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引导小学生科学地解释探究数据

引导小学生科学地解释探究数据余姚市同光小学苏善根 [摘要]：科学地解释探究数据对于培养学生的实证意识以及科学概念的形成具有重要的意义。本文从辨别数据和解释，辨别探究数据的有效性，运用多种方法呈现探究数据和渗透思维方法四个方面来阐述引导小学生科学地解释探究数据，以提高学生科学地解释探究数据的能力。 [..

引导小学生科学地解释探究数据
余姚市同光小学苏善根
[摘要]：科学地解释探究数据对于培养学生的实证意识以及科学概念的形成具有重要的意义。本文从辨别数据和解释，辨别探究数据的有效性，运用多种方法呈现探究数据和渗透思维方法四个方面来阐述引导小学生科学地解释探究数据，以提高学生科学地解释探究数据的能力。
[关键词]：小学生解释探究数据
探究数据是指学生在探究过程中获得的各种证据，包括：观察、测量、实验和调查等活动中所获得的各种数据及现象。解释探究数据，是指学生依据原有的生活体验和相关知识，运用各种思维方法对探究数据进行加工处理，并阐述自己观点的过程。解释探究数据是科学探究活动中的一个重要环节，也是学生形成科学概念的桥梁。科学地解释探究数据对于培养学生的实证意识以及科学概念的形成具有重要的意义。所以，在科学教学中，教师要重视引导学生科学地解释探究数据。
辨别数据和解释，强调解释要从探究数据出发
探究数据是探究过程中获得的各种信息和证据，解释是依据探究数据进行思维分析获得的结论。但是，在现实的科学课堂教学中，学生有时很难分清探究数据与解释。他们常常在探究的同时进行直觉思维，又把自己的直觉思维所得当作了观察到的现象。如“搅拌能加快食盐溶解”的对比实验中，有些学生在记录表的“观察到的现象”和“我们的结论”两栏里，都填上了“搅拌能加快食盐溶解”。可以看出这些学生混淆了数据与解释。忽视了解释是需要依据的，凭着自己的主观意念任意得出了结论。所以，教师要教育学生树立证据意识，分清证据和解释。
在让学生作解释时，教师应强调解释应从探究数据出发，而不是依据自己的直觉，也不是依据自己的某种想法。应鼓励学生把自己的证据和解释记录下来，对自己的解释进行整理，三思而后言。对学生的解释，应经常运用 “你的解释依据的是什么？”“从哪些数据中得出来的？”这样的问句追问；也可以要求学生在表述自己的解释时，出示探究数据，运用“根据这些数据……”“从以上数据可以看出，……”这样的语句表述。这些问题和语句可以促进学生在做出解释时重视探究数据，知道自己的解释所依据的是什么。经过长期的训练，让学生逐步认识到，科学解释需要依据探究数据，结论与数据之间是有逻辑关系的。
辨别探究数据的有效性，剔除无效数据
科学解释需要以探究数据为依据。只有探究数据的真实有效，才能保证解释的科学合理。对错误的、不具有科学性的数据进行解释，会得出南辕北辙的结论，使学生形成不科学的概念。因此，在对探究数据进行解释之前，要引导学生对探究数据进行辨别。思考这些数据是否有效，对于无效的数据要坚决剔除。
那么，如何引导学生辨别数据的有效性呢？本范文由范文同学网(www.lunwentongxue.com)整理，更多范文，请点文档范文范文查看
首先，要引导学生反思自己的整个探究过程。面对探究数据，要对得出数据的实验设计、实验器材和材料的选择、实验过程的科学性和严谨性作出反思。如果存在问题，要进行重复实验和观察，强调探究过程的可重复性。同时，还要分清误差和错误，允许误差存在。当学生面对数据时，一定要有严谨的科学态度，养成谨慎审视探究数据的好习惯。
其次，要引导学生讨论和交流。一个人、一个小组的探究往往是有限的，通过交流，就可以彼此分享探究过程和探究数据。在交流中，可以增加发现那些无效探究数据的可能性。如： “蚯蚓喜欢潮湿的泥土吗”的实验中，有个小组进行了5次实验，得出如下数据：
次数一二三四五
潮湿 0 1 0 0 1
中间 0 0 1 2 1
干燥 5 4 4 3 3
结论不喜欢潮湿的泥土
该组同学通过自己的反思，并没有发现自己的数据有问题，就根据自己的数据得出了“蚯蚓不喜欢潮湿的泥土”结论。然而，通过交流，与其他组的泥土比较，就发现了问题。原来他们把潮湿的泥土弄成了糊状，蚯蚓当然不喜欢生活在糊泥里。因此，讨论和交流是获得正确的探究结果的重要步骤，也是发现无效探究数据的好方法。
