通过分析问题数据提高学生数据分析能力

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1、通过分析“问题”数据提高学生数据分析能力螺岭外国语实验学校陈宇航在小学科学实验中，需要学生通过收集、分析实验数据，从而得出实验结论。但是在实际的教学中，由于各种因素的影响，学生收集的实验数据总是各不一致，存在着各种各样的“问题”。这些“问题”数据如果不加以处理，引导学生分析其中原因，很容易会在学生脑中留下一个个不解的疑惑，甚至会让学生得出错误的实验结论，不利于培养学生的数据分析能力。根据我们的研究，实验过程中常见的“问题”数据主要分为以下几类：异常数据、误差数据和错误数据。下面就针对以上三种“问题”数据进行案例分析，并提

2、出一些有效的引导学生分析数据的教学方法，以供各位科学教师参考。一、异常数据异常数据是指实验数据所代表的意义与实际的实验现象不一致时所产生的情况。在学生学习过程中，会大量地运用数据去研究和解决问题，这使得“数据”概念在学生脑海中根深蒂固，很多时候会认为数据就等同于事物（实验现象）本身。但是数据一开始就是作为一种科学分析工具而诞生的，它在帮助我们研究现象、理解世界起着不可替代的重要作用。若简单地将数据等同于客观事物现象本身，很容易会产生与实际现象不相符合的情况。如果科学教师在实验教学不注意引导学生分析此类异常数据，就容易让学

3、生养成盲从数据，不加分析的不良思维习惯。下面笔者将以曾执教的三年级实验课《磁铁的两极》为案例进行分析。图1《磁铁的两极》一课中要求学生通过实验探究磁铁磁性最强的位置。图1是课上所用的实验记录表。实验过程中，学生在条形磁铁的五个不同位置上挂垫圈，挂的垫圈数量越多，说明该位置的磁性最强。表格1是课堂上学生汇总的数据记录表格：组别垫圈个数磁铁位置ABCDE第一组62025第二组62025第三组81027第四组52025第五组61016第六组51016第七组62025第八组62016第九组7表格12015当我第一次试教时，看到学

4、生汇总的实验数据能与正确的实验结果基本符合，心中对自己的教学设计感到一丝满意。但接下来的学生分析数据环节中，学生的回答却让我非常在意：师：现在请同学们认真观察表格，哪个小组可以说说你们的实验结论？生1：我们发现条形磁铁的两端挂的垫圈数量最多，磁性最强。师：还有其他补充吗？生2：条形磁铁越往中间的位置挂的垫圈数量越少，说明越往中间磁性越弱，磁铁中间位置没有磁性。我们知道条形磁铁中间位置并不是没有磁性，而是磁性很弱而已。是什么原因导致学生得出“磁铁中间没有磁性”的错误结论呢？通过课后教学反思，笔者发现问题就在于“垫圈数量”这

5、个数据记录上。由于每个垫圈的重量都是固定的，当磁铁中间位置的磁性很弱以至于一个垫圈都挂不住的时候，学生在记录数据时就会写上“0个”。但是“0个”垫圈代表的磁性与磁铁中间位置磁性很弱这一事实是相矛盾的，在这里教师有必要引导学生分析“0个”垫圈这一异常数据。鉴于此，在第二次试讲的时候，我设计了如下教学环节：师：老师发现大家记录的数据有一个地方比较有趣，几乎每个小组在C位置，也就是磁铁的中间位置，能挂的垫圈个数都是0个，这是不是说磁铁中间没有磁性呢？生1：有可能是因为中间位置磁性太弱，连1个垫圈都挂不住。师：你们能想个办法证明

6、磁铁中间位置有磁性吗？生2：可以用一些比垫圈更轻的金属靠近磁铁中间，看看能不能吸住。师：你的想法非常棒！下面老师把订书机的小钉子放在中间位置，看看能不能吸住？（投影展示）生：小钉子被吸住了。师：这说明什么呢？生：磁铁中间位置具有磁性，只是磁性很弱。由此可见，异常数据的分析有利于提高学生的数据分析能力。一般而言，异常数据分析的教学处理可以分为以下三步：1、观察学生汇总的数据中是否存在与实际现象相矛盾的情况。2、引导学生说一说这个异常数据所代表的实际意义。3、用简单的小实验进行验证，得出正确结论。4、二、误差数据误差数据是由

7、于实验过程中各种客观因素影响作用而产生的，此类数据虽然数值不同，但是往往偏差很小，一般不会导致学生得出错误的实验结论。但如果教师长期忽视此类误差数据，会在学生心中留下疑惑，这样不利于培养学生分析数据误差的能力。下面笔者将以曾执教的四年级实验课《探究音高变化规律》为案例进行分析。本课的教学难点在于如何通过实验探究声音音高变化与物体振动快慢之间的联系。为了帮助学生更好地辨认音高变化，选择了钢片琴和编钟等乐器作为实验对象；用平板电脑的频率分析软件测量上述乐器发出声音时的振动快慢，将原来难以判断的振动快慢数字化，帮助学生更准确地

8、判断物体的振动快慢。实验材料如图2所示。图2通过实验设计的改进，学生都能顺利地开展实验，并将测量的数据记录下来。以下是课堂上学生记录的实验数据：图4图3根据实验数据，学生很容易就得出了正确的实验结论：钢片长度越长，振动越快，音高越高；编钟体积越大，振动越快，音高越高。如果对比同一种乐器的实验数据，学生心中不免产生疑惑