2024年10期
新课程标准下培养小学生 科学数据运用能力的策略探究
【关键词】 ；
【正文】 摘 要：在信息化教育背景下，信息技术与科学学科相融合，构建的智慧型教育最终的目的是为了让所学知识被学生更好地接受并学以致用。而在科学新课程标准中，更是强调科学是以探究为核心的学科。但科学探究活动不能以孤立的形态存在，它依附于科学概念知识的构建，而实验数据的收集、整理、分析和应用正是小学生科学概念形成的重要支撑。以探究形式展开的科学课程活动，小学生不但能拥有充裕的动手实践过程，更能培养其在数据收集、分析过程中形成的实证意识和逻辑思维能力，对小学生形成科学核心素养具有至关重要的意义。
关键词：信息技术；科学数据；数据运用；科学素养
科学作为小学启蒙的综合学科，自新课改以来就是一门注重探究、实践的学科。伴随着信息社会的快速进步，使得信息化建设在教育领域的影响也越来越大，教育信息化也在全学科全面展开。此外，2021年下发了《中央办公厅国务院办公厅关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》文件，全国上下各学校开始推行智慧型教育，借助信息化技术，在一定程度上助推“双减”工作的迭代升级。当疫情期间，教师利用信息化技术，开展“线上+线下”多元化课程的讲授，实现着不同以往的教学模式，不局限时间、空间、地域等，对提升教学质量的具有难能可贵的价值，显然信息技术已经成为一种不可或缺的教学辅助工具。当信息技术和小学科学相遇，教学之间产生的思维碰撞，能够使传统教学模式得以转变，整体教学更具有效性。
一、新课程标准下利用信息化手段培养小学生科学运用数据的能力的必要性
科学是以探究为核心的学科。但科学探究活动并非独立存在，它与科学概念知识的构建紧密相连，而实验数据的收集、整理、分析和应用正是小学生科学概念形成的重要组成。2022年小学科学义务课程标准指出：在让学生获得知识的同时能“形成尊重事实、善于质疑的科学态度”。这就要求学生在科学探究过程中，通过观察到的实验现象和收集到的实验数据，以此形成的科学证据越多，再通过证据来推理和论证。科学课的生命主旨体现在科学实验上，学生们通过方案，形成一系列的实验探究活动，并收集得到实验数据，进而整理、分析数据并在数据关联中，归纳出实验结论，获得科学知识，提高科学核心素养。
随着信息化教学在科学课堂中深入的普遍性应用，关于科学课堂中运用数据的能力的方面也暴露出越来越多的问题。比如教师层次，许多教师主要利用信息化手段去设置多媒体课件，并没有过多关注如何利用多媒体去收集数据、分析数据等，存在一定的有思维局限性。还有部分教师在实际的科学课程教学中，对于一些探究技术的指导更为赞同，如“问题提出”“猜想与假设”“观察、实验”等操作环节，但容易疏漏了对科学数据的收集和分析指导，长此以往，导致许多学生的科学兴趣主要集中在实验动手过程上，学生的科学数据意识与驱动性需求也逐渐减少，从而弱化了学生的科学实证意识。
基于此，当下的科学教师们则需要了解小学生在信息化教学环境下的认知心理特点，利用多媒体设备等需要科学、合理的去培养学生收集、整理、分析和应用数据的能力。对学生在实验探究过程中产生的数据收集和分析，需及时的指导，做到探究过程具有真实性、支撑性以及可靠性，让数据分析到位有深度，概念得出自然有价值。并且利用信息化手段，统筹科学课堂中产生的数据作业的管理，优化教育教学方式，培养学生涵养求真、创新性思维发展的科学精神。
二、新课程标准下利用信息化手段培养小学生科学数据运用能力的策略分析
（一）利用信息化手段创设情境，让学生产生收集、整理和分析数据的心理需求
为了解决生活中许多的实际问题，科学家们归纳出了统计方法。教师把一个目的直接告诉学生，不如让学生通过发现，亲身体会、感悟，从而得出结论。这就需要教师根据教学内容创设情境，使学生产生数据收集、整理和分析的驱动性需求。教学情境如果能基于学情，结合教学内容选择既贴近学生生活又是学生喜闻乐见的素材，激发学生的学习兴趣就稍显容易。不过每个学生都是独立的个体，每个学生的认知能力程度也各有差异，因此在利用信息化技术时，仍需要因材施教，有的放矢。当然，利用传统的手段创设情境很难达到这一目的，如果把信息技术融入科学课堂，就能更好地实现情境的创新再现。
（二）利用信息化手段，学会收集、整理有效数据
培养学生的数据意识在探究活动中的基础前提。但是让学生有意识的掌握收集有效科学数据，并且在获取一定数量的数据，进行数据的整理和分析是不可或缺的。在有限的课堂上，不管是教师还是学生，按要求一步步画好统计图或者统计表，都是一项巨大工程。在这种情形之下，借助信息化手段，如EXCEL和BDP等软件可以快捷、方便地处理数据并制作出标准、美观的统计图表。运用信息化手段快速地将科学实验数据的进行收集、整理和呈现，由枯燥乏味变得生动有趣，并且在限定的课堂内就有更多其他的时间和精力放在培养学生数据分析观念的实质上。[3]在这样进行数据的对比和分析的过程中，学生在数据的意识有意增强，科学思维能力也得到了显著提升。
