小学科学实验课上争议数据产生的原因分析与解决方案

蒋波

实验数据的收集与整理是小学科学实验课上非常重要的一个活动环节。实验数据的收集是否合理是否准确，往往决定着一节实验课的成败。许多实验课堂中，学生在汇报数据时，总会出现几组合理的数据，也会出现几组有争议数据，往往给整节课带来意外。教师应该如何面对这些争议数据呢？有的教师一带而过，遮遮掩掩；有的急得面红耳赤最终也没给出结果；更多的则是由教师把学生强行拉回到自己需要的轨道，放弃了对争议数据产生原因的探究。

如何使实验数据的收集更具有科学性呢？就需要教师充满智慧，走进学生实验过程当中，仔细观察他们操作的细节，找寻可能出现争议数据的原因。引导学生对这些原因进行合理的分析，并尝试自己寻找解决的方案，最终获得科学素养的提升。

?案例?苏教版五年级下册《国旗是怎样升上去的》一课中，对定滑轮和动滑轮是否省力进行了实验探究。学生在做了关于“定滑轮省力吗？”实验后，汇报了一组数据（见表一）。

教师提问：你们看看自己小组的数据，你们认为定滑轮省力吗？

1、3、6、7组的孩子们看了后，很确定地说，我们认为定滑轮不省力。这时，其它小组不干了，纷纷指着自己的数据说，你看我们2、4、5、8小组的数据，有的省力，有的不省力。你们的结论太过于草率。顿时，下面针锋相对，好不热闹。

面对这样的场面，相信大多数老师一句话带过：也许我们每组的实验经常出现误差，但是我们认为1、3、6、7组的数据更科学。学生们可能就对这样的解释不满意了，对自己的数据就疑惑了。那应该如何更好地解决呢？且看下面这位教师的解决方案：

师追问：8组数据，4组是一致的，还有4组不一致。你们认为，造成这个问题的原因可能是什么呢？

学生1：我们认为，可能是因为每组的钩码重量不同造成的。

学生2：我们小组认为，可能每个小组的测力计不一样，有的可能存在误差，有的比较标准。

学生3：可能是他们小组拉动钩码时，用力不够均匀，读数的时候没有在均匀运动的时候读的。

学生4：他们小组拉的线可能磨损了，不好拉。所以数据有差异。

学生5：可能他们拉的高度不同造成的数据上差异。

教师认真听完后，问：你们认为他们说的怎么样？是不是有这些可能？（支持每种可能性的都有）。

教师接着问：“那你们怎么设计实验，来验证自己的想法呢？”

针对学生1的原因分析，学生：我觉得，可以先把自己小组测的钩码测一测，是不是0.5N。然后再接着做。

针对学生2的原因分析，学生：我认为，那些数据有问题的小组可以选择别的小组的测力计试一试，也许会有不同的数据。

针对学生3的原因分析，学生：拉测力计上升时，应该均匀用力，并且要在匀速上升时再读数。

针对学生4的原因分析，学生：如果考虑到线的磨损的话，可以统一换成新的线，再多次做实验，看一看数据。

针对学生5的原因分析：学生：将每次拉升高度规定好，每次都拉相同的高度。

学生根据这些解决方案，一个一个尝试……

综合以上情况，我们不难发现学生在实验收集数据时，可能会因为以下原因造成数据的差异。

原因一 实验材料本身有缺陷

许多实验材料本身在制造过程中，由于工艺水平的差异，造成材料的稳定性不够。譬如，弹簧测力计的稳定性经常不一样、红液温度计的指数经常不准确。或者是经过反复多次实验以后，实验材料受到了磨损，已经无法恢复到原来的状态了，造成实验数据的误差。教师如果课前没有对这些材料进行检查，就容易造成实验数据的差异，影响实验结果。

一位教师在执教《冷热与温度》一课，探究“每隔相同的时间，水温变化有没有规律”这个活动，学生利用教师提供的红液温度计测水温收集实验数据。汇报结果时，只有两个小组根据数据发现了水温下降有先快后慢的规律。其余的小组都没能找出这样的规律。为何？因为学生的根据记录的数据，发现温度下降时快时慢，无法找出规律。教师急得满头大汗，无法收场。

