依托数据支持，实施精准教学

吴洁

摘 要：小学科学课堂教学实验中会出现一些误差较大的极端数据，这些数据不可漠视。从四方面来讲，阐述了对此类数据的分析处理：一、关注特殊数据、关注可疑，智慧处理;二、聆听不同的声音，营造有利于交流的课堂氛围;三、巧妙应用实验器材，为生成数据精心预设;四、引导学生正视极端数据，培养科学探究素养。

关键词：“极端”数据;漠视;分析处理

科学的本质之一就是“实证”。科学是要讲证据的，科学是可以重复检验的，这就是“实证意识”。美国《国家科学课程标准》中尤其强调科学教学中要培养学生证据意识的重要性，而证据的许多方面需要用到数据。良好的数据意识和实证意识，有利于提升学生的科学素养。在科学探究活动中，学生会得到大量的数据。然而，有的时候学生做出来的实验结果常常不尽如人意，于是，一些教师往往不自觉地忽略某些实验极端数据。到底教师该怎样有效地利用这种错误资源，让课堂焕发出新的生命力，演绎出一道亮丽的风景线呢？

这些极端数据不是凭空产生的，是学生在实验过程中得到的，是学生实验结果的真实呈现，因此我们不能漠视这些数据的存在。我们该怎么处理呢？下面我就结合有关案例来谈谈对小学科学课堂极端数据的几点思考：

一、关注特殊数据、关注可疑，智慧处理

平常，我们让学生做的大部分实验的结果都是唯一的，学生也都能得出正确的结论。对于结果不是唯一或者实验数据异常的情况，我们的学生没有经历过，老师也没有相应的引导，他们不知道怎么办。于是，当一些学生做验证性实验出现上述情况时，特别是在明知自己的实验结果明显有违常理时，对“怎样处理自己的实验数据”无所适从。聪明的老师发现凡是在公开课有这种情况，便需教师巧妙地将数据罗列在一起，然后由学生去发现并分析产生极端数据的原因，这样不仅有效地抓住了课堂生成性的资源，还让其他小组的学生明白了产生错误数据的根源。

笔者以“吸热和散热”一课为例进行说明，在这节研究课上主要研究在相同的热量情况下对四种颜色（白色、红色、蓝色、黑色）吸热能力的比较。首先让学生明白吸热能力的强弱可以体现为温度的升高和降低。并且温度计液泡部分的接触可直接显示温度，于是在温度计上分别粘上这四种颜色，然后搭建装置，调整好温度计与灯泡的距离，使其一样，以此保证吸收的热量一样。并且记录每种颜色的初始温度，小组分工，一人观察一个温度计，在喊开始时同时将灯泡插上电源。统一计时长6分钟，由各小组汇报每种颜色温度升高了多少，见下表。

从上述数据中我们发现第三小组的数据明显异常，其他小组都是从中发现颜色越深，吸热能力就越强。后来和大家一起探讨原因是他们没有同时开始，而且没有及时记录初始数据。

其实，对于实验数据中应变量随自变量有规律变化的情况，需要对各组数据进行排序整理，这样更有助于学生观察数据，从数据的顺序中发现规律。

二、聆听不同的声音，营造有利于交流的课堂氛围

关注每一个学生，创设有利于交流的课堂氛围。在探究活动中，教师要亲身介入学生的探究活动，了解每一小组的探究情况。特别是那些数据和现象有异常的小组，教师要了解好。在交流时，教师要让学生充分地发表不同的现象和看法，要弯下腰来倾听学生的声音。如果那些数据和现象有异常的小组不敢发言，没有拿出自己的真实数据。教师应耐心地启发他们，使他们放下胆怯和顾虑，愉快地展示自己的真实数据，说说自己的想法。同时，也要让其他的学生认真倾听，尊重这些学生的探究结果，引导学生思考这些不同的声音，一起想一想为什么，使每一位学生在探究交流中既关注别人，又反思自己，不简单地否认自己或别人。只有营造了这种民主、和谐的课堂环境，学生才有安全感。他们才会愿意把自己在探究过程中发现的“不一样”告诉同学们、告诉老师，让大家来讨论。

在交流讨论过程中，教师也不要过早的出示结论。要肯花时间让学生对每一个感兴趣的现象，进行深入探讨。引导学生明白科学探究的答案有时不是唯一的，要允许学生存有己见。培养学生尊重事实，准确记录每一组的实验数据，不随意修改，不随意在数据中挑选符合自己想法的内容……

