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提高中高段小学生科学实验数据记录与解读能力的实践与研究

发表时间：2020/7/20 来源：《现代中小学教育》2020年第6期作者：郑佩佩

[导读] 科学探究是科学学习的重要环节，实验数据的记录、整理和解读贯穿在整个科学探究活动中，也是思维活动的载体。

平阳县海西镇西湾小学郑佩佩

【研究背景】科学探究是科学学习的重要环节，实验数据的记录、整理和解读贯穿在整个科学探究活动中，也是思维活动的载体。但在实际教学过程中时常会出现此类情况，大部分学生处在不知所措的状态。学生难以将数据与真实探究相联系，同时难以从众多数据中有效地解读数据，也存在欠缺一定能力去解读数据的整体特点及规律等众多不理想的现象。如何突破这个瓶颈，提高学生记录和解读实验数据能力，笔者做了深入的研究尝试，体会颇深。
【研究目的】在科学探究中，对实验数据的收集和解读，能非常直观、条理地让我们认清事物的真相或规律，是我们实证的核心。基于此，笔者论述了如何提高学生数据记录和解读能力，具体从驱动探究动力，优化记录表，培养记录习惯，数据呈现方式和注重问题的指向性等方面培养学生数据记录和解读能力。从而解决学生在实验结束后面对数据时存在一些问题：①数据不完整、不全面；②数据失真；③定性类数据：不易将数据与真实探究相联系；④定量类数据：较难将数据与探究主题相联系。从而提高实验数据解读能力。
       【研究内容】
        一、材料的吸引力，让探究更明确。
        如三年级上册第四单元第五课《我们周围的空气》探究我们周围是否存在空气的活动前，笔者准备神奇的液体，轻轻一吹吹出很多泡泡，学生顿时觉得很神奇。此处便设疑：刚才吹出的泡泡里面有东西吗，是什么？
        生：空气。
        师：真的吗，我不相信呢，你有什么办法证明给我看吗？
        生：陷入思考
        师：你能看见空气吗？那你能证明我们周围存在着空气吗？（ppt上展示提供的材料）
        生们：拿一个袋子然后将空气装起去它会鼓起来。/用吸管往水里吹，会看到很多泡泡。/用袋子装空气然后倒让放入水中等。
        师：成功证明并记录好的同学，等下有机会体验到底是什么进入泡泡中。
        二、挑战“不可能完成的任务”，让注意力集中于探究活动中
        如三年级下册第三单元第三课《水结冰了》本课中需要在课堂中将水变成冰。学生通常认为水要结成冰需要放在冰箱的冷冻柜中那是温度比较低的地方，在我们的实验室中是无法将水变成冰的，也就是说这对他们来说是不可能完成的任务。本课根据此情况，营造不可完成的氛围，再挑战这个“不可能完成的任务”，学生会十分好奇如何完成，从而他们的注意力便卷入到这个探究活动中。
        激起学生好奇心，能轻松的让学生的思维卷入科学探究中，并且让探究更有方向，而不是探究结束后，学生一片茫然。
        三、优化记录表，减小实验数据与科学规律的距离，提高数据解读能力：
        一张精心设计的记录单需要帮助学生记录更有方向，解读更容易。所以实验记录单不仅仅是一个实验数据的记录，还呈现了很多探讨活动的提示和指导。因此，教师必须结合学生情况，设计实验记录内容。如五年级下册《沉浮与什么因素有关》一课中主要探究活动是不同材料构成的物体，轻重相同时，改变体积，探究沉浮；不同材料构成的物体，体积相同时，改变轻重，探究沉浮。实验记录表如下图：

        四、培养记录习惯，让数据不在离家出走
        科学课堂上常常存在学生对实验数据记录的缺失，不完整，有的甚至是错误的数据。说明学生对实验记录不重视，也说明数据在学生心中不重要，只要能让他们动手做实验就行。因此，要加强学生养成记录习惯。
        巧用统计图，让数据规律更直观。如《摆的研究》一课有大量的实验数据，若仅仅以表格显示呈现，让学生全面解读数据实在有点困难，。柱状图如下：

五、注重提问的指向性，让思考更有方向
最后要解读数据为相应信息，还要联系数据背景，只有对数据背景解读清楚了，才可以获得相应的信息。而这个背景就是探究的目的，但是如果我们只是简单的 “看实验数据发现了什么？”大部分的学生往往是不知从何思起要思何处去，没有思考方向，他们只看到数据作为一个简单文字或者数字,这样的数据解读是没有意义的。
例如，五下《用水测量时间》一课时，同学们通过滴漏实验收集到如下数据：

        师：从这些数据中你能发现什么？
        生默不作声。
        再问：仔细看这些数据，有什么发现？
        师再引导：你们关注了组与组之间数据比较，那同一个组的三次实验数据呢？
        学生能发现者甚少
        后来我将问题改成了“请同学们仔细观察记录表中的数据，看看三个30毫升的滴水时间是怎么变化的？笔者追问。“表示滴水速度越来越慢了”学生也能较快地做出回答。如此他们的思考有了方向。
        所以在数据解读时，问题的指向性要明确，应该直接指向数据与研究问题的关系。
        【研究成效】
        1.通过本课题研究与实践，获得了以下的成效，具体有：
        在中段科学课上从培养记录习惯的措施上，使学生养成了实事求是的边实验边记录的好习惯；
        2.同时优化的记录单，降低定性类数据的记录难度同时更自然明确的将实验探究目的与实验记录的数据联系起来，能用实验数据来分析探究的结果，也让学生从中体验到实验数据的重要性；
        3.知道用数学统计图来分析对定量数据的分析研究。
【参考文献】
[1]中华人民共和国教育部.义务教育小学科学课程标准[M]. 北京师范大学出版社, 2017