小学科学范文 科学教学中数据整理的探索

小学科学范文 科学教学中数据整理的探索
象山晓塘小学  曹炳达
 当前，科学记录已经成为广泛关注的焦点。在新一轮教材改革中，已经明确地将记录表完整地展现在教科书中，几乎每个单元甚至每堂课都有相关的记录。在众多记录表中，最让师生感到为难的便是以不同研究数据作为内容的记录。它们看上去简单明了，想一想枯燥无味，讲起来毫无头绪。其中，还有些记录大大超出了教师课前的预设，学起来让人觉得一头雾水，不知所措。课堂常常会因此变得死气沉沉、索然无味。
 如何突破这个教学的瓶颈，让枯燥乏味的数字在课堂上散发出诱人的光芒，引领孩子们的学习呢？为此，笔者做了深入的研究尝试，体会颇深。
 第一、宏观把握 整体思考
 面对眼前的一大群数字，很多学生的第一感觉便是茫然，然后是枯燥无味，他们不知道自己的思维从哪里打开。于是，便默默地看着老师和同学。而作为老师，我们的提问常常是，“发现了什么？”， “想说些什么？”。的确，这样的提问是开放的，是能够激活学生思维的。但我们的学生更需要深入思维的基础，其中的第一步便是宏观把握事物，从大处看问题。例如，笔者在教学《抵抗弯曲》一课时，有一个小组对纸的宽度与抗弯曲能力的研究做了如下记录（图1）：
纸的宽度 1倍宽 2倍宽 3倍宽
承受的
垫圈数 预测 0 2 3
 实测 0 2 5
  “同学们，从记录单上你发现了什么？”老师兴致勃勃地提问。教室里鸦雀无声，只有少数几名学生举手回答，而且答案各异。有人说：“我发现了表格中有两个0，两个2，一个3，一个5。”有人说：“我发现了预测的数据要比实际的数据小一些。”还有人说：“我发现了二倍宽对下的数字正好是两个2。”怎么办啊？！笔者顿时感到一头雾水，不知如何是好。在焦急和烦躁中，笔者只能让学生生硬地回答下面的问题，“纸的宽度与抗弯曲能力到底有什么关系呢？”学生沉默无语，回答者寥寥无几。相反，笔者在另一个班级则采用了不同的方法。“请同学们仔细观察记录表中的数据，看看这些数据的大小与抗弯曲能力有怎样的关系？”经过短暂的思考，学生纷纷举手回答，“纸张越宽数据越大。”“这些数据表示什么呢？”笔者追问。“表示纸张承受的垫圈数。”学生很快地做出了回答。“那么你能说说纸张的宽度与抗弯曲能力的关系吗？”“纸张越宽抗弯曲能力就越强。”看，他们的思路是如此的清晰，他们的思维是如此的活跃，是什么点燃了他们的激情，这便是对整体数据的思考与把握。
 第二、纵向比较 质疑问难
 在科学记录中，有些实验的数据显得相当复杂，特别是全班同学共同参与的记录，往往有几十个数据。对于这样的数据，我们在整体把握上就相对不容易了。如何让这些复杂、呆板的数据活跃起来呢？那么就让我们首先给它们分分类吧，接着把每一类的数据看做一个小的整体，归纳出它们的范围。然后让各个范围之间做纵向的比较。最后，在此过程中，加以适时的归纳总结、思索推理，逐步激活学生的思维，得出科学的结论。例如，笔者在教学《形状与抗弯曲能力》一课时，通过全班同学的研究，得出如下的科学数据（图2）：
 纸的形状与抗弯曲能力的测试记录单

