小学科学教学中实验数据的获取和处理策略

摘 要：在小学科学探究实验活动中，数据采集与分析的活动占了相当大的比例。在这类活动中，需要学生进行较为精确的数据采集与统计，进而通过数据分析得出结论。但是，学生往往易受环境、器材、实验操作习惯及年龄认知特点等因素的影响，不能采集或记录准确的数据，从而使实验结论出现偏差。

关键词：实验数据；获取；处理分析

【中图分类号】G 【文献标识码】B 【文章编号】1008-1216（2017）05B-0086-02

针对学生活动中出现的问题，我们必须对症下药帮助学生，使学生能够形成对数据的敏感度，引导学生实事求是地面对真实数据，准确地获取数据和科学地处理数据，让学生不断地通过数据来分析现象、解释结论，在运用数据的过程中逐步形成数据意识。

一、巧妙设置实验流程，帮助学生获取数据

（一）及时检测实验工具，保证可靠

在实验探究课中，学生拿到测量工具后往往没有检查的习惯。如在《测量力的大小》一课中，学生在测量一个钩码的重力时，发现同样轻重的钩码，各组测出来的数据都不太一样，这时让学生对测量工具进行检查，这也是让学生在体验的过程中获得认知的一种有效方法。同样，在使用其他工具（如：秒表、温度计、量筒、天平、米尺等）进行测量的过程中，教师也要注重让学生逐步养成拿到工具先检查的习惯，在观察测量工具的基础上再进行测量和读数。

（二）操作实验，技能第一

实验操作过程中，学生对测量器材的正确使用与否，不仅关系到测出的数据是否准确，而且也会影响学生实验操作技能的形成。如在《温度和温度计》一课中，教师应先示范温度计的使用方法，边示范边讲解动作要领，同时让学生思考讨论为什么要这样做。当学生看过教师的演示并联系实际生活中人们使用的温度计时，就能较快明白这样操作的原因，并顺利掌握温度计的使用方法及注意事项。以此为基础，学生在接下来测量水温的过程中就能够自如使用温度计，测量出来的数值准确度也高了。

（三）实验虽忙，记录及时

好动手不爱旁观，喜操作不善记录，这是由学生的年龄特点决定的，学生总是在忙碌的操作、观察、交流过程中忘记了记录。教师要有意识地培养学生边动手边记录边思考的习惯，如：（1）对实验小组进行分工，每人各司其职，定期轮换，让每个学生都有动手、观察、记录的经历；（2）为学生设计实验数据记录表，让学生时刻关注、及时记录每一次观察到的数据；（3）尊重数据，不随意涂改数据，当对数据有疑问时，可以通过重复实验来验证数据。

二、科学处理，培养学生分析数据的能力

（一）关注数据的取舍

1.选择合适的数据。

在数据采集的实验中，学生往往要通过多次重复实验，采集多个数据来保证数据的准确性。但是，当学生面对多个实验数据时，常常被该取哪一个数据的问题所困扰。如在

面对这样一组数据，应该取哪一个？教师可以让学生先观察，并发表意见阐明想法，在学生取得一致认同的情况下，告知学生这种数据的取法叫取“众数”。同样，对于取“中位数”“平均值”计算法等适合不同情况的数据取值法，教师要让学生在实践的体验中去理解。学生只有在理解数据取法的意義后，才能根据实际情况快速地判断并选择合适的数据取值法。

2.处理可疑的数据。

在多数的情况下，学生出现数据不一致时，多是由于学生操作的失误或者是计数方法的不正确，教师应该引导学生反思实验操作和计数的方法，以提高学生的实验操作技能。但有时出现的一些可疑数据，往往会为学生建构新的知识体系提供切入点。如在《磁铁的磁性》一课中，学生用挂回形针的方法测量条形磁铁各处的磁力大小，记录的数据如下：

学生在观察数据后，认为第四组选择的“C”点不是条形磁铁的最中间，获得的数据是错误的。第四组的学生说：“我们虽然没能在‘C点挂住一个回形针，但是我们挂住了一枚大头针，这枚大头针告诉我们，条形磁铁的中间也是有磁力的，只不过磁力太小，挂不住一枚回形针”。老师对这组学生的发现给予充分肯定，同时让其他组的学生也试试在条形磁铁的中间挂一枚大头针，学生在实验中将结论修正为：条形磁铁的磁性两端强，中间弱。

（二）数据的汇总分析

1.用列表法整理数据，凸显数据特征。

学生面对单组记录的数据，有时很难发现其中的规律。要让学生从数据中发现规律，并且形成以数据作为证据的意识，这对全班的数据统计和整理至关重要。如在教学《摆的研究》一课时，通过实验分析摆锤轻重和摆绳长短对摆的快慢的影响，测量数据如下（测量时间：15秒）：

如果学生只是从列表的数据中发现摆的快慢与摆锤轻重无关，与摆绳长短有关，则失去了数据列表的价值。数据列表，一方面让学生观察自己组的数据规律与其他组的数据规律是否一致，同时让学生分析自己组的数据与其他组的数据有差异的原因。如对摆锤轻重实验的数据横向分析，得出摆的快慢和摆锤轻重无关；再纵向分析，由于各个小组摆动的次数不一样，考虑是不是摆绳的长短影响了摆的快慢？在分析摆绳的长短对摆快慢的影响时，先横向分析各组数据，得出摆的快慢确实和摆绳的长短有关，再纵向分析，思考同样长的摆绳、同样重的摆锤，摆的快慢为什么还存在1次的差异呢？从而引起学生对实验操作的反思和课后进一步研究摆的速度的兴趣。

2.用统计图法整理数据，直观体现数据规律。

学生在数据分析的过程中，由于面对的是一个个数字，缺乏动态直观性，因此，要从数据中发现规律比较难。如果我们能恰当地运用统计图表对学生的数据进行再处理，那么，学生将在直观的数据图中，得到抽象逻辑思维的再发展。

如在《磁力大小会变化吗》一课中，测量环形磁铁吸合后磁力大小的变化。学生发现1个环形磁铁能吸6个小螺帽，推测2个环形磁铁能吸12个，4个环形磁铁能吸24个……学生的原有思维认为环形磁铁不仅吸引的小螺帽个数会不断增加，而且随着磁铁倍数的增加而倍增。但是，学生在实际的测量过程中获得的数据是：

学生通过对数据的分析，发现随着环形磁铁个数的增加，吸引的小螺帽的个数并不是成倍地增加，而是吸引的个数越来越少了。教师以此数据让学生去推测16个、32个环形磁铁吸合在一起，能够吸引的小螺帽的个数将是多少个。学生还是很难推测的。如果教师将学生收集的数据转换成图表，那么学生会更直观地感受到螺帽的个数增加到一定数值以后将不再递增，从而降低了对数据推测的难度。

总而言之，在学生科学探究活动的过程中，要有意识地培养学生的数据意识，运用数据来进行观察、描述、分析及深化对观察结果的分析，长此以往学生在训练和熏陶中，就能逐步适应并自觉树立运用数据作为实证的思想，来解释科学探究活动中的现象、概念，促进其思维由具体向抽象发展。

参考文献：

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