吴国良

【摘 要】小学科学课堂教学中对探究活动中产生的各项数据信息的处理非常重要。作为科学教师要会挖掘数据中蕴含的科学教育内涵，具体可以从“学会甄别，选对方式——提升数据记录的科学性”“有序整理，方法得当——合理将数据转化为证据”“多维比较，有机补充——有效提升数据分析能力”等方面入手，提升科学探究活动中数据信息处理的有效性。

【关键词】数据处理 探究活动

作为具有鲜明探究特性的小学科学课堂教学，除了要关注探究活动的开展过程之外，对活动中生成的各种相关信息进行比对、甄别、整理等分析处理是教学有效性的保障。这其中，数据信息处理更是重中之重。但在实际教学中，许多学生对数据的处理不够到位，数据中蕴含着的科学教育内涵更是没有得到很好挖掘。那么，究竟应该如何在课堂教学中提高学生数据处理的能力，从而提升数据的价值呢？笔者试提出以下思考。

一、学会甄别，选对方式——提升数据记录的科学性

数据是最真实的教科书，留下了学生科学思维的轨迹，也留下了学生观察科学现象的经历。学生只有及时、如实、全面地收集记录实验现象和实验数据，才能得到可靠的结论。因此数据处理要从仔细观察、真实记录开始。

（一）对前期数据的甄别

科学课中，许多实验需要多次重复操作，每一次的数据也许都会因为各种因素的制约而有所差异，因此要教会学生简单的数据甄别的方法。如“测量摆的快慢”实验，相同单摆摆10次的实验时间记录，4个小组测量数据汇总如表1。

在实验中获取数据后，要引导学生对数据进行观察，看是否存在异常的情况。如表中第三小组第四次实验数据“7.5秒”，很明显高于其他3个数据。这时教师应训练学生对数据的质疑精神，引发学生思考问题发生的原因，查找操作是否规范。如果时间宽裕，建议学生可自觉规范地再做1～2次实验。又如第四组的数值很分散，到底应该取哪一个？在原始数据的前期采集中，需采用多种不同的取值方法来确定最后数值，诸如平均值计算法、众数取值法等等，从而有效提高学生对前期数据的处理能力。

（二）数据记录方式的选择

根据不同的实验和数据生成方式，选择合适的记录方式，不仅能保证数据的真实性，同时也更有利于后续的分析运用。在实践中，我们可以采取表格、画图、符号、实物标本或影像等多种记录方式，及时地记录实验现象和实验数据。如有教师在执教《物体在水中的沉浮》一课时，设计了沉浮情况的记录表，让学生用符号来表示物体在水中的变化情况，如用“↑”表示上浮，用“↓”表示下沉。在记录过程中，我们发现学生的记录清晰，记录热情高，记录速度快，很快收到了极好的效果。

但需要注意的是，在学生记录完成后，教师要留有足够的时间让学生充分交流记录情况，在交流中及时纠正学生不规范的用语，引导学生运用较为科学的语言来描述现象或结果，并鼓励学生珍藏、积累记录单，培养求实与严谨的科学态度。

二、有序整理，方法得当——合理将数据转化为证据

数据整理成证据，才能推导出科学的结论。在科学探究中，教师应细心指导学生，教会其对收集来的数据进行整理，变杂乱为有序，充分挖掘数据背后隐藏的规律，发挥数据应有的作用。

（一）归纳法

有时学生文字记录杂乱，信息繁多。我们可引导学生有序地归纳整理，可按先后的顺序，也可把相同的一类或同一方面意思归类概括。比如，在《物质的变化》一课的“加热白糖”活动中，学生记录了许多观察到的信息，比较杂乱，经过有序梳理，发现有以下几点变化过程：一是气味的变化，从无味到闻到淡淡的糖香味（同时冒出黑烟），再闻到浓浓的烧焦味；二是形态的变化，从固态的白糖变成水状的液态，最后又变成焦炭似的固态；三是颜色的变化，白糖先由白色变成淡黄色、黄色、棕色，最后变成黑色。让学生学会归纳、总结，让文字记录具有层次性。

（二）排序法

数据的汇报和展示是为分析研讨服务的，数据是否准确高效，直接关系分析研讨能否深入展开，最终影响到整堂科学课能否实现深入探究。因此，对数据进行汇总排序也是一个很有用的方法。如《不同物质在水中的溶解能力》一课，“比较食盐和小苏打溶解的能力”，实验数据汇总如表2。

在这个比较环节中，有效汇总每个小组的数据，这样更有助于学生清楚明了观察，从一组组数据中发现规律、牵引思维，提高了分析数据的能力。在多次探究运用后，可以让学生独自排序，学以致用，举一反三，触类旁通。

