基于数据收集的科学探究课型探讨

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1、基于数据收集的科学探究课型探讨　　基于数据收集的科学探究课型探讨　　杭州市拱墅区教科室陶林　　　　内容摘要：基于数据收集型的科学探究课是建构主义理论指导下的，最具有科学探究本质的课。其收集的数据可以分为单个数据和连续数据、单列数据和对比数据、有规律的数据和无规律的数据、证实的数据和证伪的数据等类型。其教学流程以问题为核心，包括四个过程：创设问题情境、制订研究计划、实验收集数据、结论交流研讨。教学过程中，教师可以运用误差控制、图表运用、设计“记录单”等策略来帮助学生完成探究过程。　　关键词：数据收集科学探究科学精神科学素养　　新课程标准理念认为，科

2、学探究既是学生的学习目标又是学习方式，科学探究的学习过程能使科学知识、技能、方法、能力、态度、情感在学生自身人格中内化，使学生的科学素养得以全面提升。基于数据收集的科学探究课是最具有科学探究本质的课型，对学生的科学素养培养具有重要作用。　　　　一、对基于数据收集型的科学探究课的理解　　1．本课型是最具有科学探究本质的课型。基于数据收集的科学探究课是指在科学探究课堂教学中，学生在对问题进行探究的时候，是通过收集数据来获取问题信息，并通过对数据的解读来形成对问题的解释的科学探究课型。基于数据收集的科学探究课既是科学课的重要内容，又是最具有科学探究本质

3、的课型。首先，数据收集型科学探究课具有探究型课堂教学一切特征，学生经历科学发现的简约过程。它通常要学生像科学家那样通过严密的实验条件控制，来设计对比实验，收集数据，形成对问题的解释，在此过程培养科学探究技能，养成科学素养；其次，数据收集型科学探究课强调学生数据收集与数据分析能力的培养，这些能力是科学探究的核心能力；第三，数据收集型科学探究课对培养学生的实证意识、求真态度、合作精神、逻辑思维等科学精神具有先天的优越性。　　2．本课型的分类。由于数据收集型科学探究课在小学科学课中有重要作用，也占有相当比重，因此可以从多个层面对其进行分类。　　　　（1

4、）单个数据和连续数据。按科学探究过程中收集数据的数量和过程，可以分为单个数据课型和连续数据课型。单个数据课型是指通过一系列的探究活动收集到一个数据，就能解释假设和猜想。当然通常为了保证数据的真实和正确性，通常重复几次实验，这种数据还是属于单个数据。比如在人教版六上《哪杯水的温度高》中，教师设计把两杯体积相同的不同水温的水混合，请学生猜测他们的混合后的温度，然后再通过实践验证，测出实际的温度。连续数据课型是通过连续的数据收集活动得到一系列的数据，通过这一系列的数据的分析来形成能对问题的解释。比如“连续测量一杯热水的温度”，通过定时测量一杯热水的温度

5、，得到一组数据，再分析这组数据后得出水温变化的规律。一般说来，单一数据需要通过多次验证才能形成对问题的结论，它并不需要对数据进行统计图的分析，而连续数据为了加强数据的直观性可在教师的示范或帮助下绘成统计图。如六下教材《我们是怎么知道的》一课中，对班级中学生身高的统计完成后，把学生身高数据绘成直方图，很容易看出是一个正态分布数据。　　（2）单列数据和对比数据。单列数据是指在数据统计时，收集到的数据是一组单一的数据，数据之间并没有关联。比如在统计家庭一日中的垃圾分类的数据就属于单列数据。对比数据则是在对比实验中测出的一组有关联的数据。通过自变量和因变

6、量的数据变化来形成对问题的解释。这类数据是科学探究过程中获得最多的，也是最能体现科学探究价值和思想的数据。教师有时为了让学生更直观地看出数据之间的关联性，可把它绘成统计图。比如《在斜坡上》一课，测得斜面大小与拉力之间关系的数据就属于一组对比数据，通过数据可以发现斜面的角度越大，越费力。　　（3）有规律的数据和无规律的数据。通常，学生在收集数据时，要进行不同条件下的实验，或进行连续的数据收集，按照收集到数据的是否有规律，可以将其分为有规律数据的课型和无规律数据的课型。比如，在“连续测量一杯水的温度”时，收集到的数据就是一个有规律的数据，它可能是一个

7、函数。在“抵抗弯曲”一课中，教师通过让学生增加纸的厚度，测量出纸张的载重能力，从中得出的数据也是有规律的数据。还有类似通过改变摆线的长短来测量摆的快慢等等。而有些数据测量出来是没有规律的，比如在我执教的“桔子的探究”一课中，学生收集到的桔子大小和桔子瓣数量之间关系的数据就是一组无规律的数据。　　（4）证实的数据和证伪的数据。按照收集到的数据能否对假设形成有效的证明，可以把它分为证实的数据和证伪的数据。证实的数据是那些能够证明假设成立的数据，而证伪的数据则是证明假设是不成立的数据。如在《哪杯水的温度高》中，学生猜测两杯同体积的水混合后，水温是热水和

8、冷水的温度相加的一半，经过比较精密的实验，证实了猜测。而在“桔子的探究”一课中，收集到的数据则证明有些学生认为桔子越大，瓣数越多的想法是