研討有“圖”徑 “表”中顯思維

李龍

在科學(xué)實驗教學(xué)中，數(shù)據(jù)可以客觀地反映學(xué)生的發(fā)現(xiàn)，是科學(xué)學(xué)習(xí)過程中最具有說服力的證據(jù)，對于科學(xué)教學(xué)而言有著非常重要的價值。教師要組織學(xué)生基于數(shù)據(jù)展開有效研討，鼓勵學(xué)生挖掘數(shù)據(jù)的規(guī)律和特點，掌握數(shù)據(jù)的處理方法，形成有效的科學(xué)結(jié)論。

數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的常見問題

1.以個別組的數(shù)據(jù)代替全班

在實驗課堂上，常常能夠看到教師因為時間有限不能呈現(xiàn)全班的數(shù)據(jù)，而是用少數(shù)幾組的數(shù)據(jù)替代全班的數(shù)據(jù)。例如，在研究“動滑輪的特性”內(nèi)容時，全班一共分為8組，之后選擇了4組的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯報（見表1）。

教師利用這四組學(xué)生的數(shù)據(jù)引導(dǎo)全班進(jìn)行分析，很順利地得到了動滑輪能夠省力的結(jié)論，其他組也對實驗的結(jié)論表示了肯定。

課后，教師在整理全班小組的數(shù)據(jù)記錄中，發(fā)現(xiàn)了兩組特別的實驗記錄（見表2），由于沒有進(jìn)行數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)對比，失去了挖掘數(shù)據(jù)背后“故事”的機(jī)會。長此以往形成分析個別數(shù)據(jù)的習(xí)慣后，可能會造成兩方面的問題：

首先，學(xué)生不再重視的自己小組的數(shù)據(jù)，因為教師常常只選擇幾組的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，把得到的結(jié)論則作為全班共識的科學(xué)結(jié)論。

其次，容易導(dǎo)致學(xué)生數(shù)據(jù)意識的淡漠，因為少量的數(shù)據(jù)就能夠得到科學(xué)結(jié)論，學(xué)生漸漸地也就對采集大量數(shù)據(jù)失去了興趣。

2.機(jī)械地呈現(xiàn)全班數(shù)據(jù)

教學(xué)中，有不少教師在實驗教學(xué)的過程中注意到了基于全班大數(shù)據(jù)呈現(xiàn)和分析的重要性，于是將全班的數(shù)據(jù)匯總在一張數(shù)據(jù)表格中，供學(xué)生分析和尋找規(guī)律。

在觀摩“擺的擺長與擺動快慢關(guān)系”的實驗課中，有教師記錄下學(xué)生匯總的數(shù)據(jù)表（見表3）。

顯然地，如此機(jī)械地呈現(xiàn)全班的實驗數(shù)據(jù)，看似體現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的重視，但是這么多小組的數(shù)據(jù)羅列在一起，對于數(shù)據(jù)處理能力欠缺的小學(xué)生而言就顯得力不從心了。整堂課上，花費在數(shù)據(jù)的整理和分析的時間太多，導(dǎo)致整堂課研討的效率低下。

3.小組依次匯報

在實驗教學(xué)中，也有教師意識到全班數(shù)據(jù)對科學(xué)探究的重要性，但是呈現(xiàn)數(shù)據(jù)時卻采取一組一組匯報的形式。這樣呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的形式效率十分低下，僅僅是數(shù)據(jù)呈現(xiàn)這一環(huán)節(jié)就會耗費大量的時間。由于呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)非常分散，學(xué)生不容易發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)間的聯(lián)系，增加了數(shù)據(jù)分析的難度。

巧用圖表整理提升效率

1.列表排序

在實驗探究中，常常遇到一類數(shù)據(jù)有很明顯的變化規(guī)律，學(xué)生往往一眼就能夠看出數(shù)據(jù)表層的變化規(guī)律，但不容易注意到數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系和變化。這時候可以使用列表排序的方法整理數(shù)據(jù)，有助于學(xué)生觀察數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)更多的規(guī)律。

如《測量水的溫度》一課，要求學(xué)生記錄自來水、溫水、熱水的溫度隨時間的變化情況（見表4）。學(xué)生在記錄完成表格以后，很容易發(fā)現(xiàn)水溫是呈現(xiàn)下降趨勢的，但三年級的學(xué)生只能看到數(shù)據(jù)的表面，卻無法發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。因此，教師可以利用列表引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)據(jù)進(jìn)行排列整理（見表5）。學(xué)生能夠清楚地發(fā)現(xiàn)，在相同的時間內(nèi)，熱水降溫的速度大于溫水，而溫水降溫的速度大于自來水，在討論中能更進(jìn)一步認(rèn)識到溫度越高的水降溫越快。

2.統(tǒng)計圖示

學(xué)生在實驗中常常會得到一些“特殊”數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是學(xué)生進(jìn)一步展開研討的良好素材，但是很多時候，他們無法從“特殊”數(shù)據(jù)中抽象出數(shù)據(jù)變化的規(guī)律。三年級《磁鐵的兩極》一課中，學(xué)生通過實驗，獲得了磁鐵上5個不同位置的磁性強弱的數(shù)據(jù)（見表6），學(xué)生的注意力和興趣點都集中在了C點上，偏離了教師原有的預(yù)設(shè)，因為數(shù)據(jù)太“特殊”了。最后，教師只能迫于時間的壓力，直接提出問題：磁鐵是不是都是兩端的磁性強，中間的磁性弱呢？

如果用折線圖把表6的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出來，學(xué)生不僅能夠發(fā)現(xiàn)C點數(shù)據(jù)的特殊性，而且能很明顯地認(rèn)識到，所有小組的數(shù)據(jù)都有相同的“形狀”，因而也比較容易認(rèn)識到磁鐵兩端和中間磁性的強弱不同。

3.呈現(xiàn)“大數(shù)據(jù)”

在實驗課中，常需要呈現(xiàn)、匯總大量實驗數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)類型單一、分布散亂、數(shù)量眾多的特點，不免讓學(xué)生眼花繚亂。如果夾雜了大量的無效數(shù)據(jù)或錯誤數(shù)據(jù)，更是會對數(shù)據(jù)的分析產(chǎn)生干擾。此時，嘗試?yán)脭?shù)據(jù)呈現(xiàn)圖分析“大數(shù)據(jù)”，在教學(xué)實踐中能取得不錯的效果。以表3數(shù)據(jù)為例，可用呈現(xiàn)“大數(shù)據(jù)”的方式匯總學(xué)生多組的數(shù)據(jù)（如右圖）。

呈現(xiàn)多組的“大數(shù)據(jù)”后，數(shù)據(jù)由原來的松散變得更加集中，相同擺長的擺動次數(shù)，在一個固定值附近的趨勢非常明顯。這樣的呈現(xiàn)方式，讓數(shù)據(jù)的變化一目了然，學(xué)生也能很自然地得出“擺長越長，擺動越慢”的結(jié)論。第三組發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)明顯偏離后回憶，是因為沒有很好配合，等單擺擺動后才開始計時，屬上于操作失誤。