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培养数据意识，提升科学素养

发表时间：2021/5/6 来源：《教育研究》2021年3月作者：林培育

[导读] 培养学生的数据意识是科学新课程标准的要求，是科学教学的重要目标与任务。小学科学教学中，教师要善于引导学生收集和获取数据，并充分利用数据，用数据说话，应把培养学生数据意识摆在极其重要的位置，从而帮助学生建立正确的科学认识，提高学生运用数据分析问题的能力，促进学生科学综合素养的提高。

福建省晋江市教师进修学校林培育

        培养学生的数据意识是科学新课程标准的要求，是科学教学的重要目标与任务。小学科学教学中，教师要善于引导学生收集和获取数据，并充分利用数据，用数据说话，应把培养学生数据意识摆在极其重要的位置，从而帮助学生建立正确的科学认识，提高学生运用数据分析问题的能力，促进学生科学综合素养的提高。
        一、精心预设，保障数据的客观准确
        科学结论的推导有赖于数据的支撑。数据的生成，需要我们精心的预设。只有课前的精心预设，才能使数据的生成更客观准确，使科学探究更真实有效。
        １.了然于心，做好“下水实验” 　　
        教师要认真钻研教材，从学情出发，精心准备实验器材，并做好“下水实验”。
        如：在教学《热是怎样传递的》一课中，在下水实验时，我发现：用蜡固定火柴很难操作，而且火柴在没加热金属条前就很容易掉下来。于是，我进行了改进，直接在金属条上滴上红色的蜡，学生通过蜡的熔化观察到了热在金属条中是怎样传递的。这样的下水实验，一方面可以通过实验进一步熟悉操作流程，了解实验器材的结构性、合理性，，另一方面可以发现实验中较难控制的无关变量，然后，分析原因所在，寻求对策，以开展更有针对性的实验指导。
        2.合理选材，保障数据更客观准确。
        在探究活动中，教师为学生提供合适的、有结构的材料是学生进行探究的基石。所谓“有结构的材料”就是教师经过精心设计的存在内在关系的典型教学材料的组合。这些结构性的材料的选用从源头上保证数据的客观性和准确性。如在《摆的研究》中，研究摆的快慢与什么因素有关的实验中，对几个变量实现精确控制具有相当的难度。如果实验材料稍微有一些小毛病，就会直接影响到研究结果的准确性。首先在对摆绳的选择上，我们曾试过很多绳子都存在不足，最后我们采用了工业缝纫线，并且我们在绳子上每隔5厘米作了记号。这样既方便操作又能准确地系出所需测量的摆绳的长短。其次对于摆捶，我们上网买了体积相同、重量不同的铁球，就很好地解决只改变摆锤的重量而不改变摆长的问题了，便于学生操作。
        二．注重指导，学会收集有效的数据
        培养学生的数据意识，首先要让学生学会如何科学地收集有效数据，只有搜集到的证据真实、准确、全面，得到的结论才会是可靠的。
        1.规范操作，减小数据误差
        教师在实验前要对器材的使用做规范的演示，细致的讲解，在实践操作中给学生充分的练习机会，提高学生规范使用器材的能力。只有规范使用仪器、科学地进行实验，才能保证学生收集到有效的数据。在教学《磁力大小会变化》一课时，教师对学生挂回形针的方法进行了细致地指导，先将回形针掰开一个起子，挂的时候动作要轻，保持平稳，这样规范的操作，尽量减小了误差，使实验的数据更准确。
        2.强调观察，采集真实数据
        任何实验数据的获得都离不开对实验现象认真仔细的观察。

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科学的观察往往不是单纯地靠五官去感受数据，而更多是要借助科学仪器去测量，通过数据的搜集来开展对科学事实的研究，通过对数据的观察、比较、分析来对科学事实进行解释或作为证明所提出的观点的证据。只有在具体的科学观察活动中，从细节着手，才能在长期的科学观察中，采集真实的科学数据，养成良好的科学品质，让培养学生的数据意识成为可能。
        3.尊重事实，科学记录数据。
        探究活动是实事求是的，在教学中，教师要引导学生认识到学习科学不能有半点虚假，在实验中必须如实记录实验数据，只有及时地把发现写下来，才不会导致实验结束后再来补数据，编数据，才能保证实验数据的有效、完整。
        4.关注异常数据，去伪存真
        在实验过程中出现误差或者错误是无法避免的情况，假如对错误的、不具有科学性的数据进行分析，有可能会得出南辕北辙的结论，甚至让学生形成不科学的概念。首先要引导学生进行数据分析，把相近和差别较大的数据分成两类，对差别较大的数据进行分析，此时可采用重现实验的方法，让学生从得出数据的实验设计、实验材料的选择、实验过程的操作等方面进行思考，找出问题。学生只有仔细核查数据，排除可疑数据，才能得出正确的实验结论。
        三、讲究方法，学会科学分析数据
        搜集真实的实验数据是科学研究的开始，而观察、比较、分析实验数据，发现数据背后蕴含的科学道理才是科学研究的目的。
        1.利用图表分析数据
        在很多的对比实验中，都需要重复三次做实验，如果将每一个小组的每一次实验数据都汇总起来，数据会多得眼花缭乱，无从下手，因此，要利用图表对数据进行汇总，这样方便学生提取信息得出结论。利用表格把数据转化为表格后，有时还要根据具体情况，把表格中的数据转化为统计图表，比如折线图（反映变化过程）、柱状图（方便比较）和饼形图（呈现不同种类所占的比例）等，这样子学生面对庞杂的数据就很容易理清思路，得出结论。　　　　
        2.分析数据与规律的相关性
        实验后，要引导学生对数据展开充分的交流分析，研究本节课实验的规律是什么，分析数据与规律间有什么联系，即数据与结论之间的相关性。进行相关性分析是将数据转变成证据，从现象中得出规律的重要步骤。在这个过程中，不仅要收集全班各小组的数据，还要将其记在一个统计表格里，引导学生仔细观察数据，进行横、纵向的比较，充分挖掘其中蕴含的信息。
        3.逐层深入分析数据
        一般科学探究课中，会花很多时间测量所得到的实验数据，如果只是简单地得出一个结论，似乎浪费了些，面对繁多的实验数据，要引导学生逐层深入分析数据，有利于学生对数据的深入了解，将数据的效用发挥到最大。
        教学《怎样得到更多的光和热》一课时，在“探究物体的颜色与吸热能力的关系”实验中，就可以用折线图，逐层分析的方法来深入解剖数据，发展学生的思维。数据分析，只有透彻了，才能让学生在一次次的分析中逐步体验到数据作为证据的重要性，才能逐步培养学生对数据的严谨态度，才能让学生在数据分析中逐步发展科学思维和探究能力。
        总之，培养学生的数据意识是小学科学教学的重要目标，也是科学探究活动的重要任务之一。在科学探究活动中，教师要根据学生的特点及探究内容，通过提出问题，激发学生用数据说明问题的欲望；通过动手操作实践，让学生学会采集有效数据，树立严谨的科学态度；通过实验观察，引导学生学会数据分析，提高分析问题的能力；通过交流分享，让学生学会用数据来证明自己的观点与猜测的正确性，牢固树立数据意识，促进科学思维的发展，提高科学综合素养。