用数据说话

摘　要：

关键词：
　科学课强调对事物不仅有在质上的认识，更要从量上的分析得出结论。定量分析会使学生的头脑更精确化、更科学化，只有能用数据来描述事物时，才算达到了对事物性质的真正了解。如何进行数据教学，笔者想结合滕老师的这一片段谈一点自己的看法。
　　一、搜集数据：规范操作
　　为了保证数据的有效性，我们必须首先使装置要科学，有这样一个故事：
　　一个渔民，以每天打鱼为生。一日突发奇想，想知道他捕的鱼到底有多大。他将每一条鱼经仔细测量后，发现他所捕的鱼均长于5厘米。因此，他得出结论：这个湖中没有小于5厘米的鱼。
   我们能说这位渔民是在进行科学研究吗？我们说这个渔民是比一般的渔民要有一点科学精神的，因为他具有好奇心，对事情的内在的规律有兴趣。但他没有经过正规的科学训练，首先在收集资料的步骤上出了问题。他的工具是渔网，而网眼决定了鱼的最小尺寸。显然，他没有意识到这一点，他的实验装置就是有问题的。
　　其次，做对比实验时，对变量的控制要严格。
     在设计实验时，哪些变量要控制，哪些是可以改变的，要非常清楚。同样以《摆的研究》为例，在这点上，滕老师引导的比较好。
生：第一个实验，先拿出两根绳子，一样长的，先摆一下，然后一根剪短，再摆一下，测出几下。
师：对这位同学的说法，哪位同学有补充?你说。
生：两根摆绳，一根长一根短，再准备垫圈，大小一样，重量一样，看看一分钟内两个摆摆动的次数是多少，再进行对比。
师：他的意思是说两个摆一个摆绳长，一个摆绳短，什么是一样的？
生：重量。
师：什么的重量？
生：摆锤的重量。
师：做摆绳长度的时候，摆锤重量必须是一样的，除了摆锤重量还有什么要一样？
生：时间。
师：时间要一样对不对？刚才那位同学说一分钟，那我们节省点时间，15秒行不行？
生：行。
师：15秒时间内看看摆动的次数。那要两个摆，我只给你准备了一个摆，能不能做呢？
生：能。
师：（出示）摆  你怎么控制摆绳的长度？
生：绕上去。
师：绕上去是不是？我摆绳长的实验做完了，要做摆绳短的，把摆绳绕上去，绕的时候尽量绕在一块，绕得短一点。你看这样绕去。（师演示）你看摆绳是不是短去了？
生：是。
师：也就是说我们这个实验只改变摆绳长度，其他的都不改变。摆锤重量实验怎么做呢？请你说。
生：把摆上面的摆锤，有一个摆上放一个，一个摆上放4个，然后其他时间还有摆绳都一样。
师：然后，时间要一样。你们同意不同意他的方案？
生：同意。
师：也就说在做这个实验我们改变的是——
生：摆锤重量。
师：摆绳变不变？
生：不变。
师：时间变不变？
生：不变。
    第三、为了使搜集到数据有效、真实，一定要注意操作的规范。如摆的研究一课，数数是否正确，计时是否准确都直接影响到数据的可靠性。为此，我们非常有必要对两个内容进行细致的指导。
师：那么在做实验的过程中为了我们获得更准确的数据，老师要提醒大家在测量的时候注意怎么样算摆动一次。还记得吗？
生：来回一次。
师：我们来试试看。口令还记得吧？心里默默地和老师一起喊“预备，放”。
师：回到原点的时候才报数，对吧。除了数数要注意，还要注意时间。都是15秒。如果稍微出了点差错就会对我们的数据造成影响。
　　为了获得数据真实有效，具有普遍性。我们在做实验时，还要进行多次的实验和多组实验。一般我们每个实验做3次较妥。《摆的研究》一课，实验小组组数还相对少了点，只有10组，一般分12组更妥。
二、 整理数据：实事求是  
