祝悦敏

摘 要：在初中教学中，总会涉及做实验，那么就会产生许许多多的实验数据。然而实验数据并不等于实验结论，实验数据只是客观事实的反映，只有在实验的基础上对实验数据进行更进一步的科学分析处理，所得出的结论才是完整的实验结论。由于分析数据有的需要一定方法，这需要老师和同学们花费很多时间和精力，但有些老师认为初中的实验并不重要，对学生的成绩不会产生太大影响，因此对实验数据草草分析，就得出结论。这种对实验数据的态度，严重违背了课程标准对情感、态度、价值观的要求，更不用说像科学家一样来探究问题。结合一些教师对科学实验数据的分析经历，浅谈初中教学中如何对科学实验数据进行分析。

關键词：初中教学；科学实验；数据分析

随着时代的发展，各个城市的学校都渐渐认识到实验对于一个学生知识理解的重要性，因此，实验不仅仅出现在高中、大学，也渐渐在小学以及初中出现。实验的流程大多都为提出问题，作出自己的假设，然后设计自己的实验方案，开始实验以及数据收集。当然，只有对数据进行分析过后才能够得到实验结果。但数据分析并没有那么容易，有些数据的分析要用到一些方法，这需要花费教师和学生很多精力。由于目前国内对于学生的学习更加注重分数上的表现，因此很多老师并不太在意学生们实验上的付出，往往在分析数据方面草草了事，表现出很不好的教学态度。为此，本文将介绍定量计算法、对比分析法、示意分析法、推理分析法四种实验分析方法，希望能对初中教学中科学实验数据进行分析有所帮助。

一、误差分析

在实验过程中，学生们往往都能够收集到很多数据，这些数据的有些试验值与它的客观真实值在数值上出现了不一致。实验结果都会存在误差，一切科学实验的过程自始至终都会存在着误差，因此，实验分析的第一步就是将误差数值剔除。下面简要介绍作图法以作参考。

当初中的实验过程中出现异常值时，可以通过作图象的方法剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度。例如在“测量电流与电压关系”的课程中，在导体电阻为5欧的情况下，可以得出下表所示的数据：

由此可知，出现数据异常的原因有可能是（1）电流加大使得导体温度上升导致电阻值增大，从而使得电压变大；（2）交流电频率不稳定等原因，通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度。因此在图表中，以电压为纵轴，以电流为横轴，根据实验数据作出图线。若在实验误差允许的范围内，图线是一条过原点且斜率成正比的直线，则验证了U=I×R。因此通过作图法则可以将出现误差的数值剔除。

二、数据处理

（一）定量计算法

在初中的实验过程中，我们往往可以得到很多数据，这些数据有些存在误差，因此需要对误差值进行剔除。在这之后，我们往往可以发现，各个数据之间似乎有着数量之间的关系，因此我们可以通过运用数学运算方法，对得到的数据进行分析，得出它们之间的关系。这在物理实验中经常使用到，许多公式的推导都是运用这种分析推理的方法，列举初中物理“杠杆原理”一课中的例子来进行分析，下表是学生在实验中得出的一些数据：

在教师引导下，通过上表的数据，学生们可以分别对阻力点与动力点上的钩码数和格子数进行比较，发现不论阻力点边的钩码数和距离大小还是动力点边钩码数和距离的大小，总会出现阻力点边钩码数和距离的乘积等于用力点边钩码数和距离的乘积。在利用定量计算法分析出数据之间的等量关系后，教师不仅更好地得出结论，还使学生们对知识的记忆更加深刻，帮助学生更好地掌握杠杆平衡规律。这促使学生在发现问题的同时产生去探索问题的浓厚兴趣，使问题成为已知与未知之间的桥梁和纽带，使学生在探索问题的海洋中不断遨游，并得到成功的喜悦与欢乐。

