培养学生的数据意识

俞利平数据意识是指学生经过观察、实验等研究活动在收集数据、整理数据、解析数据时表现出来的心理倾向。可是，在平时授课活动中，我们不难发现，学生的数据意识还不强，好多课堂上热喧杂闹实验之后得来的数据，学生可是做了简单的解析就放在一边没什么用了。更有甚者，为了获取需要的实验结论，出现了实验数据做假的行为。科学研究不能够只停留在形式上，在关注学生着手的同时，更要关注学生的思维发展。我们应引导学生努力追求有利的数据来证明自己的看法，自觉运用数据讲解相关的问题或现象，不断获取可靠的证明自己看法的凭据。一、实验数据的收集要客观、全面培养学生的数据意识，第一要让学生学会怎样科学地收集数据，这对后续的研究至关重要。科学测量、收集数据包括两方面：一是所搜集数据可否真实，可否经得起重复考据；二是所收集的数据可否全面，可否反响所研究内容的实质。1．要客观地测量和收集数据科学来不得半点弄虚作假，必定敬爱事实，测量结果是什么就是什么。如在授课《种子萌芽实验》一课时，有一个绿豆种子萌芽可否需要空气的实验。在第一课时，学生自主设计了实验，有7个小组选择研究这一因素，在第二课时，学生交流实验数据，发现实验数据与本来的猜想完好不符的现象。统计表以下：面对这些数据，学生有三种看法：第一种看法以为种子萌芽不需要空气，因为实验组和比较组的绿豆种子大多萌芽了，而且比较组没有空气的萌芽率更高，达到100010；第二种观点以为种子萌芽还是需要空气的，但需要的空襟怀很少，在我们给绿豆浇的水中就有少量的空气，可能这些空气就足够绿豆种子萌芽了；第三种看法以为这个实验不科学，由于实验过程中，空气这个因素改变了，其他因素也改变了，比较组的绿豆是密封的，而绿豆种子会呼吸，袋子里的温度会变高，因此温度这个条件也改变了。诚然这个实验的数据不能够说明我们本来研究的问题，但由于我们敬爱事实，把各组获取的数据都进行了统计，发现了更多我们本来没有意识到的东西。这些东西比我们获取一个简单的科学结论更重要，它不但培养了学生敬爱事实、不迷信声威的思想，也使学生在解析实验数据时发散思想，向更多的方向追求原因，在反思实验的过程中，发现一些不合理的设计。2．要全面测量和收集数据我们在进行授课方案时，必然要认识教材实验设计的目的，不能够随意地将一些内容删减掉。如授课《怎样获取更多的光和热》一课，研究物体的颜色与吸热关系时，教材采用了黑色纸、粉色纸、铝箔纸、黑色蜡光纸、白纸5种资料，比较它们在阳光下的吸热能力。我在第一次上课时，由于怕课堂时间来不及，将本来教材中设计的实验时间10分钟改为8分钟。其中一组实验数据以下：学生从实验数据中很快发现了规律，即黑纸吸热能力最强，白纸吸热能力很弱，铝箔纸吸热能力最弱。我以为这个实验圆满结束了，可有一个组说还有新的发现，他们组的实验数据以下：他们赞成前面的看法，但他们还有新发现，即最后两分钟时，温度不再上升了，可否是由于纸袋吸热与散热同样快了，因此温度不再上升了？要不然，黑色的物体温度素来上升，不是要着火了吗？本来，这组准备工作做得很快，测量到8分钟时，实验并没有结束，而是继续在测量。真的是这样吗？可否是到一准时间，纸袋在阳光下温度不再上升了呢？为了证明他们的想法，我第二节课组织学生连续实验，此次实验不再是8分钟，也不是10分钟，而是14分钟，看看可否是这样。实验情况确实如那个组的情况，8分钟后，纸袋里的温度基本不再上升。好险，若是没有这一组的发现，我可否是会给学生造成这样的错误认识：物体在阳光下放得时间越长，温度上升得越高。本来，书中设计10分钟是有目的。二、实验数据的解析要形象、直观在科学研究的追求凭据、得出结论阶段，对获取的数据，我们应该引导学生尽可能借助多种形象、有序的图表来解析数据和整理信息，帮助学生理解问题，发展思想。1．用形式多样的图表整理、解析数据用形式不一样的图表整理、解析数据，有利于学生思想的发展。比方：表格式一般用于解析比较简单的数据，柱状图方便比较，折线图反响变化的过程，扇形和饼形图一般用来表现不一样种类所占的比率。在授课中，我们能够依照实质需要，选择合适的图表来解析实验数据。如《杠杆的科学》一课，在研究杠杆奥秘时，若是用书中表格的形式来解析杠杆的规律，对学生来说挺困难，但若是将这些数据改成图示的方式，解析起来就简单的多了。本来的记录表中选择了典型的数据记录以下：能够将这些数据改成图示的方式，并将同一类图放在一起解析，如图：学生观察图后，很简单发现：省力的杠杆都有一个共同的特点，即便劲点到支点的距离大于阻力点到支点的距离，而费力的杠杆正好相反。若是两边距离相等，则既不省力也不费力。比起本来表格式的记录方法，用图示的方式更形象，更有利于学生解析数据，找到规律。2．引导学生逐层深入解析数据有时，我们在一节课中花了大力气测量所得的实验数据，若是可是简单地得出一个结论，忧如浪费了些，但众多的实验数据，直接让学生解析确实又有困难，这时用形象的图表式记录逐层解析，有利于学生对数据的深入认识，将实验数据的功能发挥到最大。