（三）利用信息化手段，借助统计图等方法，养成数据分析能力
利用信息化手段更能轻松地实现在统计表、各种统计图、统计量之间轻松切换，让学生感受每种统计图在描述数据上的优势，感受数据分析的重要性。其中，常见的统计法包括折线统计图、柱形统计图等形成的图表都能够快速帮助学生分析数据并能通过一些统计图的变化看到科学现象的变化。当然，还包括一些常见的列表法、图表法和图例法，这些都能帮助学生亲身经历收集、整理以及分析数据的整个探究过程。科学探究实验课堂也有许多借助科学实验数据的地方，因此加强学生实验数据的收集并学会分析能力的培养，在信息化时代是非常重要的。学生在每次体验、感悟探究活动过程中，是急需要得到数据的反馈，让学生对科学课堂产生信心，并对实验数据背后的真理产生浓厚的兴趣，在学习与实践探究中强化实证意识。
三、结语
伴随着双减政策的落地实施，要将学生的精力从大量繁杂的作业中解放出来，但作业又是学生学业状况的体现的重要方式之一。那么如何让学生高质量，高效率的完成作业，将是近几年教育教学上关注的重点，而信息化处理手段在一定程度上可以使学生加快科学实验的步伐，提高运用科学实验数据的效率，契合双减政策。
此外，以信息化手段辅助完成科学实验，可进行即时数据共享，在校教师将学生在学校完成实验的情况直观的反馈给家长。由于反馈的直观性，家长可根据反馈关注学生学习情况，将不再占用家长大量时间。信息化的即时性可以让家长与教师针对出现的问题快速交流，尽可能减少无效交流。
当然，在本次研究中，由于探究时间、调查范围不足等问题还存在一些局限。如未能全面的立足于学生、学情进行研究，小学分为六个年级，每个年龄段的学生心理特点都是不同的，对于各种媒材、工具的特性的掌握程度是各不相同的。因此，我们要多角度在科学探究实验教学活动上应该进行分段研究，更贴近于学生的生理和心理特征，从而为培养学生们科学数据运用能力提供更多的可以借鉴与学习的教学方法和策略。
参考文献：
[1]义务教育科学课程标准（2022年版）.中华人民共和国教育部制定，北京师范大学出版社，2022.
[2]陈辉明.小学生数据分析观念的培养路径探索[J].创新创业理论研究与实践，2019，2（18）：61-62
[3]赵冬妮.运用现代信息技术提高小学科学实验教学的策略，文渊（小学版）， 2020，（5）.
[4]许闻丽.科学素养视角下小学生“数据意识”培养路径研究，《新课程（上）》，2018.
关键词：信息技术；科学数据；数据运用；科学素养
科学作为小学启蒙的综合学科，自新课改以来就是一门注重探究、实践的学科。伴随着信息社会的快速进步，使得信息化建设在教育领域的影响也越来越大，教育信息化也在全学科全面展开。此外，2021年下发了《中央办公厅国务院办公厅关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》文件，全国上下各学校开始推行智慧型教育，借助信息化技术，在一定程度上助推“双减”工作的迭代升级。当疫情期间，教师利用信息化技术，开展“线上+线下”多元化课程的讲授，实现着不同以往的教学模式，不局限时间、空间、地域等，对提升教学质量的具有难能可贵的价值，显然信息技术已经成为一种不可或缺的教学辅助工具。当信息技术和小学科学相遇，教学之间产生的思维碰撞，能够使传统教学模式得以转变，整体教学更具有效性。
一、新课程标准下利用信息化手段培养小学生科学运用数据的能力的必要性
科学是以探究为核心的学科。但科学探究活动并非独立存在，它与科学概念知识的构建紧密相连，而实验数据的收集、整理、分析和应用正是小学生科学概念形成的重要组成。2022年小学科学义务课程标准指出：在让学生获得知识的同时能“形成尊重事实、善于质疑的科学态度”。这就要求学生在科学探究过程中，通过观察到的实验现象和收集到的实验数据，以此形成的科学证据越多，再通过证据来推理和论证。科学课的生命主旨体现在科学实验上，学生们通过方案，形成一系列的实验探究活动，并收集得到实验数据，进而整理、分析数据并在数据关联中，归纳出实验结论，获得科学知识，提高科学核心素养。
随着信息化教学在科学课堂中深入的普遍性应用，关于科学课堂中运用数据的能力的方面也暴露出越来越多的问题。比如教师层次，许多教师主要利用信息化手段去设置多媒体课件，并没有过多关注如何利用多媒体去收集数据、分析数据等，存在一定的有思维局限性。还有部分教师在实际的科学课程教学中，对于一些探究技术的指导更为赞同，如“问题提出”“猜想与假设”“观察、实验”等操作环节，但容易疏漏了对科学数据的收集和分析指导，长此以往，导致许多学生的科学兴趣主要集中在实验动手过程上，学生的科学数据意识与驱动性需求也逐渐减少，从而弱化了学生的科学实证意识。
