用數(shù)據(jù)說話論文
科學(xué)課強(qiáng)調(diào)對(duì)事物不僅有在質(zhì)上的認(rèn)識(shí)，更要從量上的分析得出結(jié)論。定量分析會(huì)使學(xué)生的頭腦更精確化、更科學(xué)化，只有能用數(shù)據(jù)來描述事物時(shí)，才算達(dá)到了對(duì)事物性質(zhì)的真正了解。如何進(jìn)行數(shù)據(jù)教學(xué)，筆者想結(jié)合滕老師的這一片段談一點(diǎn)自己的看法。
一、搜集數(shù)據(jù)：規(guī)范操作
為了保證數(shù)據(jù)的有效性，我們必須首先使裝置要科學(xué)，有這樣一個(gè)故事：
一個(gè)漁民，以每天打魚為生。一日突發(fā)奇想，想知道他捕的魚到底有多大。他將每一條魚經(jīng)仔細(xì)測(cè)量后，發(fā)現(xiàn)他所捕的魚均長于5厘米。因此，他得出結(jié)論：這個(gè)湖中沒有小于5厘米的魚。
我們能說這位漁民是在進(jìn)行科學(xué)研究嗎？我們說這個(gè)漁民是比一般的漁民要有一點(diǎn)科學(xué)精神的，因?yàn)樗哂泻闷嫘�，�?duì)事情的內(nèi)在的規(guī)律有興趣。但他沒有經(jīng)過正規(guī)的科學(xué)訓(xùn)練，首先在收集資料的步驟上出了問題。他的工具是漁網(wǎng)，而網(wǎng)眼決定了魚的最小尺寸。顯然，他沒有意識(shí)到這一點(diǎn)，他的實(shí)驗(yàn)裝置就是有問題的。
其次，做對(duì)比實(shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)變量的控制要嚴(yán)格。
在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，哪些變量要控制，哪些是可以改變的，要非常清楚。同樣以《擺的研究》為例，在這點(diǎn)上，滕老師引導(dǎo)的比較好。
生：第一個(gè)實(shí)驗(yàn)，先拿出兩根繩子，一樣長的，先擺一下，然后一根剪短，再擺一下，測(cè)出幾下。
師：對(duì)這位同學(xué)的說法，哪位同學(xué)有補(bǔ)充?你說。
生：兩根擺繩，一根長一根短，再準(zhǔn)備墊圈，大小一樣，重量一樣，看看一分鐘內(nèi)兩個(gè)擺擺動(dòng)的次數(shù)是多少，再進(jìn)行對(duì)比。
師：他的意思是說兩個(gè)擺一個(gè)擺繩長，一個(gè)擺繩短，什么是一樣的？
生：重量。
師：什么的重量？
生：擺錘的重量。
師：做擺繩長度的時(shí)候，擺錘重量必須是一樣的'，除了擺錘重量還有什么要一樣？
生：時(shí)間。
師：時(shí)間要一樣對(duì)不對(duì)？剛才那位同學(xué)說一分鐘，那我們節(jié)省點(diǎn)時(shí)間，15秒行不行？
生：行。
師：15秒時(shí)間內(nèi)看看擺動(dòng)的次數(shù)。那要兩個(gè)擺，我只給你準(zhǔn)備了一個(gè)擺，能不能做呢？
生：能。
師：（出示）擺 你怎么控制擺繩的長度？
生：繞上去。
師：繞上去是不是？我擺繩長的實(shí)驗(yàn)做完了，要做擺繩短的，把擺繩繞上去，繞的時(shí)候盡量繞在一塊，繞得短一點(diǎn)。你看這樣繞去。（師演示）你看擺繩是不是短去了？
生：是。
師：也就是說我們這個(gè)實(shí)驗(yàn)只改變擺繩長度，其他的都不改變。擺錘重量實(shí)驗(yàn)怎么做呢？請(qǐng)你說。
生：把擺上面的擺錘，有一個(gè)擺上放一個(gè)，一個(gè)擺上放4個(gè)，然后其他時(shí)間還有擺繩都一樣。
師：然后，時(shí)間要一樣。你們同意不同意他的方案？
生：同意。
師：也就說在做這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們改變的是——
生：擺錘重量。
師：擺繩變不變？
生：不變。
師：時(shí)間變不變？
生：不變。