（三）统计图表法

统计图表是一种直观好用的数据统计方式，适合学生在实验数据统计中按需选用。如《拱形的力量》一课中，以研究拱足重物数和拱形承受垫圈个数之间关系的这个环节为例，利用统计图表让学生充分认识到：抵住拱足的重物數越多，承受的垫圈也越多。统计图表法，能让学生更形象地感知、更容易找到规律，提高教学实效。

（四）展示法

许多时候，数据的收集、整理需要很长的时间，展示数据过程也十分费时低效。建议教师可利用多媒体（iPad、实物投影）辅助展示或小黑板（贴示法、填表法）展示。这让教学活动变得更灵动，规律更直观，效果更明显，时间更节省。

三、多维比较，有机补充——有效提升数据分析能力

（一）多维度比较

在对比实验中，证据是得出实验结论的有力支撑，只有对证据进行全面、深入的分析，学生搞清楚弄明白这些证据代表了什么、说明了什么才能得出正确的结论，否则就会出现两种情况：要么等着教师来下结论，要么对其他学生的结论不知所云。那么怎么用好这些证据呢？是不是有了证据就是有了结论？怎么引导学生对证据进行分析？例如《抵抗弯曲》一课，在实验方案中，学生已经搞明白了要研究的问题——增加横梁的宽度、厚度能不能增强横梁的抗弯曲能力？在假设中，学生猜测到如果增加横梁的宽度、厚度后，小垫片数量增加了，就说明横梁抗弯曲能力与宽度、厚度有关。有了这样的猜测，再去关注数据的大小，引导学生进行两个维度的比较，一是横向比较，比较每一组中两个数据的关系，二是竖着比较，比较所有搜集到的两列数据之间的关系。再次组织学生进行实验材料的比较。还是《抵抗弯曲》一课中，把4倍厚的纸条揭开后展开与4倍宽的纸条进行对比：材料（纸条）一样，但是抗弯曲的能力一样吗？学生比较交流后，明白了同样的材料和数量，增加厚度比增加宽度的抗弯曲能力要强的道理，从而明白节俭材料的好方法。

（二）补充证据支持解释

科学注重证据。科学探究过程就是学生在获取科学事实的基础上，在所获事实的支撑下进行有序的逻辑思维，最终达到概念认识的过程。那么，如果这个事实是不全面的，甚至歪曲的，也就说明不了问题了。所以在科学探究中必须全面收集证据，并适当补充证据，注重证据的充分性。例如《热是怎样传递的》一课，“火柴掉落顺序”的试验，教师根据各组学生的实验汇报，把数据记录汇总如表3。

表格中的数据反映了学生实验的真实情况，虽然各组不尽一致，但仔细观察，可以说明问题了。待各组汇报结束后教师小结如下：

师：大家来观察各个小组的实验数据，有什么发现？可以说明什么问题吗？

生1：大部分小组的火柴棒是离火苗近的先掉落，然后再到远的，所以可以说明，热是从近处传到远处的。

生 2：我认为有几个小组的顺序是不一样的，这样大家有不同意见，应该不能说明问题的。

师微笑，不置可否。

生3：我发现有几个小组的顺序虽然不一样，但总的来说也是近处的先掉落，远处的后掉落，所以应该可以说明热是从近处传向远处的。

师：（微笑，指黑板上表格）那第五组怎么会B和C同时掉落，第六组的B比A先掉落，第八组D比C先掉落呢？让我们先来听听他们自己的解释。请实事求是说好了。

生（第五组）：也许它们本身距离就很近嘛，热传得快，就一起掉下来了。

生（第六组）：我好像给A上的黄油涂得太多了，它一下子化不完就让B先掉下来了。

生（第八组）：我们也可能C的黄油涂得太多了。

师：同学们分析得很认真，也很有道理，下面请大家来看一个短片，是刚才同学们做实验时老师现场拍摄的。（利用多媒体播放刚拍的短片：火柴从距热源近的地方开始逐一掉下来）刚才我们班大多数小组是这样的实验现象。下面再请看一个短片，是前几天我在别的班拍的。（播放：从涂黄油开始到火柴掉落的过程中，由于黄油涂得有多有少，火柴与铜棒粘得有直有斜，最后掉落的顺序有点乱）

思考本案例足見教师预设的充分、全面。课中，在已经能说明问题的数据下，教师再补充课前和课中准备的证据并不是多余的，这样是对课中学生的解释的进一步验证，也为整个实验过程补充了一份证据。最后，才得出一个基于证据的科学结论，同时在师生交流中对学生进行了一次证据意识的养成教育。

总之，加强学生数据处理能力的培养，是促进学生尊重证据科学态度形成的一个重要载体，这既需要教师在教学实践中加强指导，也需要学生在一次次自主探究中体验、感悟，逐渐形成。只有这样才能使学生在探究中学会探究，在数据中寻找证据，在逻辑思辨中得到可靠的结论。

（浙江省杭州市余杭区文澜未来科技城学校 311100）