因为很多学生有从众的心理，可有时真理却掌握在少数人手里。比如我在执教《摆》一课，在研究摆的快慢可能与摆锤轻重有关，绝大多数学生认为摆锤越重摆得越快，摆锤越轻摆得越慢。只有少数几个学生嚷嚷着没有关系。开始我还不以为然，反正要通过实验來验证的。可等他们做完实验一个个向我汇报实验结果的时候，我开始傻眼了——数据跟我设计预想的大相径庭。

面对学生得出的“有理”的结论，我开始寻找原因，原来学生的螺片的系法有问题，有的系在了中间，有的系在了边上，在摆的过程中撞到了柱子上，影响了实验结果，而且后来让学生明白实验是有误差的，允许一个到两个左右之间的数据差距。后来又让学生做了一遍，学生都得出“摆锤的轻重与摆的快慢无关”的结论。所以，我们教师要拓展学生的学习路径和思维空间，迅速找到问题解决的症结，并发现解疑的“金钥匙”。

三、巧妙应用实验器材，为生成数据精心预设

很多科学教师在指导学生实验之前应该先问自己一个问题：“我做过这个实验了吗？”课前自己做一做，不是一遍，而是多遍，目的是发现实验中较难控制的无关变量。而有很多都是实验材料选择得不够巧妙。只有选择这些“有结构的材料”，才能承载着客观的数据，在被使用时才能从源头保证数据的客观性。比如我在一次外出教研活动听到一节课《洗澡盆里的秘密》，这节课上得很巧妙，有一定的示范性，上课教师首先巧妙借助自然科学史进行知识的迁移，并且把阿基米德的故事有所拓展延伸，让学生很受启发，连沉下去的砝码也受到来自水中的浮力，接着就此提问：物体在水中所受到的浮力与物体排开水的重量有无一定的关系呢？教师为学生提供了一组材料（洗澡盆——自溢杯，杯子，钩码，弹簧秤）并提醒学生注意点：澡盆里要放满水并且按照实验步骤进行实验，测出实验结果见下表。

显然整个过程是流畅的，唯一美中不足的是得出的结论太过牵强，值得赞扬的是上课教师还亲自自制了自溢杯，来帮助教学。假设教师换了别的实验器材，也许出来的实验数据就五花八门了。其实我课后思考了一下，可以把砝码换成木块，或者做的澡盆再大一些，可能实验误差应该来的更小些。自制教具需要教师在漫长的教学过程中，不断发现教学中存在的困难和漏洞，并通过自身思考努力制作出合适的、有助于学生学习的教具。

四、引导学生正视极端数据，培养科学探究素养

教师要引导学生明白在探究过程中出现异常数据是很正常的，引导学生明白科学探究的答案有时不是唯一的，要允许学生存有己见。让学生体验到：真正意义上的科学探究，是对客观世界中人类未知领域的探究，是无法完全预知结果的。

面对异常数据，要引导学生反思。首先，让学生仔细地梳理一下自己探究的全过程：实验的设计有没有问题、实验的过程是否严格按照设计进行、实验的材料有没有异样、实验过程中变量的控制是否到位？实验操作有没有到位？有没有及时记录数据？如果找到问题的症结所在，就应该调整失误之处，再进行重复实验，看看实验的结果有否变化。如果在反思中没有找出问题，说明自己的数据是正确的，但仍应进行重复实验，强调实验结论的可验证性。对“多次重复实验”的数据也要学会进行判断与取舍。有的实验中，我们让学生对同一个实验至少做三次，以此来提高实验数据的真实性。但是在实验过程中存在着一定的难度。学生不明白对于几次实验中的数据到底应该去哪一个。对于这样的多次重复实验，教师应该在长期的教学过程中，教会学生判断与取舍的方法。同时，应鼓励学生勇敢地把自己的发现实事求是地讲出来，然后师生共同求证完成探究的历程。这样，才能提高学生的科学探究素养。

对于科学课堂中的数据，我们一方面既期待着能够顺顺利利的，学生能够很快地有所发现，研究有所收获，能获得成功的体验。但一些极端的乃至错误的数据会给我们获得最后的结论增加难度，但就在这充满崎岖的山路上行走，学生才有一种征服的成功与喜悦，师生一起去伪存真、去粗取精、细致分析、精密推断，这样不是更有利于学生的理性思维与科学精神的培养吗？