科学课中实验数据的“有效性”探析

◆成都市棕北中学西区实验学校小学部 宋斐华

小学科学课离不开实验，实验过程一般为：实验准备—实验—实验数据分析—得出结论、获得科学认识，可见实验数据分析是实验不可或缺的步骤。教师应该有意识地培养学生收集实验数据、分析处理实验数据的能力，培养学生科学实证意识、质疑精神等，提高他们的科学素养，扩大知识面。

树立良好的数据意识

小学生都喜欢做实验，因为实验能满足他们动手的需求和好奇心理。然而，一些学生把实验当作游戏，做实验时把观察实验现象、控制实验变量、实事求是地读取实验数据都抛之脑后，当要收集数据填写实验记录单时，才发现该做的都没做，为了完成任务，随便填写应付了事。

对此，教师应引起足够重视，引导学生树立良好的实验数据意识，指导他们收集实验数据，关注数据背后的信息，理性对待不同数据，有效提升实验数据的“有效性”。

提高数据收集能力

1.注重实验示范，提高数据准确度

在实验教学过程中，教师要做好直观的实验示范，使学生看到清晰、规范的实验操作，对实验要点了然于胸，这样可使学生在收集数据时少出问题，有效降低实验数据的误差率，提高数据的准确度。

在教授《声音的传播》一课时，根据学生知识构建的需要，我设计了“比较声音在不同物质（规格相同、材质不同的木尺、塑料尺和铝箔尺）中的传播能力”实验。声音探究实验对实验环境有很高的要求，对实验材料的选择也有严格的标准，为了达到理想的教学效果，我认真筛选实验材料，有意识地训练学生，创造安静的实验环境。

接下来，在学生了解声音的传播方式的基础上，我提出有关声音传播能力的问题，并进行实验示范教学，让学生知晓实验的规范操作，了解实验时需要注意的事项。最后，学生分组实验，及时收集实验数据并做好记录。学生进行实验汇报时，我发现各组的实验数据相对接近，实验数据误差率小，实验数据的准确度较高。

2.制订实验计划，保证数据客观性

学生动手实验前，教师要引导学生先动脑，在小组内研究实验步骤和方法，讨论实验中应注意的问题，再共同制订一份比较完善的实验计划。实验计划越完善，操作也会越规范，受其他无关因素的干扰也会越少，得出的数据也越接近事实，特别是在对比实验中，要引导学生控制好变量，使实验得出的数据真实客观，经得起他人验证。

教《摆的研究》一课时，当学生测出摆在15秒钟内摆动的次数后，我抛出探究问题：“摆的快慢与摆长、摆锤重量和摆幅这3个因素有什么关系？”学生能否设计一套科学合理的实验方案，是整个实验探究活动成败的关键。为此，我带领学生讨论了以下问题：

（1）遇到一个事物与多个变量有关时，应该怎么研究？

（2）能不能用两个不同重量的摆锤来研究摆长问题？

（3）对比实验中相同的因素和不同的因素（变量）分别是什么？

通过讨论，我们制订了对比实验控制变量方案。学生们正想动手实验，我又追问：“在实验中我们还应该注意些什么，可以让探究更加有效，数据更加准确呢？”在对这个问题进行讨论后，学生对实验操作细节加以关注：①做3次实验或以上，求平均数——重复做，尽量排除偶发因素；②对比实验同时做——省时、直观而且便于计时；③由一个人操作——把人为因素影响控制到最小……这些都强调测量要准确，保证了数据的客观性，使学生收集的数据更有效。

学会数据处理方法

1.大胆质疑，分析、处理异常数据

在实验过程中出现异常数据是很正常的，不用教师提醒，学生也会提出异议。这时，教师要允许学生有不同意见，引导他们明白科学探究的答案有时不是唯一的，真正意义上的科学探究是对客观世界中未知领域的探究，是无法完全预知结果的。

《运动起来会怎样》一课要求学生测量自己1分钟内心跳或呼吸的次数，我首先告诉他们如何才算呼吸一次、心脏跳动一次，其次指导他们怎样使用工具，如秒表、简易听诊器，明确实验注意事项，最后，学生测量自己在平静状态下1分钟内呼吸的次数，测量了3次。学生汇报数据时，我发现大家的数据存在差异，其实这正是我所预料的结果，我就顺水推舟让学生进行质疑，在争论中解决问题。学生提出了许多疑问：“实验设计有没有问题？”“实验材料有没有问题？变量控制是否到位？”“测量时环境是否安静？”……当学生找到问题的症结所在，我就让学生进行调整，再反复进行实验，看看实验数据是否有变化。如果学生通过反思没有找出问题，说明实验数据是正确的，但仍应进行重复实验，以验证实验结论。

2.用图表呈现数据，揭示事物规律

在有些课型中，教师引导学生用图表呈现实验数据，可以帮助他们加深对实验数据的理解，从而更好地发现事物的规律。

《温度与气温》一课中，在学生学会科学使用温度计测量室外温度的基础上，我给每组学生配备了一个温度计，并让他们测量一天中清晨、上午、中午、下午、傍晚的气温，感受一天中气温的变化，探究其中的科学道理。当实验结束学生汇报数据时，我先要求他们根据表格中的数据绘制折线图，再让他们观察折线图，学生们很快发现一天中气温“低—高—低”的变化规律。通过用图表呈现实验数据并认真观察，学生们了解了常态下一天中气温的变化轨迹，大大提高了科学认识。

综上所述，在科学课上，教师指导学生及时收集实验数据，认真分析和处理各种实验数据，发现其中的规律，并自觉运用数据来解释实验中相关的问题或现象，可提高实验数据的“有效性”。