实验现象和实验数据的搜集整理与分析报告
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科学实验数据处理与分析科学实验的核心目的是通过实验观察和数据分析得出客观的结论。
在进行科学实验时,正确处理和分析数据是确保结果准确性的重要步骤。
本文将介绍一些常见的科学实验数据处理和分析方法。
一、数据处理方法1. 数据整理首先,需要将实验中获得的原始数据进行整理。
确保数据的完整性,包括记录实验条件、测量结果和实验重复次数等。
同时,可以使用电子表格软件整理数据,以便于后续处理和分析。
2. 数据筛选在数据整理的基础上,需要对数据进行筛选。
筛选掉异常值和明显错误的数据,以提高数据的准确性和可靠性。
可以使用合适的统计方法,如标准差和离群值分析等,进行筛选。
3. 数据转换和归一化针对某些实验需要进行数据转换和归一化处理。
例如,在比较不同实验条件下的数据时,可以将数据进行归一化处理,使其都具有可比性。
同时,对于非线性关系的数据,可以考虑进行对数、指数或幂次函数等数学转换,以便更好地展示数据间的关系。
二、数据分析方法1. 描述统计描述统计是对数据特征进行概括和描述的方法。
常见的描述统计指标包括平均值、中位数、标准差和百分位数等。
通过计算这些指标,可以全面了解数据的分布情况和中心趋势。
2. 统计推断统计推断是根据样本数据对总体特征进行推断的方法。
通过对样本数据进行统计检验和置信区间估计,可以得出对总体的合理推断。
常用的统计推断方法包括t检验、方差分析和回归分析等。
3. 图表表示图表是对数据进行可视化展示的方式,能够更直观地展示数据间的关系和趋势。
常用的图表有折线图、柱状图、饼图和散点图等。
在选择图表时,需根据数据的特点和分析目的进行选择,并确保图表的清晰、简明。
三、数据处理与分析案例以某实验室测量铁丝电阻的数据为例进行说明。
实验员在不同温度下测量了铁丝的电阻值,重复了3次,数据如下:温度(℃)电阻(Ω)20 1030 1240 1450 1660 18首先,将数据整理并筛选掉异常值。
然后,计算平均值和标准差。
得到结果如下:平均值:14标准差:2.83接下来,根据实验目的,假设铁丝电阻与温度呈线性关系,使用回归分析方法计算回归方程。
化学实验数据的处理与分析在化学实验中,获得准确、可靠的数据是十分重要的。
然而,实验数据的处理与分析也同样具有相当的复杂性。
本文将就化学实验数据的处理与分析方法进行探讨,并提供一些有效的技巧。
一、数据收集与整理在进行化学实验时,我们通常需要记录各种实验现象、量化数据和观察结果。
首先,我们需要准备好实验所需的仪器和试剂,并尽可能遵循实验操作规范。
在实验过程中,要仔细观察实验现象,并及时记录相关数据。
数据整理是数据处理的第一步。
我们可以使用电子表格软件,如Microsoft Excel,来整理数据。
首先,我们需要根据实验要求创建适当的数据表。
然后,将实验数据按照表格的格式进行记录。
为了增加数据的可读性,可以使用合适的单位和精度进行记录。
一般情况下,建议数据保留到小数点后两位。
二、数据处理1. 数据平均在一系列重复实验中,我们通常需要计算数据的平均值。
计算平均值的方法很简单,只需要将所有数据相加,然后除以数据个数即可。
例如,我们进行了5次重复实验,得到了5个数据点,分别为10、12、9、11、13。
那么这组数据的平均值为(10+12+9+11+13)/5=11。
2. 数据误差数据误差是指实验结果和真实结果之间的差别。
在实验中,误差是无法避免的。
常见的误差类型有随机误差和系统误差。
随机误差是由实验操作的不确定性引起的,可以通过增加重复实验次数来减小。
系统误差是由于实验仪器、仪表的不准确性或校准不准确引起的,可以通过更换仪器或进行校准来减小。
3. 数据图表数据图表是展示实验数据的一种常用方式。
