小学科学教师论文 关于如何正确处理实验中的特殊数据的几点思考

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文章交流 特殊数据不特殊

         ——关于如何正确处理实验中的特殊数据的几点思考

爱山小学   王伟兰

    在科学教学过程中，我们会发现在很多科学实验中，可以得到不同的实验数据，在这些数据中，我们会发现“特殊数据”，它不同于实验中的一般数据，给我们的结果揭示带来了一定的阻碍。本文中，我想谈谈关于如何争取处理实验中的特殊数据这一方面，并对这个问题进行思考并采取行动，以及获得的一些效果。

在小学科学教学中，尤其是小学高段教学中，经常会出现数据分析的实验，在实验结束之后，我们要对数据进行分析，从而得出结论。但是往往存在一些特殊数据，这些特殊数据的存在导致结论的得出并不容易。特殊数据的存在主要分为三个方面，一方面是得到的数据与理论看起来不符合，一方面是与正确范围相差不多，另一方面是与正确范围相差较大。

一、数据与理论真的不符合吗？

科学理论是对某种经验现象或事实的科学解说和系统解释，它是由一系列特定的概念、原理（命题）以及对这些概念、原理（命题）的严密论证组成的知识体系。科学理论为实验数据的得出给予了一定的理论支撑，使得实验数据更加具有说明性。科学实验进行过程中，实验数据得出与正确分析能够帮助学生得出某些科学理论或者道理。但是有时候的实验数据会出现与理论不相符合的现象。

例：六年级上册能量单元《电磁铁》，按照理论来说，通电的线圈能产生磁性，断电后磁性消失。在实际的测量中，断电后，电磁铁还能吸起1~2个大头针。这种现象似乎与理论不相符。对六年级的学生而言，存在一定的误解。但是如果细细分析，就会发现数据与理论是符合的，由于通电之后会使得铁钉磁化，因此虽然断电，铁钉还是暂时被磁化的状态，如果继续放置，铁钉会消磁，也就吸不起大头针了。

总之，对于这些看似与理论不符合的数据，还需要我们去细细分析，才能找到其中的道理，才会明白真正的内在联系，提高学生的思维能力。

二、与正常范围相差不多，是正确的吗？

    实验数据允许存在一定的误差范围，造成误差的原因很多，比如在测量和实验中未发觉或未确认的因素所引起的误差、同一条件对同一对象反复测量并消除了系统误差的影响后每次测量的结果还会差异等。当测量所得数据处于误差范围时，一定是正确的吗？

其实不然，例如《测量力的大小》中，学生所用的测量重物的重量为一个钩码，一个钩码的重力为0.5牛，但是学生在测量过程后，会提到很多数据，如：0.49、0.48、0.51等。这些数据与正常范围相差不大，处于误差的正常范围之内。如果教师将其放之任之，那将失去一次锻炼学生思维分析能力的好机会。带着学生一起去思考这些看似正确的数据，一定是正确的吗？可能导致它与正确值之间的差距的原因是什么？从实际的操作中，学生会发现每个人看指针的位置是不统一的，有些是略微高于或低于平视位置，再如之前操作时的调零，每个人的标准也不是完全统一，因此会造成特殊值的产生。尽管这些特殊值属于正常范围之内，但依然存在产生误差的原因的，由此可见与正常范围相差不多的测量值，也不一定是正确的。

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三、与正常范围相差较大，一定是测量的问题吗？

测量值与正常范围相差较大的现象也时有发生。当面对这些“特殊值”时，也无需放弃，分析一下，就会发现其中的奥秘所在。

还是以测量电磁铁的磁力为例，用一节电池吸起的大头针数量为12个，用两节电池吸起的大头针数量为26个，用三节电池吸起的大头针数量为3个。当问题出现时，小组的学生开始展开热烈的讨论，从他们的经验而言，他们都认为这是由于测量不当引起的，因此他们进行了反复多次实验，结果三节电池还是只能吸起2~3个大头针。教师将这些“特殊数据”向全班学生公布后，全班学生想了很多办法，包括是不是导线的原因，是不是漆包线两头的漆没有去除干净，是不是有一节电池没电了，在全班学生的帮助下，该小组的学生发现了其中的问题所在，原来是其中的一节电池没电了，由于这节电池在前几次的实验中，电量已经消耗殆尽，因此第三组实验时，这一条线路处于断电状态，没办法测出准确值。看来与正常范围相差较大的数据，也不一定是测量的问题。

针对这一问题的反思：

当科学实验中面对“特殊数据”时，一定要分析这些数据产生的背后原因，让“特殊数据”不再特殊，让学生的思维、能力、科学素养等在科学实验中得到不断的锻炼和提升。