科学教学中培养学生实验数据意识探析

韩勇

摘 要：在科学教学中，教师要不断引导学生收集和获取数据、用好数据，培养他们良好的数据意识和严谨的科学态度。文章以苏教版四年级“摆”为例，探讨科学教学中如何培养学生的实验数据意识。

关键词：小学科学；学生实验；数据意识；有效策略

中图分类号：G623.6；G421 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2017）33-0038-01

“摆”实验教学具有在多种测量条件下的实验数据处理要求，但如果未能给予有效对比与记录分析，则不利于获得相应的实验结论。在教学计划中，有教师将“摆线长短与摆速快慢”进行对比，分别从10cm、20cm、30cm摆线变化下测量摆速变化，有学生因未进行准确记录和实际测量，容易得出：摆的快慢与摆绳长度有关，长则慢，短则快。还有教师在设置实验目标时，将摆线长短变化作为条件，来计算10s内摆的摆动次数。这些实验教学，忽视了实验记錄的规范性，使得一些学生对不准确的数据未能分析出异常，也直接影响了学生对实验数据的整理与分析能力。

一、做好充分准备，明确实验前期工作

每一项实验教学都要做好充分的准备，要对实验前教学环境、分组以及所需的材料、要求进行明确。在“摆”实验教学目标中，主要是研究“摆长、摆重、摆角”对摆动速度快慢的影响。通常一节课难以完成所有的对比实验项目，因此教师要结合实验材料来组织和优化实验内容，分别得出相应的实验报告。考虑到实验教学实施的局限性，教师要对原方座支架进行改良，利用铁棍的一端安装刻度盘，并在适合位置钻孔、穿线固定，装上磁石，既便于调节摆重的变化，也便于学生从“摆”实验中获得相应的准确的测量数据值。同时，根据“摆”实验教学中教材所提出的要求，教师要给予总结与归纳，梳理出本节实验的主要内容。比如，对于一些不便操作的项目，要对材料进行删减，增加一些易操作、典型性的材料（可以利用磁石来控制摆重，更易于操作和测量）。

二、优化实验流程，规范实验记录数据

在实验教学中，不同的操作可能带来不同的实验结果。同样，规范的实验操作是保障实验数据对比有效性的前提。针对“摆”实验教学中需要记录的相关数据信息，教师要让学生明白哪些是实验条件，哪些是实验结果。比如，教师在引导学生进行实验数据记录时，要让学生通过实验条件来观测实验数据、记录实验数据，并将每次测得的数据填写到相应的表格中，以避免因数据记录的无序性、杂乱性影响实验结果及对比结论。因此，在优化实验数据记录方式及细化实验数据对比时，教师要让学生养成认真、负责、客观的科学态度。本节的实验问题：摆的快慢与哪些条件有关？先假设： ，保持不变的是：_______，需要改变的是________；接着对相应的条件数据、钟摆的摆动次数及摆动实验结果进行记录；最后得出该实验的结论。据此，学生可以设计出“摆”实验的记录内容，以及实验中需要改变的条件、不变的条件、各组实验数据的具体值。学生再将这些数据分别按照实验次序填写到相应的表格中，就能得出不同条件下的实验详细数据记录。基于上述学情分析，教师在明确本节实验的主要实验记录单时，可以从三个方面来优化。一是从摆角的变化来探究摆的快慢，并记录下15s内的摆动次数，最后算出平均次数，得出实验结论。二是从摆重的重量变化来探究摆的快慢，并记录下15s内摆动的次数，最后算出平均次数，得出实验结论。三是从摆绳的长短变化来探究摆的快慢，并在15s内记录摆动的次数，最后算出平均次数，得出实验结论。需要说明的是，在进行实验条件说明及实验要点操作时，对于上述三份实验记录及数据，分别展示了三种不同的对比实验。学生从中可以根据自选方式来进行实验记录的收集和整理，并得出相应的实验结论，避免了因实验目标不清晰带来的实验内容、实验方向交错，导致实验结论不一致。整个实验过程，虽然不同的实验方向所对应的实验顺序有难易之分，但通过优化实验记录内容，以及细化实验方向，学生可以从中有步骤、有选择地改变实验条件，便于学生从实验中激发思维，明白如何去记录和整理实验数据。

三、优化实验数据，发掘实验规律联系

在实验数据的记录中，学生要想整理和分析实验数据，发现其中的规律与联系，就需要从数据之间的直观性对照上来培养自己的数据意识。在“摆”实验数据记录中，根据不同条件下的实验数据，虽然学生可以从单一变化规律来进行对照分析，但是却缺乏大数据意识。而通过对摆长数据值一致下不同摆重的摆动次数进行对比，学生们很快发现：摆摆动的快慢与摆重无关；同样，在摆重条件一致时来观察摆长的变化，摆长的变化将直接影响摆动的快慢。同时，在实验教学中教师要引导学生大胆对实验数据进行质疑。比如，在“摆”实验中，当得出摆长与摆的快慢有关后，教师可鼓励学生来改变摆重的变化，实验并记录摆的快慢。

四、结束语

总之，在“摆”实验对比中，教师要通过对实验流程和环节的优化，分别从不同实验方向来引导学生记录并整理相关实验数据，进而让学生从实验数据的对照、分析中来探究实验目标，确立正确的实验方法，养成良好的科学态度。

参考文献：

[1]叶宝生.小学科学教学观察实验设计的依据和方法[J].课程·教材·教法，2013（12）.

[2]韦钰.十年“做中学”为了说明什么：以科学研究为基础的教学改革之路[M].北京：中国科学技术出版社，2010.endprint