小学科学课堂中数据整理与分析的学习策略

【摘 要】 小学科学课堂，对数据进行整理与分析是学生证据意识的体现，是指向科学概念建构的关键环节，也是克服当前教学中普遍存在的“动手有余，动脑不足”问题的有效途径。本文结合教学实践分别提出数据整理与数据分析的三大策略，来促进学生有效进行数据整理与分析，形成实事求是的科学态度。

【关键词】 小学科学；数据整理；数据分析

中图分类号：G620 文献标识码：A 文章编号：1671-0568 （2014） 22-0077-03

数据整理与分析是学生科学探究活动中一个非常重要的环节。这个环节直接影响学生的科学概念建构与否，直接影响学生的分析概括能力提高与否，直接影响学生实事求是、一丝不苟的科学精神形成与否，因为这些都将在数据整理与分析的过程中得以培养。但目前的科学课堂，每当进行到数据的整理与分析环节时，往往是匆匆交流，草草收场；或漠视数据，出示概念；或简单呈现，告之结论。这样，收集的数据就变得没有意义。本文主要探讨如何对收集的数据进行有效的整理与分析，从而让学生真正利用数据找寻规律、得出结论，让课堂探究变得更真实、更准确。

一、整理――为分析“打底稿”

数据整理是对观察、实验等科学探究活动中所搜集到的资料进行排序、分类或归类，从而更好地凸显数据的特征，展现事物的规律。它是数据分析的基础，本文形象地称其为数据分析“打底稿”。

1. 巧设问题，鼓励自主整理。在整理数据时，我们很多教师会帮助学生进行整理，或者干脆不让学生整理。其实我们应相信学生的潜力是无穷的，可以给学生提供机会，提供时间，让学生自主整理，让他们有机会学会整理，并提高整理能力。

在四年级上册的《天气》单元中，学生在经过一个月的天气观察以后，获得了相对丰富的数据，共有30天左右的有关天气数据，每天又有最高气温、最低气温、风力、天气现象等，还有些天有降雨量数据。面对这么繁多的数据，如何整理？必须先让学生整理自己做的天气日历中的相关数据。如：这个月平均最高气温是多少，平均最低气温是多少，天气现象主要有哪几种，各有几天？3级以上的风力有多少天，3级及3级以下的风力有多少天？通过这几个问题，让学生对天气日历中的几个要素进行有针对性地整理，在问题的指引下，学生完全可以将繁多的数据整好、厘清。学生不仅能亲身经历整理的过程，还能清晰地认识到天气变化的一些规律，自主性也得以更好地体现。

2. 提供方法，学会巧妙整理。整理数据的方法很多，在小学科学课中，常用的是画统计图，且统计图小学数学课中就有系统地，分册安排学生进行学习。科学课中要结合具体的实验数据，让学生运用统计图来进行整理数据。

如四年级上册的《温度与气温》一课，让学生将一天（五个时段）的气温变化画成柱状图，一天的气温变化特点就直观地显现出来。又如：六年级上册的《抵抗弯曲》，学生收集了纸的宽度与抗弯曲能力的大小及纸的厚度与抗弯曲能力大小的有关实验数据后，教师指导学生作折线图，画好图，数据特征跃然纸上，学生马上就会发现：纸的厚度增加，抗弯曲能力大大增强。否则，不经过整理的数据，学生只发现：纸的厚度增加，抗弯曲能力增强，而难以建构随着纸的厚度变厚，抗弯曲能力是大大（或者说是大幅度）增强。

除画统计图外，还可以根据不同的课的特点，让学生参与设计整理的方法或教师直接提供方法，进行数据整理。如五年级下册《摆的研究》一课中，研究摆长对摆的快慢的影响时，教师先提问：同学们，你们在获得数据后，可以怎样整理，让数据更加清楚、明了呢？有没有好的建议？指名两个学生回答后，第三个学生就提出了大家都认同的一个好建议：可以按摆线从长到短的顺序来排列数据的顺序。这样，我们给学生一个思考空间，学生就给大家提供一个整理数据的方法，不仅整理能力又得以提高，还充分地发挥了学生的能动性，而不是一味地由老师安排，学生仅仅是报一下数据、或到黑板填一下数据。很多时候，不是学生不会，而是我们没有提供给学生机会。

