科学素养视角下小学生数据意识培养路径研究

福建省漳州市漳浦县大南坂学校 林春燕

随着大数据时代的到来，数据在生活、工作和学习中的价值愈发凸显，且数据早已渗透到社会生活的方方面面，成为社会发展不可或缺的因素。众所周知，科学研究是以大量的数据为支撑的，可以说数据是进行科学研究的有力保障，一旦离开数据，科学研究将无从谈起。在科学研究发展过程中，数据的搜集与分析成为推动研究发展的动力。小学科学是科学研究基础课程，教学活动的实施离不开数据。在核心素养培养背景下，数据能力被视为学生必须形成的基本能力之一。因此，在实施小学科学教学的时候，教师要立足该学科特点和核心素养培养要求，结合教学所需，采用多样的策略，着力培养学生的数据意识，使学生在数据意识的驱动下，自主地分析数据、应用数据，潜移默化地提升数据能力，为发展科学素养打下坚实的基础。笔者在组织小学科学教学活动的过程中，立足科学素养视角，如此培养学生数据意识。

一、创设情境，催发数据需求

数据是晦涩、复杂的，对于大部分小学生而言，数据是“高不可攀”的，他们对数据不感兴趣。在参与教学活动的时候，只有遇到具体情况，才会萌发些许的数据需求，对数据进行搜集和分析。数据意识是在日积月累的数据搜集和分析过程中形成的，需要学生有强烈的数据需求做保障。因此，在实施小学科学教学的时候，要想培养学生的数据意识，教师首先要引导学生产生数据需求。数据是存在于具体场景中的，所以，教师可以借助情境教学法，为学生创设具体情境，催发学生的数据需求，并使学生在体验情境的过程中，感知到数据在解决问题中的重要性，进而自主地重视数据，产生数据意识。

以“温度和气温”为例，在组织教学活动的时候，为了使学生萌发数据需求，笔者先立足科学与现实生活的联系，创设如此情境：“在课间活动的时候，小红和小明就今天的天气进行讨论。小红说，今天真热啊。小明却说，今天不太热，待在教室里很舒服。他们觉得自己的感觉是不会出错的，由此对天气争论不休。那么，你们怎样才能知道今天到底是热还是不热呢？”在体验现实生活的时候，学生也曾遇到过类似的情况，由此，在情境的驱动下，他们调动已有的生活经验，想出不同的方法。有的学生说可以用温度计来测量今天的气温，看看数据是多少，由此判断是热还是不热。对于学生提出的做法，笔者首先给予了肯定，并顺其自然地引出这节课的内容：“数据是最公正的，数据不会说谎，今天就让我们一起学习温度和气温吧。”如此创设情境，不仅使学生产生了学习兴趣，还使他们自主地产生了数据需求，并带着这种需求走进新知活动，探寻数据。

二、自主体验，经历数据搜集

科学研究是以事实为依据的，数据作为事实的一种，在科学研究过程中起着重要作用。而且，科学研究是以大量的数据为支撑的。所以，在进行科学研究的时候，科学家一般会先大量地搜集数据，接着进行分析、探究。在科学教学活动实施过程中培养学生的数据意识，同样离不开数据的搜集，可以说，搜集数据是学生发展数据意识的重要环节，同时，在此过程中，学生也可以体验到搜集数据的乐趣，产生更为强烈的数据学习兴趣，为增强数据意识打好基础。因此，笔者在组织科学教学的时候，会围绕教学所需，引导学生搜集数据。做事情是讲求方式方法的，数据的搜集也是如此，需要学生应用适宜的方法，否则将出现适得其反的效果。

对此，笔者在实施教学活动的过程中，会先教给学生搜集数据的方法，如观察、测量、实验等。之后，再结合教学内容，鼓励学生使用不同的方法搜集数据。

以“风向和风速”为例，在实施教学活动的时候，笔者为学生发放了风向标工具。在发放工具之后，笔者并没有直接引导学生操作工具进行测量，而是先组织了小组讨论活动，鼓励学生联系自身的学习经验，合作设计测量方案，并分析风向标的使用方法，以及在使用风向标的过程中可能会遇到的问题。在学生完成了这些任务之后，笔者再将他们带到室外，将他们划分为不同的小组，有的小组在操场上测量，有的小组在背风处测量，有的小组在风口上测量，并做好数据记录。通过如此切身的体验，学生可以获取大量真实的数据，积累数据搜集经验，同时也为接下来分析和进一步地探究数据做好准备。而且，学生也可以潜移默化地获得数据意识的发展，一举多得。