（二）对比分析法

在生活学习中，对比是学生在各个科目中比较常用的思维方法，生活充满了对比，实验中也可以通过对比来对实验结果进行分析。在实验过程中，教师可以有意识地对一些实验条件进行控制，使得实验结果有所不同，让学生在观察数据不同的情况下，试着去寻找它们之间存在的不同点与相同点，从而完成对数据的分析，揭示事物的内在本质和外在现象。举例初中物理“探究导体电阻大小还与什么因素有关”一课中，针对哪些因素影响了导体电阻的大小这一问题，让学生利用4根长度不同的导体和4个温度不同的环境来进行实验并得出下列数据：

教师在指导学生做完实验后，积极引导学生去进行数据比较，进而可以得出在温度相同的情况下，导体电阻随着导体长度的增加而增大，而在导体长度一样时，导体的电阻也随着温度上升而增大的结论，使得学生在对数据的比较过程中，发现并理解了摆的特点，使得知识更加深刻。容易达到激发学生学习热情，提高学习效率，深化知识、巩固知识的目的。

（三）示意分析法

初中实验中有些数据需要通过图画来使数据更好地分析，例如力。示意图分析法指的是利用简单的图和形，针对采集而来的实验数据，将实验数据绘制成简明的图形，用来更加生动形象地说明研究对象量与量之间关系的一种方法。举例初中物理实验“摩擦力的产生”一课，对学生采集而来的数据进行以下分析：

学生在教师的指导下，用示意图将重力和摩擦力之间的关系用图示方法画出，并附上简单的文字进行说明，这样就可以利用示意图对物体在斜坡上静止不动的现象进行说明。这样，教师通过把示意图变成搭建数据与概念之间的桥梁，使得抽象的力与力之间的关系用直观手段表现出来，使学生可以直观感受到生活中的摩擦力，解释人可以行走等问题，使得学生在学习上的难点得以突破。与其他方法相比较，示意图更加直观、形象和简洁，通过示意图来对数据进行分析，学生对知识的理解和记忆更加深刻，并且进一步激发学生的学习兴趣，发挥学生的主观能动性，提升学生的学习能力以及态度、情感和价值观等方面的素养。

（四）推理分析法

通过运用数学思想来进行推导和分析一组实验所提取的数据，并对它所对应的数值进行分析和推导的分析方法就是推理分析方法。例如，初中的化学实验中，我们可以通过原有知识和实验得到，O2+C=CO2，氧气和碳在点燃的情况下，能够生成二氧化碳，那么往往老师会问到，根据上述反应，思考并简述一下水是如何产生的。那么，学生往往可以推论出氢气和氧气在点燃的情况下可以生成水，即2H2+O2=2H2O，如此下去，我们还可以推论出许多反应的产生。

在这种分析中，学生可以根据自己的实验结果和实验数据，通过对相邻的数据不断进行观察，总能够发现其中的一些科学规律，进而对这些规律进行分析和反复推敲，得出另外一个可能出现的数据。在这种分析推论的过程中，教师教导学生在分析数据时运用推理方法，不仅使学生对知识有进一步认识，还能提高学生的思维水平和探究能力，激发学生学习的热情。

当然，如今在实验过程中对于分析、处理实验数据的常用方法有很多，上述只是一些相对比较简单的方法罢了。只有根据具体的实际情况出发，才能够引导学生在实验数据处理时运用恰当的方法，从而快速发现规律，得到科学结论，有一个科学的概念。我们都知道科学探究十分困难，其过程是十分曲折的，许许多多科学家究其一生都投身于对科学的研究，对人类社会出现的各种问题而绞尽脑汁，为人类更好的生活而不断努力、奋斗。因此，这需要一代人又一代人的不懈努力才得以完成。教师在引导学生进行实验探究的过程中，应该耐心引导学生进行实验，并在数据的分析上下更大功夫，不能急功近利，只想着去完成教学任务，让学生能够真正体会到科学探究中所带来的艰辛和乐趣，才能激发学生对学习的热情，培养学生探索未知事物的浓厚兴趣，才能使学生积极主动地去学习，才能培养学生的探究能力，从而提高学习效率，享受学习成果带来的愉悦心情。

参考文献：

[1]王炳瑜.浅谈科学实验数据分析方法[J].都市家教，2016.

[2]张红霞.科学究竟是什么[M].教育科学出版社，2003.

编辑 孙玲娟endprint