可以使用图表来帮助我们更直观地理解数据的规律和趋势。
常见的图表类型有折线图、柱状图、散点图等。
选择合适的图表类型可以根据数据的性质和分析目的来决定。
在创建图表时,要确保图表的标题和坐标轴标签清晰明了,以便读者能够准确理解图表的含义。
三、数据分析1. 相关性分析在实验数据处理过程中,我们通常需要分析不同变量之间的相关性。
资料整理分析报告1. 简介本报告旨在对某一主题下的资料进行整理和分析,以提供对相关数据的详细了解和深入分析。
通过资料整理和分析,可以帮助读者获得对该主题的全面认识,为决策和进一步研究提供有力的支持。
2. 资料整理在资料整理阶段,我们收集了大量有关该主题的资料,并进行了分类、筛选和整理。
以下是我们整理资料的步骤及结果:1.收集资料:我们利用各种渠道,包括互联网、学术数据库、书籍和报刊等,收集到了大量与该主题相关的资料。
2.分类筛选:根据资料的内容和形式,我们将其进行了分类筛选,包括文献综述、调查报告、实验数据等。
3.整理归档:将筛选后的资料进行整理和归档,建立了一个清晰的资料库,以便后续的分析和使用。
3. 资料分析在资料分析阶段,我们对整理后的资料进行了深入的分析和解读。
以下是我们对资料进行分析的方法和结果:1.统计分析:通过对收集到的数据进行统计分析,包括描述性统计、频率分析、相关性分析等,以得到对数据的整体了解和特征描述。
2.文本分析:对文献、报告等文字资料进行文本分析,运用自然语言处理、词频统计、情感分析等技术,从中提取关键信息和主题特征。
3.可视化分析:通过可视化工具和技术,将分析结果以图表、图像等形式进行展示,以直观地呈现数据的分布、趋势和关联性。
4. 结果与发现在资料整理和分析的过程中,我们得出了一些重要的结果和发现,以下是其中的几点:1.深入了解主题:通过对大量资料的整理和分析,我们获得了对该主题的深入理解,包括过去的研究成果、现有的问题和未来的发展方向等。
2.发现潜在关联:通过统计分析和文本分析,我们发现了一些潜在的关联和趋势,为进一步研究和决策提供了有益的参考。
3.提出建议和展望:基于对资料的分析和发现,我们提出了一些建议和展望,包括可能的改进方案、研究方向和政策推导等。
5. 总结本报告通过资料整理和分析,对某一主题下的相关资料进行了详细的整理和深入分析。
通过此报告,读者可以全面了解该主题的现状和发展趋势,为进一步研究和决策提供了有力的支持。
初中化学实验中的实验记录与分析方法化学实验作为初中学生学习化学的重要环节,通过实际操作提高学生对化学理论的理解和应用能力。
在实验中,准确的实验记录和合理的实验数据分析方法对于获取准确的实验结果和推理结论至关重要。
本文将介绍初中化学实验中的实验记录和分析方法。
一、实验记录1. 记录要准确在进行化学实验时,必须保持严谨和准确的态度。
每一步操作和每一次观察都应该记录下来,包括实验步骤、观察现象、产生的化学变化等。
要注意记录实验条件,如温度、浓度、PH值等。
准确的实验记录有助于实验结果的可重现性,也为后续的数据分析提供数据依据。
2. 确保实验记录清晰实验记录应该清晰可读,使用工整的字迹和明确的标志。
采用表格、图表等形式整理记录,有助于整体把握实验过程和结果。
对于观察到的现象可以绘制示意图,以帮助理解和描述。
避免出现涂改或无法辨认的实验记录,确保实验数据的准确性。
二、实验数据分析方法1. 数据处理在化学实验中,经常需要测量、记录和计算实验数据。
对于测量得到的数值数据,可以进行平均值的计算,以减小个别误差的影响。
同时,可以计算测定值的相对偏差或百分比误差,评估测量结果的准确度和精确度。
2. 图表分析对于实验数据的大量测量结果,可以使用图表进行分析。
常用的图表包括直方图、折线图、散点图等,可以清晰地展示实验结果的规律和变化趋势。
通过图表的分析,可以更直观地理解实验现象和化学反应的关系。