如上面举例的“物体的颜色与吸热本领关系实验记录”就可以用折线统计图逐层解析的方法来深入解剖数据，发展学生思想。第一层次，解析每一种纸在阳光下温度的变化情况。学生会发现，无论哪一种纸，在阳光下温度都会高升，而且时间越久温度越高，到8分钟时最高。这说明太阳不但带来了光，同时也带来了热。在这一层的解析中，要引导学买卖识到，不但我们不一样组对同一资料的研究是重复实验，我们同一组中不一样资料的研究，也是在重复实验，证明物体在阳光下温度会逐渐上升。第二层次，比较不一样纸在阳光下温度上升的趋势，发现黑色物体吸热能力最强，此后依次是黑色蜡光纸、粉色、白纸和铝箔纸。因此夏天人们经常穿白色等浅色的衣服，而冬天经常穿黑色等深色衣服。而黑色纸与黑色蜡光纸比，蜡光纸由于反光能力比较强，因此吸的热就少了。同样道理，能够解析白纸和铝箔纸等，比较两种资料在阳光下温度的变化情况。这些现象说明吸热能力强的物体，反光能力一般就会弱，而反光能力强的物体一般吸热能力比较弱。第三层次，比较不一样纸在阳光下温度上升的趋势，发现开始的时候温度上升得快一些，到最后两分钟温度不再上升。这可能是由于开始时，纸袋的温度与外面的温度相差较小，吸的热让纸袋温度上升的趋势明显优于它散热的能力，因此温度上升快。此后里面与外面的温度差距大了，散热越来越快，因此温度上升得越来越慢，直到最后，散热和吸热能力达到平衡，温度不再上升。在这样逐层的数据解析、交流中，学生将发现更多的信息，这对发展学生思想是极其有利的，学生也在这样的训练过程中，就会越来越敬爱数据，也就有效培养了学生的数据意识。三、实验数据的延伸要联系、发展在科学课的一个单元中，课与课之间有着亲近的联系，有好多实验数据不但能够为本课所用，还可以为后一个实验，甚至后边几课研究所用。因此，在授课中，要侧重实验数据间的联系与延伸。1．注意数据的前后联系《抵抗波折》一课，研究纸梁的宽度与抗波折能力时，记录单以下：由于1倍宽的纸梁抗波折能力学生没有经验基础，因此不用展望，而2倍、4倍宽的纸梁抗波折能力能够依照前面所测得的数据进行猜想，这有利于学生关注实验数据间的联系，认识当纸梁宽度成倍增加时，它的抗波折能力可否也在成倍增加。若是我们在平时的授课中，经常引导学生关注数据的联系，学生就会逐渐增强对数据的敏感性，提高思想能力。好多时候，在一个实验完成此后，我们经常会把这一实验的数据放在一边不再理会。事实上，好多研究活动不是单独存在的，它经常和后边的研究有着或多或少的联系。若是我们将实验数据联系起来解析，可能会收到意想不到的收效。如《抵抗波折》一课的纸梁的厚度与抗波折能力的测试实验，就可以将前一次实验的数据联系起来解析，使我们得出的结论更有价值，使整堂课的结构更有层次。记录单以下：一张纸的厚度与一张纸的宽度是同样的资料，因此不用展望，将前一次实测的数据直接填人即可，而对2倍厚、4倍厚的纸梁抗波折能力展望时，学生会依照纸梁宽度的研究结果来展望，这样有利于学生发现，当厚度增加时，它的抗波折能力比增加宽度时更强。2．注意数据对后续学习的预示性在一个单元中，前后的研究项目经常有着亲近的联系，前一课的研究内容能够为下一课的研究供应依照或着前一课发现的新问题正是下一课要研究的主题。如《电磁铁的磁力（一）》一课，学生对实验数据的关注推动了研究的深入发展，不但将本课的研究顺利完成，而且将下一课《电磁铁的磁力（二）》的内容也理所应该地引了出来，将学生的研究热情推向高潮。《电磁铁的磁力（一）》一课是在学生研究了《电和磁》《电磁铁》两课内容后，连续研究影响电磁铁磁力大小的因素。由于学生在这方面的生活经验很少，又加之在前两课研究中，对电磁铁磁力大小的变化并未关注，因此在猜想环节就卡住了。全班同学都以为电磁铁的磁力大小与电池的多稀相关，其他因素一个也想不到。为了不影响学生的研究兴趣，我针对学生提出的猜想组织学生设计实验、分组实验。在交流实验数据时，我让每一组都报告实验数据，并对数据进行解析，得出结论。所有都很顺利，由于实验现象比较明显，每个组都从实验数据中得出了正确的结论。就在我打算再引导学生张开其他因素的研究时，一个男生举起了手。马商瑜：老师，为什么我们两节电池只能吸6个回形针，韩宇宇他们组也是两节电池却能吸21个回形针？师：是吗？（将两组实验记录单放在实物投影仪上）为什么会这样？生：可能他们的是大电池，你们是小电池。马商瑜：（看了看韩宇宇一组的电池）是同样的。生：可能他们是新电池，你们的用过了。马商瑜：我们的是新电池。韩宇宇：我们也是新电池。生：会不会你们做错了？马商瑜：应该不会，我们和他们组再做一次试一试。（实验后交流连续）我们组数据没变，他们组呢？韩宇宇：我们也没变。师：那终究是什么原因影响了我们的数据呢？生：我刚刚看到他们两组的电磁铁做得有点不同样。师：请你们两组将电磁铁拿到显现台上来。（学生们发现这两组的电磁铁上绕的电线圈数相差好多，电线的粗细也不样，里面的铁钉大小也不同样。）生：可能电磁铁磁力的大小和线绕的圈数也相关系。我们组的铁钉和韩宇宇他们组差不多，电线也比较