科学课学生数据分析观念的培养策略

小学科学实验一般会涉及诸多的数据，数据是科学探究的基础。数据分析有助于提升学生的逻辑思维能力，增强他们的跨学科学习能力，有效提升他们的科学素养。教师应深刻认识培养学生数据分析观念的重要性，针对性地设计教学活动。

一、创设虚拟情境，激发学生数据分析兴趣

在信息时代背景下，小学科学教师应积极探索虚拟情境的创设，并在虚拟的教学情境中渗透数据分析观念，激活学生的数据分析意识。在具体教学中，教师可以根据科学课程的内容选择一个合适的主题，设计相应的情境和角色，引导学生在虚拟情境中思考如何收集数据、如何整理数据以及如何根据数据得出结论。[1]有价值的虚拟情境能激发学生的数据分析兴趣，引发他们的深度探究学习。

例如，在“人类认识地球运动的历史”内容教学中，教师可以创设与此相关的教学情境并渗透数据分析的观念，让学生在数据分析的过程中产生科学探索的兴趣。[2]在课堂导入环节，教师创设情境：“假设你是古代的天文学家，正在通过观察天空中的日月星辰来探索地球的运动。现在根据教师展示的不同时期天文图谱、日食月食记录、行星运动轨迹等天文观测记录数据，总结人类认识地球的发展情况。”这里，教师创设虚拟情境，展示现有科学认知中地球的相关信息，辅助学生对数据进行分析和解读。激发学生的探究兴趣后，教师结合情境组织他们分组收集不同时期、不同地域的天文观测数据，并整理成图形式，通过分析和比较，尝试推理出地球的运动规律。虚拟情境推动学生借助数据理解地球运动的规律，增强论证的可靠性和准确性，从而提高数据分析和论证的兴趣，为学生数据素养的培养奠定基础。

二、设计问题导学，引发学生数据分析思考

在小学科学教学中，问题导学是比较常见的教学方法，教师可以设计恰当的引导性问题，生成问题导学教学体系，引发学生对相关科学数据的思考和探索，有效激活他们的数据意识。[3]在具体教学中，教师可以综合分析教学内容涉及的具体数据，针对数据提出引导性的问题，引发学生整理和分析数据，进一步深化他们对数据的认识。[4]

例如，在“食物的营养”内容教学中，教师可以先设计调查研究的任务，组织学生主动收集与本课相关的数据信息，然后从数据分析的视角，探究食物中各种营养成分的含量，并提出合理的膳食建议。课堂上，教师可以设计“我家餐桌上的营养大调查”活动，组织学生用一周的时间，记录家中每天餐桌上的食物种类、分量和营养成分，并查阅资料整理成表格（见表1）。之后，教师可以要求学生对记录的数据信息进行归类和分析，汇总小组成员的数据，生成综合数据，引导他们观察表格信息并分析哪些食物是主要的蛋白质来源，哪些食物富含维生素，哪些食物的脂肪含量较高等。在学生探究的过程中，教师可以从培养他们数据分析能力的视角，适当地提出引导性问题，例如：根据收集的数据，你认为家中餐桌上的哪些食物营养价值较高？为什么？如何通过调整饮食习惯来保证营养的均衡摄入？你认为哪种食物组合更加健康？为什么？这样能让学生从基础的数据收集转向深入的营养成分分析，深化对食物营养的认识，从而提高他们的数据分析能力，并为其未来养成健康的饮食习惯奠定基础。

三、布置探究任务，指导学生数据分析实践

小学科学教学中，教师应有意识地结合教学内容布置相应的探究任务，鼓励学生在探究实践中整理和分析数据，用数据验证自己的科学观点，提高他们对科学知识的理解和认识能力。[5]

例如，在“分析一个实际环境问题”内容教学中，教师可以从数据分析的角度设计探究实践任务，驱动学生进行学习，引导他们利用数据描述、解释和预测环境问题，促进他们通过实地观察和数据收集理解一个具体的环境问题，有效提升其数据分析能力。教师可以要求学生选择一个当地的环境问题作为分析对象（河流污染、空气质量下降、垃圾分类不彻底），为他们布置具体的深度探究任务。