3. 结果推理在实验数据的基础上,可以进行结果的推理。
通过分析实验数据的特点,归纳出规律和定律,进一步理解化学反应的机理和原理。
比如,可以通过观察溶液颜色的变化来推测化学反应的进行,从而验证化学反应的特性。
4. 结果总结在实验记录和数据分析的基础上,进行实验结果的总结。
总结应该包括实验目的、实验方法、结果及分析以及实验结论等要素。
对于实验中出现的问题和不确定性,也可以在总结中提出,并对后续实验提出改进建议。
总之,初中化学实验中的实验记录和分析方法对于获得准确的实验结果和科学推理都至关重要。
报告中如何准确采集和整理实验数据引言:实验数据的准确采集和整理是科学研究和学术报告中必不可少的一环。
准确的实验数据能够为研究人员和读者提供可靠的依据,从而推动科学研究的进展。
本文将从实验数据的采集方法、数据的整理与分析、数据的可视化、实验数据的保存、数据的验证和数据的可复制性等几个方面进行探讨,以帮助读者了解如何在报告中准确采集和整理实验数据。
一、实验数据的采集方法1.1 实验设计与采样方法实验设计是实验数据采集的基础,应合理设计实验因素和处理组,避免干扰因素对实验数据的影响。
采样方法应选取具有代表性的样本,避免样本的选择偏差对实验数据的影响。
1.2 数据记录与标识在实验过程中,应及时记录实验参数和结果,包括实验时间、温度、pH值等,确保数据记录的准确和完整。
同时,为了便于后续整理与分析,应给数据进行明确的标识,如采用编号或者符号方式标记数据。
二、数据的整理与分析2.1 数据筛选与清洗在采集到大量实验数据后,需要进行数据筛选与清洗。
筛选数据时,应根据实验设计和研究目标来确定需要保留的数据。
清洗数据时,需要检查数据是否存在异常值和缺失值,并采取相应的处理方法。
2.2 数据归类与整合根据实验的目的和要求,将数据归类整合,使得数据更加清晰和有序。
可以根据实验设计的因素、处理组、时间顺序等进行分类,以方便后续的数据分析和解读。
三、数据的可视化3.1 绘制图表将实验数据以图表的形式展示,可以更直观地呈现数据之间的关系和趋势。
常用的图表包括柱状图、折线图、散点图等。
在绘制图表时,要选择合适的图表类型,确保图表简洁明了且易于理解。
3.2 制作数据图像除了常规的图表外,还可以使用数据图像,如热力图、雷达图、地图等,来展示数据的分布规律或者空间特征。
数据图像的制作需要借助相应的软件工具,如Matlab、Python等。
四、实验数据的保存4.1 建立数据管理系统科研项目中产生的实验数据庞大且多样化,建立一个科学的数据管理系统是必不可少的。
小学科学实验数据的收集整理与分析科学实验是小学教育中非常重要的一部分,它能够培养学生的观察、实验、推理和分析能力,提高学生的科学素养。
在进行科学实验时,数据的收集、整理与分析是非常重要的环节,它能够帮助学生更好地理解实验现象、发现规律、得出结论。
本文将重点介绍小学科学实验数据的收集整理与分析的方法和步骤。
一、数据的收集1. 观察和记录在进行科学实验时,学生首先要进行观察和记录实验现象。
观察应该是有目的、有计划、有系统地进行的,学生要仔细观察实验现象,记录下每一个细节,包括颜色、形状、大小、数量等。
记录可以通过文字、图片、图表等方式进行,使得数据更加直观、清晰。
2. 测量和记录在一些物理、化学实验中,需要进行测量的数据收集。
学生应该学会使用测量工具进行测量,比如尺子、量筒、天平等,然后将测量结果准确地记录下来。
需要注意的是,测量时要注意准确度和精度,减小误差,保证数据的准确性。
3. 实验记录在整个实验过程中,学生还应该做好实验记录,包括实验的目的、过程、结果、分析和总结等。
记录实验过程中的每一个细节,对实验现象进行反复观察和记录,有助于找出规律和得出结论。
二、数据的整理1. 数据的分类在数据的整理过程中,学生要学会将收集到的数据进行分类整理。
依据实验的不同目的和要求,将数据进行分类归纳,使得数据更加清晰明了。