通过一定的方法整理数据，帮助学生思考，让学生体验到对数据进行巧妙整理后，可以更清楚、更有效地分析数据。同时能够更好地培养学生观察数据的能力，提高学生整理数据的能力。

3. 小组指导，开展合作整理。在科学课中学生进行小组活动时，学生会有很多机会合作。制订计划时、观察时、实验时、制作时……但很少有机会合作整理。其实我们可以在小组里开展合作整理，教师给予一定的指导，让学生之间互帮互助，互补互充，充分地整理数据。

如五年级上册《测量力的大小》一课中，每个学生进行用弹簧测力计测量六种物体（三种是规定的物体，三种是自选的物体）重力大小的活动，记录表如下：

正确使用弹簧测力计测量物体重力大小是每个学生必须要掌握的一项实验技能，所以每个学生都会实验、记录，在课堂上，汇总全班学生的数据没有意义，也并不现实，那么就请几个学生来汇报自己的测量数据，教师就没办法了解大部分同学的数据，学生使用弹簧测力计的情况就很难反馈。这时候，我们可以发挥小组合作学习的作用，让小组同学对自己组的4～5位同学的数据进行观察、整理，从而为分析弹簧测力计的使用情况，改进操作中存在的问题，更加规范弹簧测力计的使用做好准备。教师可以提供小组的指导是：①对于测量三种规定的物体，请算出你们小组实测的平均值。②谁的估计值离这个平均值最近，可以请他示范测量的动作，取长补短。③对于测量三种自选的物体，小组可以一起给这些物体按重力的大小排排队，再按从大到小的顺序用手掂量掂量，感受重力的大小。通过这种小组合作整理的方式，学生能更有针对性地反思自己使用弹簧测力计的操作是否规范，同时能更深刻地建立对于物体重力大小的一种感性认识。

二、分析――让数据“说实话”

分析数据是对整理后的数据进行一种归纳，抽象出数据所揭示的事物的特点或规律，让数据“说实话”。也是对数据进行概括总结的过程，为了形成客观的结论，建构科学概念。

1. 观察先行，提高分析能力。当学生对数据进行整理后，科学探究下一步活动就会指向分析数据，得出一定的结论。此时，教师通常会抛出问题：你从中得出了什么结论？肯定马上有学生举手准备回答。可是学生不一定能够从数据表或图中找到规律，学生的回答很难指向数据的特点，而且学生没有一个静心思考的时间，习惯性地去猜教师可能想要哪个答案。这样对学生的分析思考是很不利的。

教师应该要引导学生对数据先进行观察。不同的数据，分析的难易程度会有所不同。在数据比较单一，特点比较凸显的情况下，教师可以直接说：“请你观察这组数据，你发现了什么？”而有时在数据较多，或较杂的情况下，教师可以进行引导：这一行（或一列）数据有什么特点？让学生一行一行（或一列一列）地进行观察。也可以引导：哪些数据说明的是同一个问题或特点？让学生对数据进行归类。还可以引导：请对比其中的这两组数据，你发现了什么？让学生在数据对比中，总结出规律。

总之，在开始分析数据时，我们要给学生一定的时间，让其对数据进行自主观察，或在教师一定的引导下进行有目的地观察，让学生充分认识观察数据的方法，从而能够更有效地从数据表中获取有用的信息，提高数据分析能力。

2. 问题引领，拓宽分析思路。在课堂教学中，数据指向的事物特点或规律有时是明显的、有时是不明显的；有时是单一的，有时是多方面的。教师要根据学生的认知水平、分析数据的能力。适时提出问题，打开学生的思维，引领学生有目的去思考、多角度去分析，从而提取更多的价值信息。

