如何有效利用信息化手段提升小学生的数据分析能力

吴小勇

科学课中有很多实验结果都是用数据作为有利的证据，正确分析数据、用什么手段分析数据非常重要。数据主要指学生在科学探究中通过观察、实验等所得到的相关数据。数据意识是指学生通过观察、实验等探究活动在获取数据、整理数据、分析数据时表现出来的心理倾向，使学生感觉到努力通过实验寻求有利的数据来证明自己的观点，自觉运用数据来进行解释相关的问题或现象，不断得到可靠的事实来证明自己观点的证据。

一、发现问题

科学教学或者科学观察中，很多时候要用到数据和数据分析。特别是在我们学校组织学生的观察活动中，如何进行数据统计、数据描述、数据分析等是需要有一种很好的方法才能提高观察的效率的。例如，我们学校观鸟社团在野鸟观察点进行野鸟观察时，如何进行统计野鸟的种类、野鸟的数量、野鸟的出现时间等。这些问题，都需要我们思考。

二、提出假设

开始的时候，我们就提出了这样的假设，每天定时去观察，并做好记录。每天每节课的课间安排一位同学去观察，并做好记录。

三、调查调查

发现学校有一定数量的鸟类，根据记录情况，一周内共发现有15种鸟类，发现它们的时候都在飞行、觅食、栖息、饮水或嬉戏等。

四、分析结果

调查结果数据来源于记录，但是数据记录不是无间断的，只是定期观察，定期记录，这样可能存在一定的偶然性，没有代表性，也不具科学性和真实性。

五、重新认识问题

这种观察和记录的结果说服力不强，即使观察的时候都是正确地辨识了鸟种和鸟类的数量，但是不在观察时间内出现的野鸟种类及数量就无法观察到和记录到。有可能导致漏了重要的现象，导致重要的数据没有进入观察的记录，所以，这种观察记录是不科学和不真实的野鸟数据调查。怎么办？经过野鸟调查小组的商议，觉得要进行另外一种办法，那就是借助信息技术的力量。

六、行动方案设计

第一，计划利用网络、利用视频在野鸟观察点进行全天候全方位的观察。

第二，计划在野鸟观察点安装无线网络点、安装无线网络摄像机多个。

第三，在手机或电脑上安装观察软件，学生定期在电脑上查看。规定每天中午用一节课的时间进行回放查看前一天的视频画面，并作好详细的记录，记录前一天野鸟到访的时间、种类、数量、行为方式（包括觅食、栖息、喝水、嬉戏、洗澡等）、当时天气等情况。

第四，定期保存科学数据。每天定时查看回放视频，并把关键的视频录制并保存，并把视频内容进行命名，方便查找。如红嘴蓝鹊洗澡、白头鹎觅食、褐翅鸦鹃喝水、普通翠鸟捕鱼等活动鲜明的记录命名。

七、评价效果

通过改进观察和记录方法，运用了信息化技术和网络技术，可以看出结果更真实了，数据更科学和准确了，记录的结果更具说服力了，证据更充分了，效果更好了。

八、教学反思

通过对学校野鸟观察基地的调查研究，发现收集数据的方法有很多种，但是有一些是比较科学、合理的，有些是可能会存在一些问题的，但是无论哪一种方法，都要实践之后才能更清楚其中的優劣状态。从本次的研究活动中，有以下几点反思：一是科学实验前一定要有相应的方案。例如在本次的鸟种调查实验活动中，要制定简单的方案。如要写实验的目的、具体做法、实验现象、数据分析、推出结论或进行总结等。二是科学实验中一定要经常反思。要反思实验的过程是否合理、科学，数据是否真实等，如在野鸟观察中观察的时间、仪器、观察的数据记录等都要进行反思。三是科学实验的结果一定要经得起推敲。正常的实验结果数据是可重复的，不是偶然的，可以分析出原因的。所以，在实验的时候要注重实验的重复性、可操作性。四是科学实验的数据一定是合理的、科学的。例如，在获得野鸟种类和野鸟数量时，一定要有比较科学的监测手段，如原计划是定时观察记录，后来想到是用信息化手段来代替人工观察和记录。五是科学实验的数据一定要科学分析。数据分析有多种方法，但是每个实验研究有比较适合它的数据分析法。只有用最有说服力的数据分析，才能最好地表达实验的结果。

九、案例分析

不同的观察记录方法直接影响实验结果。

方法一：

1.定时观察、定时记录。每天安排学生在课间时间在指定的地点观察野鸟出现的种类和数量，并用纸笔记录。记录情况如下（以一周为例）。

2.根据记录数据，用图表显示一周的鸟种数变化情况。

3.根据记录数据，用图表显示一周的鸟类数量变化情况。

方法二：

1.用信息化技术来观察和记录鸟种数和鸟类数。在野鸟观察点安装摄像头、录像全天候记录鸟种数和鸟的数量。以下是一周的记录情况。

2.以下是用图表法显示一周内的鸟种数变化情况。

3.以下是用图表法显示一周内的鸟类数量变化情况。

通过两种方法的观察记录，我们发现用信息技术手段是可以提高科学实验的准确性、客观性，也可以更真实地反映实验数据，特别是观察类的过程。观察需要长期的过程，最好是不间断的过程，这个观察实验应用信息化手段非常适合，对观察点的状况记录得非常详实。