三、小组合作，讨论分析数据

在搜集数据的过程中，尽管学生会获取真实的数据，但是，所搜集到的这些数据中，有部分是与科学探究无关的，有的在实验现象解释和原理方面没有实际意义，有的缺乏科学性。这些无效数据在科学探究过程中会产生消极影响。但无效数据的产生不是偶然的，在实施课堂教学的时候，如果教师无视无效数据，则会导致学生在继续搜集数据的时候出现同样的问题。因此，在学生搜集数据之后，教师需要在课堂上引导他们合作交流，分析搜集到的数据是否有效，找出无效数据，并就此展开分析，探寻无效数据的产生原因，进而反思自己的数据搜集过程，找出不足，及时弥补，为发展数据意识、提升科学探究能力扫清障碍。

以“温度和气温”教学为例，在利用温度计测量温度的时候，针对学生获取的数据，笔者实施了小组合作探究活动，要求学生将各组获取的数据共享出来，进行分析。在分析过程中，学生发现，有的小组获取的数据变化较大。于是，笔者引导此小组回忆搜集数据的过程，发现，在测量树荫下的温度的时候，小组成员有的走出了树荫，在阳光下进行测量，将其他地方的数据混入了树荫下的数据中。针对该小组出现的问题，笔者要求他们再次到树荫下测量温度，尽量减少数据误差。如此不仅为借助数据进行科学探究打好了基础，还潜移默化地引发了学生对数据的重视，促使学生数据意识的形成。

四、集体互动，反思数据误差

科学教学中的数据是指学生在参与科学探究活动的时候，借助观察、测量等方法获取的数字。这些数字与科学研究内容有着密切的联系，其中蕴含的某些规律是可以用来解释、验证科学实验现象的，且在得到验证之后，这些数据是可以被用到现实生活中解决现实生活问题的。但是，在获取数据的过程中，学生因为对数据搜集方法掌握不当，或自身实验操作问题等，出现数据误差。数据误差的存在，会影响科学研究活动的进一步实施，同时对学生的数据意识培养也会产生消极影响。所以，在组织科学教学活动的时候，教师要重视学生产生的数据误差，并就此指导他们分析产生数据误差的原因，发现不恰当的操作行为并及时纠正，保证数据真实有效，也使学生通过反思树立科学态度。

以“测量水的温度”为例，在组织此次科学教学活动的时候，笔者指导学生对同等条件下的不同温度的水进行测量，且测量分为三次。在测量的过程中，要求学生记录数据。在获取数据之后，笔者先引导学生小组合作分析数据，检测本组的数据是否恰当。之后，则鼓励全体学生展示数据，在集体对比中我们发现，有些小组获得的数据差距较大。立足较为明显的数据差异，笔者组织了集体互动活动，要求学生合作分析产生如此误差的原因。通过集思广益，学生合作总结出这些原因：在进行测量的时候，温度计碰到了容器的边缘或底部；在测量的时候，读温度计上的数字出现问题。立足学生总结的原因，笔者对搜集数据的过程继续进行说明，要求学生以严谨的态度对待数据。

五、数据反思，弥补数据缺失

数据在描述、解释客观事物方面发挥着重要的作用。且完整的数据在整个科学研究过程中起着至关重要的作用。在科学研究实施过程中，一旦出现数据缺失的问题，则会阻碍研究的深入发展，甚至会扰乱研究方向，导致科学研究无法继续。在小学科学教学活动实施过程中，尽管学生经历了搜集数据、分析数据和发现误差等过程，但是受到数据能力的影响，还是会存在数据缺失问题，影响了数据意识的发展。由此，在实施科学教学的时候，教师要重视数据缺失，采取适宜的方式引导学生继续反思数据，弥补缺失的数据，从而获取真实且完整的数据，为进一步地实施科学研究、发展科学意识打下坚实基础。

以“蚕长大了”为例，该科学探究经历的时间较长，学生需要对蚕的产生过程进行观察，借此获取数据。但是，随着时间的发展，受到诸多因素的影响，学生会出现数据遗漏问题，如此对推断蚕的一生起到消极影响。立足于此，在实施教学的活动的时候，笔者要求学生将蚕的一生划分为不同的阶段，对每一个阶段进行观察，并利用纸质形式和电子形式记录数据，为之后借助完整的数据探索蚕的生命活动做好准备。而且，在如此多样的记录、保存数据的活动参与中，学生还可以产生严谨、科学的态度，便于发展数据意识。

总而言之，在实施科学教学活动的时候，教师要立足该学科的特点和核心素养培养要求，创设情境，催发学生的数据需求；引导学生自主体验，经历数据搜集；组织小组合作活动，讨论分析数据；实施集体互动，反思数据误差；引导反思数据，弥补数据缺失，使学生在多样的数据活动体验过程中，既能利用数据辅助科学研究，加深对所学科学知识的理解，又能潜移默化地发展数据意识，为提升科学素养打下坚实的基础。