任务1：环境数据收集。学生分组，每组选择一个环境问题的相关参数进行数据收集（河流的水质指标、空气中的污染物浓度、垃圾分类回收率等），设计数据收集表，明确收集的数据类型、单位、时间点和地点，并进行为期一周的数据收集。

任务2：数据整理与展示。学生将收集到的原始数据整理成图表形式（柱状图、折线图、饼图等），便于分析和比较，展示数据的变化趋势和分布特点。

任务3：数据分析与解释。学生分析数据变化的原因，探讨与环境问题之间的关系，系统比较不同时间点和地点的数据，寻找规律和异常值，然后综合利用数据解释环境问题的现状和发展趋势。

任务4：提出解决方案。学生基于数据分析结果，提出改善环境问题的具体建议或方案，预测如果实施这些建议或方案，未来环境可能会发生的变化，在此基础上设计简单的实验或模型，验证解决方案的可行性。[6]

在完成任务的过程中，教师可以根据各组的情况提供必要的指导和帮助，从科学视角指导他们思考和探究，鼓励他们使用多种工具进行数据处理和可视化展示，针对性地培养他们的数据分析观念，进一步优化课堂教学效果。

四、做好综合评价，深化学生数据分析认识

教学评价能对学生数据分析意识的培养产生积极的影响，教师应创新评价体系，引发他们对数据分析的思考，使他们重视数据分析。在具体教学中，教师应设计多样化的评价方式，引导学生汇总通过观察、实验记录、口头报告和书面作业等得到的数据，进而从多个角度全面了解他们的学习情况，增强评价的客观性和合理性，为他们的学习提供积极的指导。[7]在评价的过程中，教师应重视对学生数据分析能力的培养，分析和判断他们在实验中收集数据、整理数据、制作图表和分析数据方面的表现，有效激发他们数据分析的意识。

例如，在“动物的繁衍”内容教学中，教师可以渗透数据分析的观念，对评价的标准进行细化，评价学生关于动物繁衍的分析、论证。具体如，学生能否通过观察、实验或调查等方式，准确记录动物繁衍相关的数据（繁殖周期、繁殖方式、后代数量等）；学生在收集到数据后，能否对数据进行有效整理（分类、排序、编码等），以便于后续的分析和讨论；学生能否根据数据总结归纳动物繁衍的特征和规律，能否利用数据比较不同动物繁衍方式的异同，以及能否根据数据提出合理的假设或解释；学生是否认识到数据在科学研究中的重要性，是否具备严谨、求实的数据观念，以及是否愿意主动利用数据解决问题；等等。通过评价，教师可以引导学生更加关注数据分析在科学研究中的作用，培养他们的数据分析能力。

[课题：江苏省中小学教学研究第十四期课题“指向小学生数据整理和分析能力培养的科学实践研究”，编号：2021JY14-ZB104]

（作者单位：江苏省邳州市向阳小学）

参考文献

[1]雷晓晖.重视数据采集与数据分析[J].湖北教育（科学课），2019（06）.

[2]陈宇祝.小学科学课大数据监测的实践意义分析——以太仓市实验小学科学学习改进为例[J].中小学信息技术教育，2019（10）.

[3]王刚，胡梦娜.基于数据分析，培养实证意识——小学科学数据分析方法探究[J].知识窗（教师版），2019（08）.

[4]黄开东.小学科学实验数据的收集整理与分析[J].当代家庭教育，2019（20）.

[5]宋斌，赵启安.基于数据分析的小学科学实验[J].中小学数字化教学，2019（05）.

[6]徐阳.小学科学课堂培养学生数据收集和分析能力的研究[J].小学科学（教师版），2018（11）.

[7]许闻丽.科学素养视角下小学生“数据意识”培养路径研究[J].新课程（上），2018（11）.