浅谈小学科学实验数据的记录与分析

刘萍

小学科学实验中，非常注重通过观察、测量、统计等方式获得实验数据，进而分析得出实验结论。教师引导学生合理、科学地记录、分析科学探究活动中所收集的实验数据，可以培养学生讲究证据、实事求是的实证意识，有效促进学生的科学学习。

真实记录，保证数据的有效性

真实记录实验数据，是学生进行实验数据分析得出实验结论的首要条件。但是在实际操作过程中，学生的主观意愿却会影响实验数据的有效性。

例如在研究“摆的快慢与什么有关”的问题时，有个别研究“摆的快慢和摆锤有关”以及“摆的快慢和摆角有关”的小组，为了让不同控制变量的实验数据不同，人为修改数据，使实验数据和自己小组的假设相符。对此，我及时对他们进行指导，引导他们尊重事实，真实记录，保证数据的有效性。

另一个小组的研究就非常有价值，他们研究的是摆锤对“摆”摆动次数的影响。学生发现，无论是用1个钩码，还是用2个钩码做摆锤，10次实验得出的摆动次数均为7次（如图1）。

面对这不变的数据，学生产生了怀疑，又用3个钩码做摆锤，再次进行实验，结果5次实验下来，他们的“摆”摆动的次数还是7次。

这时，学生意识到实验数据竟然与自己的假设不符，他们觉得有些不对，对实验数据产生了怀疑——以往的实验中，实验结论常常和实验假设不谋而合。为了寻找答案，调皮的学生悄悄从讲台上多拿了几个钩码，做成不同的摆锤再次反复实验。

我观察到了这一组学生的表现，并没有阻止他们，而是鼓励他们多做几次实验。经过反复实验，他们发现不管用几个钩码做摆锤，他们小组的“摆”摆动的次数都不变。在大量的数据面前，学生心服口服，得出了“摆的快慢和摆锤无关”的实验结论。

在全班交流时，我重点介绍并表扬了这一组，让全班学生意识到真实记录实验数据的重要性。

重复实验，减少数据的偶然性

在小学课堂实验中，不仅存在实验误差，而且存在测量、收集数据过程中的偶然性和一些不确定因素，如人的感官灵敏度、仪器的精密度、环境干扰等;被测量物体本身的不稳定性，如实验器材本身存在的微小差异等;实验者使用仪器的方法不正确，粗心大意读错、记错数据等。

例如，在研究“摆的快慢与什么有关”时，有一个小组是这样记录的（如图2）：

该小组在进行数据分析和书写结论时束手无策，不知该怎么填写。这时，我引导该小组的学生观察这些数据的特点，学生很快发现，只有一个数据比较特别，就是第一组实验“以1个螺母为摆锤”时的第一次实验数据“10”，我让这组的学生分析为什么会出现这种情况，他们认为是由于第一次实验计数不熟练，计时不准确等原因导致的，最后，学生决定重新实验，避免这种偶然数据的产生。

为了让数据更有说服力，教师教学时通常会采用多次实验求平均值的方法，例如在研究“降落伞下降的快慢与伞面大小是否有关”时，学生假设伞面越大，下降速度越慢。保持不变的条件是材料、绳长、放下高度，改变的条件是伞面的直径。实验设计与记录见表1。

在这个实验中，伞面直径分为“30厘米”和“60厘米”的两组，每一组都进行5次重复实验，然后计算出5次实验的“平均用时”，尽可能地减小实验的偶然性。

关注整体，把握数据的规律性

只有对实验中的数据进行有序梳理、把握，才能发挥它们的真正价值。在科学实验中，如果实验结果是一组连续的数据或对比数据，特别是应变量随着自变量变化而变化的情况，教师可以采用列表法、作图法等梳理数据，以帮助学生观察数据，从数据中发现规律。

例如在“水和油吸热、散热性能对比”的实验中，教师就可以利用表格对实验数据进行记录（如图3）。教师如果将这个图表绘制成折線统计图，那么实验数据的变化情况就会更加直观，将非常有利于学生进行实验数据的整理分析以及实验结论的得出。

受学生年龄特点的影响，他们往往只关注事物的局部特点而非整体现象，在观察分析数据时，他们往往只关注个别的数字而非一组有内涵联系的数据，因此对特殊实验数据的分析整理就显得尤为重要。例如在研究“摆的快慢与什么有关”的实验中，有的小组在研究“摆锤重量”这一要素时收集到了这样的数据（如图4）：

在这个小组的实验中，学生根据最后结果，做出了“摆的快慢与摆锤重量有关”的结论。显然，学生只关注到了每轮实验的平均数，而没有具体分析表格中的每一个数据。为此，我让学生仔细分析实验记录中的每一个数据，观察数据的特点，分析摆的快慢和摆锤重量的具体联系。学生分析后发现，虽然摆锤重量在改变，但是摆的次数始终都在“13”和“14”两个数字之间徘徊，而“13”和“14”的出现是因为学生在计数和计时时产生的误差所致，摆锤的重量虽然变了，但其实摆的次数却没有改变。观察到这一现象，学生就明白了，原来摆的快慢和摆锤的重量无关。

因此，教师在引导学生分析处理数据的时候要具体问题具体分析，不断提高学生分析实验数据的能力，让学生用数据说话，从数据的特点来分析处理数据，使他们学会科学地看问题和想问题，从而培养他们的实验技能，提高他们的科学素养。

江苏省无锡市锡山实验小学（214104）？？