纸的形状     

承受的垫圈数 第1小组 0 3 49 18 18
 第2小组 0 8 60 7 21
 第3小组 0 6 37 11 18
 第4小组 0 7 35 8 20
 第5小组 0 8 26 6 46
 第6小组 0 11 48 7 20
 第7小组 0 6 41 13 25
 第8小组 0 4 48 6 35
 第9小组 0 9 55 14 11
 第10小组 0 6 34 8 30
 笔者首先让学生将每一个竖排的数字看成一个小小的整体，归纳出它们的范围。学生很快得出了结果：平铺的纸张不能承受一个垫圈；折成凹槽形的纸张能承受3~9个垫圈；折成三角凹槽形的纸张能承受26~60个垫圈；折成长方体的纸张能承受6~18个垫圈；折成圆柱体的纸张能承受11~46个垫圈。紧接着，笔者让学生按照各个范围数字间作横向比较并排出了顺序：①三角凹槽形的纸张（26~60）；②圆柱体的纸张（11~46）；③长方体的纸张（6~18）；④凹槽形的纸张（3~9）；⑤平铺的纸张（0）。然后，笔者据此提问，“对这样的发现，你还想知道些什么？”孩子们纷纷举手，他们很想知道为什么同样的纸张折成的不同形状会有不同的承受能力，其中的秘密是什么。一个小小的方法让学生的思维顿时活跃了起来。他们认真地思考，大胆地猜想，不停地质疑反思。科学素养得到了深入的发展。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
 第三、横向比较 归纳推理
 纵向对比是研究整理科学数据的一个重要方法，但有些记录表则更需要横向的比较。例如，下面是一份研究杠杆尺的记录表（图3）：
左边（阻力点）情况 右边（用力点）情况 用力情况（省力、费力或不省力也不费力）
钩码数
（个） 阻力点到支点的距离（格） 钩码数
（个） 用力点到支点的距离（格） 
1 1 1 1 不省力也不费力
1 2 1 1 费力
1 2 1 2 不省力也不费力
1 2 1 3 省力
1 2 1 4 省力
1 3 1 1 费力
1 3 1 3 不省力也不费力
1 3 1 4 省力
1 4 1 2 费力
1 4 1 4 不省力也不费力
2 2 2 3 省力
2 3 2 1 费力
2 3 2 3 不省力也不费力
2 3 2 4 省力
 这个记录表数据繁多，看上去鱼目混珠，但是横向一对比，看上去就非常清晰了。教师先让学生将省力的情况用圆圈圈出，将费力的情况用三角符号标出，将不省力也不费力的情况用方块标出，然后让学生比较一下三种情况的数据，杠杆尺的秘密便迎刃而解了：当用力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离，杠杆省力；当用力点到支点的距离小于阻力点到支点的距离，杠杆费力；当用力点到支点的距离等于阻力点到支点的距离，杠杆即不省力也不费力。一种简单的归纳，并借助醒目的符号便大大地激活了学生的思维，我们何乐而不为呢？
 第四、关注特例 深入探讨
 当我们强调从大环节上看待实验数据时，千万别忽视对细节处的观察，特别是一些与众不同的特例，很容易被人忽视，它的背后同样蕴藏着科学的价值。例如，同样是《形状与抵抗弯曲》一课的记录表（见图2）。其中，有一个小组的记录与众不同：折成三角凹槽形的纸张能承受26个垫圈，而折成圆柱体的纸张却能承受46个垫圈。这个发现与其他小组大相径庭，有同学敏锐地指出了这个问题。如果教师一笑而过，便会失去一个探究发现的一个良好时机。通过交流讨论，以及实验者的重复验证，大家终于明白：折成三角凹槽形的纸张承受的垫圈数少是因为这个小组在实验制作的时候比其他小组少折了几次，也就是组成三角凹槽形纸张的三角形结构少了，所以承受力相对较差。学生也明白了折成三角凹槽形的纸张的承受力强弱与组成这个结构的三角形多少有关系。而他们小组折成圆柱体的纸张承受力强，是因为他们整齐地将垫圈排放在圆柱体的上面，使圆柱体受力均匀，没有发生折皱，充分使用了拱形的力量。这让学生提前一步了解了三角形和拱形的强大承受力，为后续的学习做了一个良好的铺垫。
 再如，在研究“斜面作用”的实验时，有一个小组发现了一个与众不同的现象：将一个小物体直接提升的力为0.3牛，而借助斜面提升却需要0.9牛。其他学生大获不解，甚至有人对斜面的省力提出了怀疑。当集体探讨、重现实验之后，大家才发现，他们提升的重物是一个用橡胶制成的福娃。这个小东西放在斜面上会吸附住，因此很难拉动。在这个实验中，学生又深入了解了摩擦力的知识。
 在我们的科学实验中，会有很多惊奇的现象。这些现象有时让实验者很难发现。但是，当实验者用精确的数字将它们真实地记录在本子上时。如果我们再运用合理的教学方法，那么我们便会在研究探讨中逐渐明了。而这个过程，恰恰是科学课倡导的过程。孩子们的观察、思考、质疑、探讨、倾听、交流便会因此而变得精彩纷呈。