛煉觀察力、邏輯推理能力以及處理與分析數據的本領。同時，圖表也為教師提供了一個有力的教學抓手，讓他們指導學生實驗、評估學生對實驗結果的理解更加得心應手。

在粵教科技版科學四年級下冊“探究小車運動快慢與拉力大小的關系”的實驗中，教師設計數據可視化圖表，除了有效引導學生開展探究小車運動的快慢與拉力大小的關系，還幫助學生得出通過小車載荷不同砝碼的變量，每個變量通過至少三次實驗而產生不同的拉力三組數據，幫助學生歸納整理，利用這些數據進行探究結果的深入分析，培養學生的實踐動手能力和對于科學探究實驗收集的數據整理與分析能力，提高了學生的思辨能力。因此教師在設計實驗探究之處，設計合理的基于證據收集的實驗學習單很有必要。除了物質科學領域的探究實驗，生命科學領域的探究實驗通過實驗學習單的設計，也有助于學生對于植物生長、動物習性觀察記錄的數據進行記錄和整理、分析，從而得出實驗結論。

（三）實踐操作

教師可以提供更多的科學實驗活動的機會，讓學生親自參與實驗。這樣可以提高他們對科學現象的觀察力和思維能力，也能讓他們更好地理解并應用數據分析的方法。在課堂教學中，數據指向事物特點或規律有時是明顯的、有時是不明顯的；有時是單一的，有時是多方面的。教師根據學生的認知水平、分析能力，適時提出問題，打開學生的思路，引領學生有目的地去思考、多角度地去分析，讓學生互幫互助，充分地整理數據，從而獲得更多實驗操作驗證的機會和價值信息。

（四）合作學習

在科學實驗中，鼓勵學生組成小組，要求每個人都動手收集數據、參與分析。這種方式不僅能讓他們在實踐中學會團隊配合，更重要的是在交流討論中能學會傾聽、質疑，學會從不同角度看問題。小組合作往往能調動學生的積極性，大家更愿意動手嘗試，也更樂于互相幫助、分享想法。具體來看，收集數據時，組員間可以互相提醒、及時糾錯，這樣得到的數據會更靠譜；整理和分析數據時，大家你一言我一語，討論甚至爭論不同的發現，常常能碰撞出意想不到的新想法。這種合作無形中鍛煉了學生的團隊意識、溝通能力，甚至一些組織協調的本領。

如粵教科技版科學四年級下冊“摩擦力的大小與哪些因素有關”實驗中，每個學生用彈簧測力計測量摩擦力與物體自身質量的關系和接觸面粗糙程度對摩擦力大小的影響的活動，匯總小組全部學生的數據沒有意義，也不現實，如果請幾個學生來匯報自己的測量數據，教師也沒有辦法掌握大部分同學的數據，這樣學生對摩擦力大小的成因探究情況反饋也難以掌握。這時候，建議發揮小組合作的作用，讓小組同學對自己組的數據進行收集、觀察、整理，這樣分析摩擦力關聯因素把握更為準確，也照顧不同層次的學生，同時也糾正了在探究過程中的錯誤操作，改進操作中存在的問題。

（五）實踐應用

讓科學知識“活”起來，關鍵在于引導學生在真實場景中運用科學方法去探究。比如，組織學生參與社區環保活動時，鼓勵他們圍繞發現的問題設計小實驗、提出假設、動手驗證。還可以開發專門的“科學調查”課程模塊，通過設計項目、動手實踐、反思調整的循環過程，來檢驗這個模塊在提升學生實驗數據分析能力上的實際效果。如“全國青少年科學調查體驗活動”就提供了很好的平臺，鼓勵學生組隊參加這類實踐，不僅能讓他們走出課堂、接觸社會，更能實實在在地提高觀察記錄、數據整理和統計分析這些核心科學素養。實踐證明，這類基于真實調查的課程模塊，在提升數據分析能力的同時，也能點燃學生對科學的熱情，潛移默化地培養他們的批判性思維和解決問題的創新能力。如果能聯合家長和社會力量共同參與，形成合力，相信小學科學教育的土壤會越來越肥沃，讓更多的學生真正愛上科學，成長為未來社會需要的、有科學頭腦和創新精神的人。

綜合運用上面提到的這些方法，我們能更有效地幫學生掌握科學實驗數據分析的本領，讓他們真正理解和掌握用科學的方法看世界。這無疑是為學生未來成為有科學素養、能創新的人才打下了最堅實的基礎。

參考文獻

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