另外，有些错误的数据是由于学生的主观意识造成的，特别是一些通过感官观察描述的探究数据。这样的无效数据让学生反思是觉察不出来的，如果讨论又会进入诡辩和争论。遇到这种情况，教师应果断出击，消除干扰主观意识的因素。通过改进实验、重做实验，引导学生发现错误的所在。我曾碰到过这样的情况，在上《测量摆的快慢》一课时，做“改变摆的幅度”的实验，学生推测：摆的幅度越大摆的速度越快。有1个小组的实验数据是：
小于150 150 大于150
第一次 22 23 24
第二次 23 24 25
第三次 21 22 23
学生得出了符合主观推测的错误数据。在讨论中该组同学坚持认为自己的数据很准确，与其他小组的同学争持不下。很显然，并不是因为误差，是由于学生主观意识的影响。我并没有否认他们的数据，而是要求他们演示给同学们看，并让他们把摆动幅度的调节更为精确，改为50、100、150、200、250、300。由于增加摆幅的改变，有效地消除了主观意识的影响，学生很容易地发现了自己数据的错误。那些由于学生主观意识造成的错误数据，是最难发现的，需要教师敏锐的眼光和高超的课堂调控技巧。
运用多种方式呈现探究数据，增加数据的可读性
数据真实有效，就会使解释具有极大的权威性和很强的说服力。但科学探究数据有简单的，也有复杂的。探究数据简单，解释起来轻松自如，解释结果也能使人一目了然；如果数据复杂，呈现时又杂乱无章，不仅解释它会感到困难，还会降低解释的说服力。所以，应该考虑整理这些数据，用合适的方式呈现探究数据。这样，使学生获得更多的有价值的信息，对探究数据作出正确的解释，使解释结果更令人信服。
科学教材中，就有许多呈现探究数据的方式，如：表格、柱状图、饼形图、形象表达等。在引导学生科学解释数据时，应根据不同的数据来选择运用。对于一些说明事实中的绝对数量的，力求统计数字准确的数据，可以选择柱状图的方式呈现，如：《豌豆荚里的豌豆》一课中，对豌豆数量的统计，使用柱状图的话，可以使枯燥的数据可视化，极大地方便了对数据的解释。对于一些需要比较的数据，就可以采用表格方式呈现，如：《测量摆的快慢》一课，“单摆实验”获得的数据较多，用表格展示，“影响单摆速度的因素”显而易见。还有些是反映某事物局部与整体的比例关系的数据，可采用饼形图，它的特点是中心事物突出，直观感强。各种呈现数据的形式要灵活运用，教师应适时点拨，随时渗透，善于把其它学科中学过的方法引入科学课。
有时，探究数据的规律和信息是多方面的，很难用一种方式完全展示。这时，不妨让学生用多种方式展示数据。如：四上《天气》单元，《总结我们的天气观察》一课对降雨量的统计就是采用了表格和柱形图相结合的方式。用表格使学生对每一周的降雨量有清晰地了解，通过柱形图可以清楚地知道降雨的分布情况，以及每天的降雨量对比。通过这种方式整理和展示数据，学生对降雨量的分析就容易得多了。
为了充分利用好探究数据，进行科学合理的解释。教师应引导学生灵活运用探究数据展示的方式，使学生的解释更科学更具有说服力。
渗透思维方法，有理有据地解释探究数据
在对探究数据进行辨别和整理之后，就要对不同的探究数据作不同的分析和解释。相对小学生而言，有些探究数据是比较复杂的，他们无法洞察变量之间的逻辑关系，常常会出现随便解释的现象。因此，在引导学生解释探究数据时，教师要有意识地渗透科学思维方法。
建立模型，是科学地解释自己思想和发现的好方法。帮助学生建立模型，可以方便学生发现那些难以直接观察的事物之间的联系，容易使学生把探究数据和探究的问题挂钩，使解释不脱离证据。统计方法的运用，可以让学生尊重数据，使抽象的数字形象化。还要鼓励小学高年级学生运用一些推理方法：如对比、关系表达、逻辑推理、核心概念表达等，但是力求用科学的语言。科学思维的方法很多，对学生来说运用科学思维方法来解释探究数据是困难的，教师的帮助引导要及时，要恰到好处。在教学中，教师还要格外强调探究数据与解释之间的逻辑关系，引导学生从探究数据出发，结合已知的相关知识和经验，对探究数据进行思维加工，从而形成科学地解释，达到有理有据地解释探究数据的目的。
在科学教学中，教师要重视引导学生对探究数据的解释。但对探究数据的解释要特别慎重，要做到能解释到哪一步就解释到哪一步。不能做没有根据的推理，也不能使解释与探究数据脱离，更不能任意解释或者由教师代劳。
[参考文献]：
张红霞科学究竟是什么[M] 教育科学出版社 2003年12月
汤晓明在探究中学会表达[J] 科学课 2007年第11期
柏品良化学教材中数据的呈现方式及其教学功能[J] 化学教育
2006年第4期

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