　　在科学探究活动中利用各种方法得到的大量数据，还需要通过整理和分析，才能发现彼此之间的联系，发现其中的规律。在《摆的研究》一课，整理数据经过两个过程，首先是小组里，做摆绳的长度实验时，长摆绳和短摆绳各做了3次，如何选择数据呢？滕老师采取了中位数的方法，如11、11、10则取11；如9、10、11则取10。然后在各组的实验的基础上进行汇总。
     在整理数据的过程中，一定要实事求是，不能弄虚作假，要学会尊重数据、保留原始数据、不随意涂改原始数据；懂得在发表自己的研究成果时，要详细陈述数据获得的全过程；要真实的展示自己的数据。
     整理数据的另一个重要过程是发现矛盾数据进行判断：是操作错了，还是发现了新的问题。如果是前者，一定要剔除这一数据或重新进行实验，以期得到可靠的、具有一定信度的数据，不断提升数据的价值。如在做摆锤重量实验时，其中第六组16、18、16，其数据就存在着问题。后来看了原始数据，结果发现4个垫圈时摆动的次数分别为：16、18、20。 主要的原因是该组同学在挂垫圈时，四个垫圈没有并在一起，而是二个在上，二个在下，在数数时，摆撞到了铁杆上，致使实验结果出现了差错。如果这时，叫第六组对4个垫圈时的摆动次数重新检测，这是对学生进行教育的好时机。可惜的是，滕老师并没有发现这一问题，而是简单把它和九、十组等同起来，看作是误差。
三、 分析数据：言之有理 
　　科学课强调对事物不仅有在质上的认识，更要从量上的分析得出结论。定量分析会使学生的头脑更精确化、更科学化，只有能用数据来描述事物时，才算达到了对事物性质的真正了解。如何进行数据的分析？
　　有的数据比较容易分析，磁性的强弱，通过大头针的枚数，我们就可以得出哪一部分磁性强一些？哪一部分磁性弱一些？有的数据多了，如《摆的研究》一课，就更难一些，数据很多，看上去杂乱无章。怎么分析？我觉得可以从以下几个步骤入手：
　　首先，应该从数据本身出发，从本组的数据开始分析。
　　如滕老师就在记录单要求学生分析：本组数据有什么特点或有什么规律？
　　然后，在全班同学数据汇总的基础上，去找各组数据间的共同特点。
　　最后根据各组数据的特点，采用不完全归纳法总结出规律，得出结论。
　　这里特别要注意的是，不能从一组数据就得出结论。在试教时，滕老师就出现了这样的错误。
师：你们组的数据是怎样的？
生：长摆绳三次多是11，短摆绳三次都是15.
师：根据你们组的数据你认为摆绳的长度与摆的快慢有关吗？
生：长摆绳摆的比短摆绳慢，所以我们认为摆绳长度与摆的快慢有关。
   因为归纳法是通过足够多的次数的重复观察，并得出相同的观察结果，然后将这一有限次数的观察结果推论到无穷多次或今后任何一次的观察结论。
　　当然，思维方式有很多，除不完全归纳法外，还有完全 归纳法、演绎法、反证法、类比法等。在数据分析时，我们要避免超出数据本身信息的过分引申，要注意数据与结论之间的逻辑关系，而不能不加分析地将结论直接抄在黑板上。在进行逻辑推理时，我们要特别谨慎小心，能解释到哪一步就是哪一步，不做没有根据的推理。
　　传说大数学家陈景润在一次乘公共汽车时，由于售票员少找了他5分钱他又化了更多的钱去讨回了这5分钱。且不论这一故事是否真实，我们只看的意义。在普通人的讨论中，也许会说陈景润是个书呆子。而实际上，他具有我们常人不具备的科学理性：严谨、求真、合乎逻辑。这些都是我们科学教学中应培养孩子们的具备的科学素养。
　　我国的《科学（3-6年级）课程标准》在课程目标中指出，通过科学课的学习，逐渐养成科学的行为习惯和生活习惯，了解科学探究的过程和方法，逐步学会科学地看问题、想问题，形成大胆想象、尊重证据敢于创新的科学态度。