小学科学实验数据的获取、呈现与论证

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1、小学科学实验数据的获取、呈现与论证　　学生观察实验后的讨论交流环节，是他们运用探究获得的现象或数据进行分析解释、推理论证的过程。但实际教学中，很多教师却只让学生以小组为单位陈述或展示获得的现象、数据，并没有对数据进行剖析，组与组之间没有互动交流，没有集体的相互论证，对个别小组的特殊数据亦以“可能你们小组测量的时候出了问题”等个人的经验感受来回避，最后以教师的小结作为结论而结束。其带来的不良后果有三：一是学生对自己的观察与实验结果缺乏信心，久而久之容易产生为了随大流而篡改数据的现象；二是缺乏分析与解释使学生难以在数据与结论之间建立关联，使概念真正内化于心；三

2、是缺乏对学生科学逻辑思维能力的培养。本文以“热起来了”一课为例就数据的获取、呈现与论证谈谈自己的一些认识。　　一、改进器材，科学获取数据　　在学生的探究活动中，有许多因素会影响学生实验数据的获得，如实验仪器的不精密、实验材料的不典型以及周围环境的影响等，都会造成学生获取的实验数据不精确。在此数据基础上的解释与论证就会偏离预定目标，与建构核心概念背道而驰。　　1.改进仪器，避免估值影响数据6　　小学科学中有很多测量是需要学生进行估计的，如量筒测量液体的体积、玻棒式温度计测量液体的温度、弹簧测力计测量力的大小等，学生在利用这些仪器进行测量、记录数据时会有估上估

3、下的误差值，单独一个数据或两个数据对比明显的情况下，不会受影响。但如果是一组连续的数据且数据变化不大的情况下，估值的上与下就会对数据的分析与解释造成直接的影响。　　“热起来了”一课中，教材安排的是采用玻棒式温度计测量一本字典的温度，它只能精确到1摄氏度，每一小格之间的0.1至0.9摄氏度的值是需要学生来估计的，这个值的大小有人为的主观因素，甚至同一位学生在前后几次的估值中都有差异，这就使得个别小组在记录的数据中出现了“裹了衣服后温度升高了零点几摄氏度”的情况，这为后面基于数据的解释与推理带来了麻烦。　　温度能否不用估计就直接显示出来呢？基于本课核心概念建构

4、的需要，我们对仪器进行了升级，用数字温度计代替玻棒式温度计，解决了学生人为估值影响数据的问题，也符合新科技产品走进科学课堂的理念。使用数字温度计优势明显：一是灵敏度提高，节省了温度变化的等待时间；二是误差更小，数据更准确；三是温度不需要估算，消除了人为估值对数据的影响，更便于学生在excel表格中直接输入与呈现，为后续的论证环节做好了铺垫。　　2.改进材料，防止他因干扰数据　　受年龄特点的影响，小学生在探究活动中往往对探究材料特别感兴趣，领到材料后，经常会不自觉地把弄一些材料，如对材料进行“亲密接触”，而这些材料又对“接触”比较敏感的话，就会对实验数据产生

5、干扰。　　“热起来了”6一课中部分小组在领到温度计以后不是先记录起始温度，而是用手握住了温度计下端的玻璃泡，致使温度升高，这时再记录起始温度，这样得到的数据显然不科学。特别是在测量几分钟内的温度变化过程中，有些同学把温度计取出来放进去反复操作，致使数据上下波动。这就导致了好多组数据出现温度升高的现象，也成了这节课上数据难处理的一大症结。　　除了在实验前对学生的操作进行强调以外，可以改进选用的材料。在本课中，可用一瓶接近人体温度的温水来模拟身体，代替教材中安排的字典。数字温度计一开始就插入瓶中，学生领到材料后，主观上不容易接触到温度计敏感的下部。由此，困扰教

6、师的干扰数据问题迎刃而解。　　二、借助图表，直观呈现数据　　在学生获取实验数据之后，把数据呈现出来以供解释与论证尤为重要。常见的方式有三：一是学生根据记录表读、报数据；二是小组成员把记录表在实物投影仪上边展示边宣读；三是各组把数据填写在教师准备的汇总表中。显然，第一种方式失去了数据的价值，第二种方式比较常见，但缺乏全班整体数据的横向比较；第三种方式相对比较理想，但需要教师准备一张大的汇总表，且不利于数据的直观处理。在数字化时代，我们完全可以利用excel等软件以数据图表的形式呈现，同时可以对数据进行直观处理。　　1.借助柱形图呈现数据整体　　Excel中有

7、个数据透视图功能，经过简单的设置就可以将数据汇总并以我们需要的图表形式直观呈现。“热起来了”6一课采用柱形图的方式直观形象地呈现全班所有小组的实验数据，效果比较明显。数据的输入、呈现与学生的探究活动同步，在学生用数字温度计测量温度的过程中，每获得一个数据，各组就可以指定一名同学到台上电脑图表中输入数据，实时呈现在大屏幕上。有了全班同学的无形监督，避免了个别同学对数据的任意篡改。同时，学生在测量温度的间隙也不再无事可干，可通过大屏幕随时观察各组同学测得的实时数据，初步进行分析与思考。全班同学实验完毕，数据也同时输入完毕，一张全班各组数据的柱形图便呈现在大家面

8、前。（图1）　　此图充分利用了excel数据处理模块，直观形象地呈