数据背后的科学精神
汤永海
湖滨小学课程培训中,章鼎儿老师的讲座令人深思,特别是其中对实验数据的处理,分析得透彻、深刻、完整且朴实,真是令人大开眼界豁然开朗,实质就是指向科学探究的核心。
以《我们的小缆车》这课中用铁垫片重力拉动小车的探究活动,学生完成实验后,记录了一连串数据,并且也从各自的数据中得出了结论:垫片增加时,小车跑得快,垫片减少时,小车跑得慢;拉力大,小车跑得快;拉力小,小车跑得慢。
以我们的教学理解,课到这里也已接近尾声,学生也已从实验中活动验证,似乎一切都是合乎情理,适可而止。但章老师却自有想法,且能搞出一个大名堂——这些实验的数据还可以更充分研究,达到更好的探究效果。
首先我们来看看各小组的数据:
垫片数——时间秒
4—5.04 7—1.8 4—2.73 5—3.00
5—3.06 10—1.05 5—2.47 7—1.75
6—2.68 13—0.83 6—1.93 8—1.56
6—2.163 4—3.04 4—5.34 5—2.68
8—1.696 5—2.28 6—2.09 6—2.33
10—1.83 6—1.84 9—1.51 7—2.01
粗看这些数据,似乎没什么头绪,还是杂乱的,但是经过稍稍整理之后就不一样了。
4—5.04 4—3.04 4—2.73 5—2.68
5—3.06 5—2.28 5—2.47 6—2.33
6—2.68 6—1.84 6—1.93 7—2.01
6—2.163 7—1.8 4—5.34 5—3.00
8—1.696 10—1.05 6—2.09 7—1.75
10—1.83 13—0.83 9—1.51 8—1.56
从这些数据中我们又能发现些什么呢?
1、起始的垫片个数从4—7。
2、而各小组的垫片数递增也有所不同,前留个小组为等差递增,四个组等差1,一个组等差2,一个组等差3;后两个为不等差递变,一个组递增2-3,一个组递增2-1。
这么一简单的梳理,就让我们清楚看到,各小组之间采用的方式有所不同,但数据所指向的结果却是基本相同,可见整体规律还是指向了实验结论的。但这还不够,我们还能从中发现些什么呢?
大家有没有发现下面这组数据有问题,如果不是对数据的特别敏感和对科学的探究精神,也许我们还是会一晃而过的。
6—2.163
8—1.696
10—1.83
这组数据引起了章老师的兴趣,它有什么特别呢?首先,这组数据中出现了小数后三位,可见这个组特别仔细认真;还有这组数据跟另外组的结论有出入,是什么引起的呢?还有就是这个组能事实就是将数据报上来,没有作假。
当出现了与目标达成相悖的干扰时,我们怎么办?是千方百计防止、避免出现的波折、差错还是绕过、忽略;还是彻底弄个明白,水落石出决不轻易放过?我们如何做就能看出我们对科学探究态度或者说对科学核心的理解。我们是不是真把科学素养作为教学目标了,我们是不是真把科学探究作为科学教学核心了,我们是不是真把科学教学过程真看作科学探究活动过程了,我们是不是真把学生看作科学探究活动主体了。
这组问题数据将成为教学的契机,它让我们发现了什么,这组数据有什么不同,它告诉我们什么?当然,经过追查研究,最终肯定会弄明白,但这会让学生明白不能轻易放过任何一个数据,还将知道这种情况下怎么办,开始学会严谨。而对数据所在的小组来说,他们的数据得到重视了,他们又自己找出原因,这又多么重要!
一直被我们认为“很重要”的数据,实际上就是扮演着指正实验结论这么一个简单的角色,而实际上还有更多更重要的因素,却没有被我们发现,或者被忽视甚至被放弃,这正是我们对科学探究理解有待提高的素养之一。对课堂探究中对交流信息的比对、甄别、整理、处理、加工,整个过程是个思维参与的过程,是科学探究活动重要组成部分。
一组简单的数据背后,隐含着不简单的科学精神!