如三年级下册《磁铁的两极》一课，学生通过实验获得条形磁铁的五个点的磁力大小数据如下：

×年×班“用回形针检测条形磁铁的磁力强弱”实验数据汇总表：

当时，教师就是这样问学生的，你有什么发现？学生的注意力和兴趣点都集中在C点上，因为这是很明显的一个发现，但学生的这点发现却背离了教师原有的预设，教师就用一句话把这个学生最感兴趣的发现回避掉，这句话就是：因为我们今天的回形针太大了，而中间的磁力非常弱，所以一枚回形针也挂不住，这个“0”并不是代表没有磁力。但这句解释无法把学生的兴趣点转移，又一个学生举手了，问：老师那用什么东西可以检测呢？教师说：今天老师没有准备比回形针小的物体，同学们回去可以再试试。你们还有其他发现吗？只见课堂里鸦雀无声，没人举手，此时教师看看时间也不多了，就直接设问：同学们，你看看每一条磁铁是不是都是两端的磁力强，中间的弱呢？……

这样的数据，其实我们在观察时可以发现：每一条磁铁都是两端的磁力强，中间的弱。但教师让学生自己去发现时，学生们会先关注“C”点的数据是很正常的，如果没有引导学生横向去比较数据，他们的思考就会受局限，思维的广度体现不出来了。笔者认为可以运用问题的引领的方式去引导学生对数据进行观察和分析。当数据汇总后，请同学们一组一组地观察数据，你发现有什么共同的规律？跟其他组的数据比较一下，你能发现不一样的特点吗？再仔细观察一下，你有什么疑问吗？这样，通过问题的引领，学生一步一步地深入分析数据，也逐渐地建构起了相关的科学概念。

3. 正视事实，增强证据意识。在实际课堂教学中，教师们都想数据会说话，而且是说正确的话，但有时数据会让学生不好说话，或引导学生说错误的话。也就是当数据出现不正常时，影响学生建构科学概念时，往往能够正视这些数据，从容面对这些数据的教师却不多。常见的现象是：有时――同学们，这组的数据是错的，我们先不看；有时――干脆回避，提都不提；有时――全归为误差，我们不管。这里会给学生造成两个误区：一是只要我知道了结论，数据的正确与否是无关紧要的；二是数据出错了，我都可以看成是误差。这样的处理方法显然是不行的，我们要给每一个数据“说话”的权利，数据是实验研究的依据，是为隐含的科学概念、科学规律提供证据。如果是正常的误差范围之内的，我们引导学生合理地去认识。但有时是操作不当引起的，有时是小组没配合好引起的，有时是记录时出错引起的……我们要充分尊重事实，仔细分析数据错误的原因，久而久之，才能增强学生的证据意识，同时，有利于学生养成反思实验的习惯。

如三年级下册连续测量10分钟内水温变化，有一个小组的数据如下：

显然，这组数据出现了不正常，温水的温度居然保持不变。课中，把问题抛给学生：同学们，凭你已有的经验和刚才的探究活动，你认为这组数据有可能是这样的吗？学生都回答：不可能。并说了一些影响因素，都被这个小组一一否决了。突然，有学生叫道：老师，温度计红色的液柱不会动的。原来是温度计惹的祸（因为课前教师是检查过每一根温度计的，所以也没有提醒学生要检查），全班学生如释重负。只有正视每一次的实验数据，客观、充分对数据进行分析，久而久之学生就会形成尊重事实的正确态度，增强证据意识。

总而言之，数据是学生在观察和实验中最重要的实证之一，是作出解释最重要的依据，是学生形成正确科学认识的有利武器。在小学科学教学中，教师要充分利用数据，通过一定的策略，引领学生进行数据整理与分析，让学生学会用数据说话，坚持用事实说话，必须用证据说话，从而推进学生科学探究活动，增强学生的证据意识，建立正确的科学认识，培养学生尊重事实、实事求是的科学态度。