后来经过了解发现，原来问题出现在温度计本身，由于教师实验前没有对这些温度计进行检测，没有发现有些已经不够灵敏了。学生就拿着有问题的材料进行实验，造成了实验中的争议数据的产生。

解决方案：在每次实验前，教师应该对所需要的实验材料进行逐一的检测与排查，确保实验材料不影响实验的数据产生。

原因二 教师没有将实验要求交待清楚

教师在讲解实验注意事项时，一般选择由自己叙述，或者直接在大屏幕上展示这两种方式。却不知，其实学生并没有完全理清实验的注意事项。往往糊里糊涂就开始做实验了。这样得到争议数据，就不可避免了。一教师在讲授《摩擦力的秘密》时，自己讲述要求：读数时要在均匀的拉动后再读。自己重复讲了两遍后，以为学生肯定掌握了，于是开始实验。可是在实际操作中，有的学生在刚开始拉动时就读了，有的则在最后到终点时再读。数据每一组都不一样。教师看到这种情况，急忙暂停，又将要求讲了一遍。

解决方案：实验过程中需要注意的细节，教师可以通过自己演示的方法，然后再让学生上台演示的方式进行逐步渗透。

?案例?：一位教师在讲授《小车的运动》时，自己演示了一遍实验要点后请学生上台。

师：刚才你听清实验要求了吗？

生：听清了。

师：那你会不会自己来一遍。

生想了想，（不确定地）：那我试试吧。

学生实验操作，其他同学认真观看。

师：做完了吗？

生：完了。

师：有什么感觉？实验过程中，有什么需要提醒大家的？

生 ：我觉得垫圈要一个一个地挂，这个实验小组要分工……

师：那其他同学在看过他刚才的实验之后，有什么想说的？

生：他刚才，忘记请一个同学记录时间了……

生：他刚才做的时候，小车跑偏了…

师：原来，他刚才做的也不完美啊。现在如果再做，你们有把握吗？

生：有！

通过刚才的对话，我们发现这位教师采用了多层次渗透法，第一层次是教师自己演示一遍，并在演示过程中，将实验要求进行讲解。第二层次，教师让学生上台操作一遍，让其自己发现问题，并提醒其他同学，同时让下面观看的同学进行仔细观察，并指出操作过程过需要注意的方面。复杂的要求在一做一看，一问一答中，完美解决了。

原因三：学生实验操作过程中的失误

学生在听清教师实验要求后，立即小组分工进行实验环节。这时实验人员的素质高低往往决定着该小组实验数据的准确性。小组内的分工，一般分为：组长、实验员、记录员等。而实验员往往是一成不变的，不管是什么实验，都是由这个实验员操作。看上去是分工明确，井井有条，却不知其中暗藏危机。

一位教师在讲授《摆》一课，探究“摆的快慢与摆角有没有关系”活动时，发现其中有一个小组在实验过程中产生了争执。经了解发现，原来一直以来这组的实验员，不会使用量角器。在每次改变角度时，这位实验员操作总是失误，引起了组内其他同学的不满。

另一节《斜坡的启示》课中，探究“斜坡的大小对拉力影响”活动时，有一个小组的实验员，在拉动测力计时手总是抖动，造成了测试数据的争议。

解决方案：教师要对自己的学生逐个了解，对于实验员不要指定。应该根据实验项目不同，让小组内自己合理的分配。可以采用“圆桌会议”模式，即：每次实验都进行轮换，不设固定的岗位，组长不再固定，实验员不再固定。每次实验，根据学生的兴趣和学生的能力不同，小组协商进行实验员的选择。也可以允许学生在实验操作过程中，及时发现可能出现的问题，及时更换实验人员。会对数据的收集起到积极的作用。

科学实验课上出现争议数据不可怕，可怕的是不能够及时去找寻原因，做为一位科学教师，在出现这种情况时要及时的去带领学生找寻可能存在的原因，并一一解决这些问题。

【作者单位：扬州市四季园小学 江苏】