第三、為了使搜集到數(shù)據(jù)有效、真實(shí)，一定要注意操作的規(guī)范。如擺的研究一課，數(shù)數(shù)是否正確，計(jì)時(shí)是否準(zhǔn)確都直接影響到數(shù)據(jù)的可靠性。為此，我們非常有必要對(duì)兩個(gè)內(nèi)容進(jìn)行細(xì)致的指導(dǎo)。
師：那么在做實(shí)驗(yàn)的過程中為了我們獲得更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，老師要提醒大家在測(cè)量的時(shí)候注意怎么樣算擺動(dòng)一次。還記得嗎？
生：來回一次。
師：我們來試試看。口令還記得吧？心里默默地和老師一起喊“預(yù)備，放”。
師：回到原點(diǎn)的時(shí)候才報(bào)數(shù)，對(duì)吧。除了數(shù)數(shù)要注意，還要注意時(shí)間。都是15秒。如果稍微出了點(diǎn)差錯(cuò)就會(huì)對(duì)我們的數(shù)據(jù)造成影響。
為了獲得數(shù)據(jù)真實(shí)有效，具有普遍性。我們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)時(shí)，還要進(jìn)行多次的實(shí)驗(yàn)和多組實(shí)驗(yàn)。一般我們每個(gè)實(shí)驗(yàn)做3次較妥�！稊[的研究》一課，實(shí)驗(yàn)小組組數(shù)還相對(duì)少了點(diǎn)，只有10組，一般分12組更妥。
二、 整理數(shù)據(jù)：實(shí)事求是
在科學(xué)探究活動(dòng)中利用各種方法得到的大量數(shù)據(jù)，還需要通過整理和分析，才能發(fā)現(xiàn)彼此之間的聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律。在《擺的研究》一課，整理數(shù)據(jù)經(jīng)過兩個(gè)過程，首先是小組里，做擺繩的長度實(shí)驗(yàn)時(shí)，長擺繩和短擺繩各做了3次，如何選擇數(shù)據(jù)呢？滕老師采取了中位數(shù)的方法，如11、11、10則取11；如9、10、11則取10。然后在各組的實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行匯總。
在整理數(shù)據(jù)的過程中，一定要實(shí)事求是，不能弄虛作假，要學(xué)會(huì)尊重?cái)?shù)據(jù)、保留原始數(shù)據(jù)、不隨意涂改原始數(shù)據(jù)；懂得在發(fā)表自己的研究成果時(shí)，要詳細(xì)陳述數(shù)據(jù)獲得的全過程；要真實(shí)的展示自己的數(shù)據(jù)。
整理數(shù)據(jù)的另一個(gè)重要過程是發(fā)現(xiàn)矛盾數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷：是操作錯(cuò)了，還是發(fā)現(xiàn)了新的問題。如果是前者，一定要剔除這一數(shù)據(jù)或重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以期得到可靠的、具有一定信度的數(shù)據(jù)，不斷提升數(shù)據(jù)的價(jià)值。如在做擺錘重量實(shí)驗(yàn)時(shí)，其中第六組16、18、16，其數(shù)據(jù)就存在著問題。后來看了原始數(shù)據(jù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)4個(gè)墊圈時(shí)擺動(dòng)的次數(shù)分別為：16、18、20。 主要的原因是該組同學(xué)在掛墊圈時(shí)，四個(gè)墊圈沒有并在一起，而是二個(gè)在上，二個(gè)在下，在數(shù)數(shù)時(shí)，擺撞到了鐵桿上，致使實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)了差錯(cuò)。如果這時(shí)，叫第六組對(duì)4個(gè)墊圈時(shí)的擺動(dòng)次數(shù)重新檢測(cè)，這是對(duì)學(xué)生進(jìn)行教育的好時(shí)機(jī)�？上У氖�，滕老師并沒有發(fā)現(xiàn)這一問題，而是簡(jiǎn)單把它和九、十組等同起來，看作是誤差。
