例谈将数据意识根植于小学科学课堂

科学学习离不开对大量数据的处理和分析。培养学生观察数据、分析数据的良好习惯，可以发展他们的科学思维能力，提高他们的综合素养。教师应当以核心素养为导向，加强学生的数据处理能力，提高他们的数据意识。

一、体验数据的收集

要培养学生的数据意识，教师应在一开始就让他们意识到数据的收集是抽样、实验、测量的结果，而不是推理或自行猜想的结果。科学课堂的数据要严谨、有理有据，而测量方法和实验方法都会影响数据的准确性。为保证收集数据的准确性，教师应要求学生多次测量。

《运动和呼吸》教学片段

（教师组织学生测量自己在安静状态下1分钟呼吸和心跳的次数。）

师：要想准确测量呼吸次数，先要明确测量方法，那怎么计算我们的呼吸次数？

生：呼吸有呼和吸两个步骤，鼻子是呼吸的主要器官，可以把手放在鼻子前感受呼吸。

生：呼吸时，我们的肚子会动，可以统计肚子的起伏次数。

师：对，一呼一吸才算一次呼吸。我们把手放在小腹上部，感受呼吸频率。在这个过程中，我们需要注意什么？

生：呼吸时要放松。

师：是的，大家在测量时尽量保持自然状态，不要刻意改变呼吸的频率，将精力集中在呼吸上。我们在收集数据时，一定要保持实事求是的态度。

（学生体验后交流。）

师：你知道哪些方法可以用来测量心跳的次数呢？

生：把手放在心脏的位置，感受它的跳动。

生：可以摸脉搏。

生：可以摸脖子附近的动脉。

师：请大家伸出自己的左手，掌心朝上，右手的食指、中指及无名指三指并拢，将指肚部位放在左手手腕外侧，大拇指自然放在手背附近，并稍稍用力。这时，中指指肚就可以感觉到脉搏的跳动。现在我们分别测量自己在安静状态下、刚结束运动、运动结束3分钟后呼吸和脉搏的次数。

（学生活动，并收集数据。）

师：刚才，我们已经成功收集了全班的数据。现在，我们以小组为单位，比较一下这三组数据，你们有什么发现呢？

生：我发现刚结束运动时，我们的呼吸和心跳次数最多。

生：3分钟后数据逐渐变小。

生：人越累，呼吸和心跳的次数越多。

师：通过整理数据我们可以知道，人在运动时呼吸和脉搏的跳动次数都会比安静时多。但每个人的身体素质不同，会出现有的人运动后呼吸与脉搏的次数变化非常大，有的人变化不大的现象。

数据收集是培养数据意识的基石，科学地收集数据是建立科学知识的基础上的。数据意识在生活中的应用十分广泛，衣食住行都离不开数据的处理，是学生走向社会的必备生存技能。

二、感悟数据的多变

在处理数据样本时，样本越多，学生越容易从样本中总结出背后的科学秘密。

《寻找遗传与变异的秘密》教学片段

师：你知道胎儿出生时，是男宝宝的可能性是多少吗？是女宝宝的可能性呢？

生：都是50%。

师：这是为什么吗？其实，当你“住进”妈妈肚子里的时候，你的性别就已经确定了，决定性别的因素是人体细胞内的染色体。请你先观察一下这些染色体（出示染色体图片），看看它们有什么特点？数量有多少？

生：染色体都是一对一对出现的。

生：人体一共有23对染色体。

师：这23对染色体来自哪里？

生：一半来自爸爸，一半来自妈妈。

师：没错！每一对染色体都是一条来自父亲，一条来自母亲，而这23对染色体中的最后一对就决定着我们的性别。科学家利用符号将这对染色体表示出来，男性为XY，女性为XX。那性别到底是如何确定的呢？父亲可以提供X染色体和Y染色体，母亲可以提供X染色体，当染色体重新组对时，会产生哪些结果呢？接下来，我们玩一个游戏：两人一组，一人代表父亲，一人代表母亲，每人投掷一次硬币代表一条染色体，将结果组合，得出宝宝的性别。活动次数：50次。

（学生统计结果，并交流汇报。）

师：看来，结果如你们猜测的那样，生男宝宝或生女宝宝的概率都是50%。

教师通过讲解决定性别的因素，让学生初步认识到了人体内的染色体是成对出现的，但到下一代时，又可以拆分和重组。这为接下来探究“基因”奠定了基础。虽然小学阶段的统计内容属于描述性统计范畴，概率内容也只要求进行定性的判断，但在启蒙阶段，真正重要的是让学生对数据和不确定现象的意义与作用有一个初步的感悟，为他们后续的学习做好准备。