基于此，当下的科学教师们则需要了解小学生在信息化教学环境下的认知心理特点，利用多媒体设备等需要科学、合理的去培养学生收集、整理、分析和应用数据的能力。对学生在实验探究过程中产生的数据收集和分析，需及时的指导，做到探究过程具有真实性、支撑性以及可靠性，让数据分析到位有深度，概念得出自然有价值。并且利用信息化手段，统筹科学课堂中产生的数据作业的管理，优化教育教学方式，培养学生涵养求真、创新性思维发展的科学精神。
二、新课程标准下利用信息化手段培养小学生科学数据运用能力的策略分析
（一）利用信息化手段创设情境，让学生产生收集、整理和分析数据的心理需求
为了解决生活中许多的实际问题，科学家们归纳出了统计方法。教师把一个目的直接告诉学生，不如让学生通过发现，亲身体会、感悟，从而得出结论。这就需要教师根据教学内容创设情境，使学生产生数据收集、整理和分析的驱动性需求。教学情境如果能基于学情，结合教学内容选择既贴近学生生活又是学生喜闻乐见的素材，激发学生的学习兴趣就稍显容易。不过每个学生都是独立的个体，每个学生的认知能力程度也各有差异，因此在利用信息化技术时，仍需要因材施教，有的放矢。当然，利用传统的手段创设情境很难达到这一目的，如果把信息技术融入科学课堂，就能更好地实现情境的创新再现。
（二）利用信息化手段，学会收集、整理有效数据
培养学生的数据意识在探究活动中的基础前提。但是让学生有意识的掌握收集有效科学数据，并且在获取一定数量的数据，进行数据的整理和分析是不可或缺的。在有限的课堂上，不管是教师还是学生，按要求一步步画好统计图或者统计表，都是一项巨大工程。在这种情形之下，借助信息化手段，如EXCEL和BDP等软件可以快捷、方便地处理数据并制作出标准、美观的统计图表。运用信息化手段快速地将科学实验数据的进行收集、整理和呈现，由枯燥乏味变得生动有趣，并且在限定的课堂内就有更多其他的时间和精力放在培养学生数据分析观念的实质上。[3]在这样进行数据的对比和分析的过程中，学生在数据的意识有意增强，科学思维能力也得到了显著提升。
（三）利用信息化手段，借助统计图等方法，养成数据分析能力
利用信息化手段更能轻松地实现在统计表、各种统计图、统计量之间轻松切换，让学生感受每种统计图在描述数据上的优势，感受数据分析的重要性。其中，常见的统计法包括折线统计图、柱形统计图等形成的图表都能够快速帮助学生分析数据并能通过一些统计图的变化看到科学现象的变化。当然，还包括一些常见的列表法、图表法和图例法，这些都能帮助学生亲身经历收集、整理以及分析数据的整个探究过程。科学探究实验课堂也有许多借助科学实验数据的地方，因此加强学生实验数据的收集并学会分析能力的培养，在信息化时代是非常重要的。学生在每次体验、感悟探究活动过程中，是急需要得到数据的反馈，让学生对科学课堂产生信心，并对实验数据背后的真理产生浓厚的兴趣，在学习与实践探究中强化实证意识。
三、结语
伴随着双减政策的落地实施，要将学生的精力从大量繁杂的作业中解放出来，但作业又是学生学业状况的体现的重要方式之一。那么如何让学生高质量，高效率的完成作业，将是近几年教育教学上关注的重点，而信息化处理手段在一定程度上可以使学生加快科学实验的步伐，提高运用科学实验数据的效率，契合双减政策。
此外，以信息化手段辅助完成科学实验，可进行即时数据共享，在校教师将学生在学校完成实验的情况直观的反馈给家长。由于反馈的直观性，家长可根据反馈关注学生学习情况，将不再占用家长大量时间。信息化的即时性可以让家长与教师针对出现的问题快速交流，尽可能减少无效交流。
当然，在本次研究中，由于探究时间、调查范围不足等问题还存在一些局限。如未能全面的立足于学生、学情进行研究，小学分为六个年级，每个年龄段的学生心理特点都是不同的，对于各种媒材、工具的特性的掌握程度是各不相同的。因此，我们要多角度在科学探究实验教学活动上应该进行分段研究，更贴近于学生的生理和心理特征，从而为培养学生们科学数据运用能力提供更多的可以借鉴与学习的教学方法和策略。
参考文献：
[1]义务教育科学课程标准（2022年版）.中华人民共和国教育部制定，北京师范大学出版社，2022.
[2]陈辉明.小学生数据分析观念的培养路径探索[J].创新创业理论研究与实践，2019，2（18）：61-62
[3]赵冬妮.运用现代信息技术提高小学科学实验教学的策略，文渊（小学版）， 2020，（5）.
[4]许闻丽.科学素养视角下小学生“数据意识”培养路径研究，《新课程（上）》，2018.
- 【发布时间】2022/8/16 11:35:02
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