三、 分析數(shù)據(jù)：言之有理
科學(xué)課強(qiáng)調(diào)對(duì)事物不僅有在質(zhì)上的認(rèn)識(shí)，更要從量上的分析得出結(jié)論。定量分析會(huì)使學(xué)生的頭腦更精確化、更科學(xué)化，只有能用數(shù)據(jù)來描述事物時(shí)，才算達(dá)到了對(duì)事物性質(zhì)的真正了解。如何進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析？
有的數(shù)據(jù)比較容易分析，磁性的強(qiáng)弱，通過大頭針的枚數(shù)，我們就可以得出哪一部分磁性強(qiáng)一些？哪一部分磁性弱一些？有的數(shù)據(jù)多了，如《擺的研究》一課，就更難一些，數(shù)據(jù)很多，看上去雜亂無章。怎么分析？我覺得可以從以下幾個(gè)步驟入手：
首先，應(yīng)該從數(shù)據(jù)本身出發(fā)，從本組的數(shù)據(jù)開始分析。
如滕老師就在記錄單要求學(xué)生分析：本組數(shù)據(jù)有什么特點(diǎn)或有什么規(guī)律？
然后，在全班同學(xué)數(shù)據(jù)匯總的基礎(chǔ)上，去找各組數(shù)據(jù)間的共同特點(diǎn)。
最后根據(jù)各組數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，采用不完全歸納法總結(jié)出規(guī)律，得出結(jié)論。
這里特別要注意的是，不能從一組數(shù)據(jù)就得出結(jié)論。在試教時(shí)，滕老師就出現(xiàn)了這樣的錯(cuò)誤。
師：你們組的數(shù)據(jù)是怎樣的？
生：長擺繩三次多是11，短擺繩三次都是15.
師：根據(jù)你們組的數(shù)據(jù)你認(rèn)為擺繩的長度與擺的快慢有關(guān)嗎？
生：長擺繩擺的比短擺繩慢，所以我們認(rèn)為擺繩長度與擺的快慢有關(guān)。
因?yàn)闅w納法是通過足夠多的次數(shù)的重復(fù)觀察，并得出相同的觀察結(jié)果，然后將這一有限次數(shù)的觀察結(jié)果推論到無窮多次或今后任何一次的觀察結(jié)論。
當(dāng)然，思維方式有很多，除不完全歸納法外，還有完全歸納法、演繹法、反證法、類比法等。在數(shù)據(jù)分析時(shí)，我們要避免超出數(shù)據(jù)本身信息的過分引申，要注意數(shù)據(jù)與結(jié)論之間的邏輯關(guān)系，而不能不加分析地將結(jié)論直接抄在黑板上。在進(jìn)行邏輯推理時(shí)，我們要特別謹(jǐn)慎小心，能解釋到哪一步就是哪一步，不做沒有根據(jù)的推理。
傳說大數(shù)學(xué)家陳景潤在一次乘公共汽車時(shí)，由于售票員少找了他5分錢他又化了更多的錢去討回了這5分錢。且不論這一故事是否真實(shí)，我們只看的意義。在普通人的討論中，也許會(huì)說陳景潤是個(gè)書呆子。而實(shí)際上，他具有我們常人不具備的科學(xué)理性：嚴(yán)謹(jǐn)、求真、合乎邏輯。這些都是我們科學(xué)教學(xué)中應(yīng)培養(yǎng)孩子們的具備的科學(xué)素養(yǎng)。
我國的《科學(xué)（3-6年級(jí)）課程標(biāo)準(zhǔn)》在課程目標(biāo)中指出，通過科學(xué)課的學(xué)習(xí)，逐漸養(yǎng)成科學(xué)的行為習(xí)慣和生活習(xí)慣，了解科學(xué)探究的過程和方法，逐步學(xué)會(huì)科學(xué)地看問題、想問題，形成大膽想象、尊重證據(jù)敢于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度。
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