三、重视数据的分类

小学科学课堂上，有些是对实验数据的整理，有些是对图形数据的分类，还有一些是对生活中的事物的现象和特点的统计。在面对大量的科学数据时，学生要能够分析数据，找出数据的特点，进行分组和排序，同时，对于异常数据要做出初步的推理和判断。

《寻找遗传和变异的秘密》教学片段

师：最近老师在家里整理学生与家长的照片时，不小心将他们的照片弄混了，你能帮我找到他们的父母吗？说一说你的理由。

（学生交流汇报：从脸型、双眼皮、鼻子的形状、耳朵的形状、眉形、额头的宽度、发际线、眼睛的形状、鼻子的形状、嘴唇等特征来找。）

师：你们的观察能力真强！这些都是遗传特征的“数据”。其实人类还有一些特征数据，让我们一起来看看你拥有下面哪些特征？（见表1）除了这些特征，我们还可以尝试增加一些外貌特征（眉毛的浓密或稀疏、鼻梁的高度等）。请大家利用这张表格，对自己和小组内的同学进行调查。

我发现我和父亲相似的特征有（写序号）：

我发现我和母亲相似的特征有（写序号）：

在延续后代的过程中，每一种生命亲代和子代之间的遗传和变异现象虽然不断变化，但都有一定的规律。克隆、转基因食品、我长得像谁以及我未来会是什么样子，这些都是学生非常感兴趣的话题。通过本课的学习，学生可以在观察、调查、统计、分析数据的基础上用科学规范的语言描述遗传现象。

四、明确数据的意义

教师要引导学生在生活中从科学的角度出发，读懂新闻、书本、电视、报刊上的简单统计图表，并依据图表呈现的数据做出合理的分析，挖掘图表的含义。

《适应生存的本领》 教学片段

（教师出示资料学生阅读：东非大草原有旱季和雨季两个季节。每年6—7月，角马、水牛等就开始浩浩荡荡地从赛伦盖蒂野生动物保护区迁往马赛马拉野生动物保护区。角马、水牛对食物和水源有很高的要求，两个季节的交替变化让它们上演了一场自然大迁徙。教师出示塞伦盖蒂和马赛马拉两大保护区降水量和气温的统计图，如图1所示。学生分组分析数据，完成记录。）

师：说一说你们的分析结果吧！

生：塞伦盖蒂保护区的气温和降水量在7—9月都降至全年最低。

生：马赛马拉保护区的降水量和气温在当年12月到次年2月是全年最低的，其他月份的气温和降水量都比较高。

生：塞伦盖蒂保护区除了7—9月，其他月份的气温和降水量都比较适宜动植物的生长或生存。

生：马赛马拉保护区在4—9月的气温和降水量比较适宜动植物生长或生存。

师：适宜的气温和充足的降水量能给生活在该野生动物保护区的动物提供怎样的生存环境？

生：气温高、降水量充足的地方，一般植被生长得比较茂盛。

生：植被茂盛就能够给食草类动物提供充足的食物，是动物很好的栖息地。

生：气温低、降水量低的地方将面临干旱和寒冷，不适宜动植物生长或生存。

师：两大野生动物保护区常年都是气温高、降水量充足的吗？如果你是角马或水牛，你将如何应对环境的变化？

生：我会选择迁徙，一段时间生活在塞伦盖蒂保护区，一段时间生活在马赛马拉保护区。

生：通过对两大野生动物保护区气温和降水量的分析，我会选择当年12月到次年3月生活在塞伦盖蒂保护区，4—11月生活在马赛马拉保护区。

师：同学们，你们可真了不起。通过对两大保护区气温和降水量的分析，你们证实了角马和水牛迁徙的原因。雨季期间，雨水充足，角马和水牛栖息在广阔的草原上。到了旱季，它们便迁徙去寻找水源。当然，这条迁徙之路并不是一帆风顺的，沿途会受到狮子、老虎等猛兽袭击，所以它们不得不聚集起来，成群结队，保护自己的安全。

六年级学生的图表储备已经很丰富，条形统计图、折线统计图、扇形统计图在数学的学习中已有涉猎。学科的融合能让他们运用数学知识解决科学问题，做到学以致用。

参考文献

[1]杨立忠.小学生数据分析观念素养的提高策略[J].甘肃教育，2019（20）.

[2]韩秋燕.注重数据分析 提升小学科学素养[J].福建教育学院学报，2019（03）.