用数据说话促概念理解

施燕

摘 要：实证意识是学生科学素养之一，实证意识在科学课堂上的一项具体的表现就是“用数据说话”。“用数据说话”能使科学探究变得更真实、准确，能提升学生概念的理解水平，发展学生的思维能力。本案例阐述了学生收集数据中出现的问题，并提出了解决的策略。

关键词：实验数据;概念理解;实证意识;思维能力

中图分类号：G623.6          文献标识码：A

文章编号：1992-7711（2020）17-064-1

《机械摆钟》是教科版小学科学五年级下册《时间的测量》单元的第5课。该课设计有两个活动：一是观察摆钟，测量摆钟的摆每分钟摆动的次数;二是动手制作一个单摆并观察和测量单摆在相同时间内摆动的次数。上述两个活动看似简单，但教师要真正实施起来却并非易事。因为，要使测量的数据准确，必须“用数据说话”。然而，在现实的课堂中，学生花费了大量的时间收集数据，却达不到效果。

【问题出现】

教科版《科学》五下第三单元第五课《机械摆钟》，教学步骤如下：

1.出示单摆。教师让学生观察摆在摆动过程中有什么特点？学生陆续回答：“摆的方向偏了”“摆幅越来越小”“摆动越来越快”“摆动越来越慢”等等。

2.交流汇报，得出结论。第一组学生认为同一个摆在摆动过程速度会越来越快，因为第二次数据10次变成11次。第二组学生则认为，同一个摆在摆动过程中速度越来越慢，因为9次之后变为了8次。

此时，教师着急地直接出示了结论。教师对大家说：其实每个10秒摆摆动的次数应该是一样的，如果不一样，就是误差，因为，同一个单摆每摆动一次所需的时间是相同的，这就是单摆的等时性。

【问题诊断】

这是一堂课对培养学生的科学素养毫无作用，问题在哪儿呢？

1.学生只是操作员，缺乏推理。上述教学环节，学生实验了，也收集了数据，但是学生只是在被动地接收，没有思维的深度投入。学生提出观点后，没有设计实验来证明摆动快慢，更没有推测可能的实验结果，而是由教师直接出示实验任务，学生不清楚每个10秒测次数意义，他们测得了数据，却不知道数据从何而来，更不会推理次数与等时性之间的逻辑关系。整个流程重教轻学，教师为了结论逼迫学生“假探究”，学生只经历了操作过程，没有经历思维过程。

2.数据只是摆设，缺乏分析。仔细分析两张表格，并没有出现递增或递减的数据，甚至有一次的数据是“10 10 10 10”，然而结论却与数据不相关。学生收集的数据本身没有问题，是教师和学生对待数据、处理数据的态度出了问题。学生带着迷思概念去看数据，自然只能看到自己想看的数字，忽视数据的整体性、误差等，得出的结论缺乏依据。教师听到学生的“错误”发现，害怕正确结论出差错，不尊重学生记录的数据，不进行评价和有效分析，直接出示结论，剥夺了学生处理和分析数据的机会。

【教学对策】

1.实验前预设信息，提升推理能力。在学生收集实验数据前，教师应该开展思维推理活动进行铺垫。首先，在学生经过初步观察之后，教师要帮助他们将观察结果进行有序整理，进而形成集体确认的有效观点，然后引导学生进行初步合理的推理、提出假设性结论。其次，学生要想检验其推理的合理性、正确性，还得寻找更多的证据来证实。此时，学生设计实验，教师还要引导他们预设实验数据，知道如何运用数据来判断自己的推理是否正确。

2.汇报时辩论证据，培养实证意识。集体辩论是交流事实、不断确认证据的过程。只有真实的证据才能真正使学生心服口服，老师简单评判只会压抑学生的独立思维。因此，教师必须善于抓住课堂上意外数据，差异数据，有意识地挑起学生争论，激发学生阐述自己的真实想法，引导学生对各种证据、观点比较相同和不同之处，使他们了解全部事实和更多的细节。学生争论得骑虎难下，自然需要重复实验来评价证据的真伪，在证伪实验中，进一步培养实证意识。

3.评价时降低要求，重视思维发展。《以大概念理念进行科学教育》一书中研究发现在学习过程中的评价最有利于促进学生学习。如何利用评价帮助学生学习调整得更有效？笔者认为，教师先要学会评价时降低知识记忆要求，允许学生犯错，允许学生通过实验，经过思维加工得出不完善的概念。科学课程是典型的螺旋式课程，概念会在不同学习阶段会重复呈现，学科基本结构不断拓展与加深。教师应充分考虑小学生的年龄特点、心理发展水平，将学科逻辑与学生心理逻辑较好地结合起来，而不是简单地灌输拔高要求的知识。其实，符合学生年龄特点的不完善概念恰巧说明学生在动脑，思维能力在发展。只有学生真正理解了概念，思维才能超越主题和事实。

本课中，可以将得出结论时的评价进行如下调整：（1）学生通过实验得出“同一个摆在连续摆动过程中，相同时间内摆动的次数很接近”这一不完善的概念。教师不要急于修正，而是降低要求，先积极评价学生严谨的思维，然后提出“如果我们再严谨地做10次甚至1000次，那么我们是否可以期待更精确的答案？”这样学生会正视误差，从另一个高度重新审视科学概念的形成。（2）教师向学生出示科学概念，讲一讲科学家伽利略发现“等时性”的故事。学生反思自己的实验可能出现哪些不足，作出改进。

总之，“用数据说话”不仅要求学生有数据，而且要引导学生依据真实的数据表达真实的想法，教师应该把“知识导向”的课堂转变为“为理解而教”，要把学习的主动权还给学生，使学生在观察与思考、分享与质疑、探究与发展中，促进概念理解，培養实证意识，发展思维能力。

[参考文献]

[1]曾宝俊.微亦足道：小学科学课堂细节研究[M].北京：高等教育出版社，2018.

[2]朱小雪.基于提升逻辑推理能力的科学实践活动设计[J].科学课，2018（04）.

（作者单位：苏州市吴江区黎里小学，江苏 苏州215000）