可以按照颜色、形状、大小、数量等特征进行分类,对数据进行编码命名,方便后续的数据分析。
2. 数据的处理在整理数据时,有时候会出现一些数据的不确定性或异常值,此时需要对数据进行处理。
可以选择合并一些相近的数据,排除一些异常值,以保证数据的可靠性。
对数据进行计算、统计,得出平均值、波动范围等,帮助学生更好地理解数据。
三、数据的分析1. 数据的比较在数据分析过程中,学生可以将不同实验条件下的数据进行比较。
通过观察和分析比较的结果,找出数据之间的差异和联系,推测实验变量对实验现象的影响。
这样可以帮助学生更好地理解实验规律,得出合理的结论。
初中科学实验结果分析方法总结实验结果分析是科学实验中非常重要的一部分,通过对实验结果的分析,我们可以得出结论,验证实验假设,进一步推断或解释实验现象,为科学研究提供证据和支持。
下面是初中科学实验结果分析方法的总结:1.数据整理:在进行实验结果分析之前,首先要对实验数据进行整理和清理。
确保数据的准确性和完整性,去除可能存在的异常值或错误数据,以保证分析的可靠性和准确性。
2.数据图表化:将实验数据以图表的形式展示出来,有助于直观地观察实验结果的分布和变化规律。
常用的数据图表包括柱状图、折线图、散点图等,通过这些图表可以更清晰地看出数据之间的关系和趋势。
3.平均值计算:计算实验数据的平均值是一种常用的结果分析方法。
通过计算平均值可以对数据的集中程度进行评估,了解数据的总体倾向。
平均值是对数据集中趋势的一个简要描述,可以帮助我们初步判断实验结果的特点和规律。
4.方差分析:方差分析是一种用来检验不同组别之间差异是否显著的统计方法。
对于实验结果有多个组别的情况,可以利用方差分析来比较各组别之间的差异是否有统计学意义,确定是否存在显著差异。
5.相关性分析:在一些涉及多个变量的实验中,我们常常需要通过相关性分析来探究变量之间的关系。
通过计算相关系数可以评估变量之间的线性相关程度,进而判断它们之间是否存在相关性和关联性。
6.对比分析:对比分析是一种比较不同组间或样本间差异的方法。
通过对比分析可以发现不同条件下的差异和变化,从而得出结论,并验证实验假设。
常用的对比分析方法包括比较平均值、比较频数等。
7.数据模型拟合:有时候实验数据并不完全符合预期的理论模型,需要通过数据模型拟合来找到更合适的解释。
通过拟合数据模型可以更好地理解数据的规律和趋势,为实验结果的解释提供更深入的参考。
综上所述,实验结果分析是科学实验中不可或缺的一部分,通过科学合理的方法对实验结果进行准确分析,可以得出准确的结论和科学的解释。
希望以上总结的初中科学实验结果分析方法对您有所帮助。
实验数据分析报告1. 引言本实验旨在对所收集的数据进行详细分析,并探讨其中的相关性和趋势。
数据来源包括实地观察、实验测量以及调查问卷。
通过对数据的仔细分析,可以帮助我们更好地理解实验结果,并提出相关结论和建议。
2. 数据收集2.1 实地观察在实地观察中,我们记录了多个观测点的环境状况和相关变量。
例如,在森林生态系统观测中,我们收集到了温度、湿度、光照等数据。
同时,我们还对生物多样性进行了评估,并记录了物种数量和分布情况。
2.2 实验测量在实验中,我们进行了多次测量,并记录了相应的数据。
以水稻生长实验为例,我们测量了不同施肥量下水稻的生长情况,包括株高、叶片面积和产量等指标。
这些数据对于评估施肥对作物生长的影响具有重要意义。
2.3 调查问卷为了更好地了解受试对象的意见和反馈,我们设计了调查问卷,并收集了大量的数据。
调查问卷覆盖范围广泛,包括对产品满意度、服务质量以及用户需求的调查。
通过统计和分析这些数据,我们可以洞察市场需求和用户偏好。
3. 数据分析3.1 描述统计学分析描述统计学是对数据进行基本总结和描述的方法。
通过计算平均值、标准差、中位数等指标,我们可以了解数据的集中趋势和离散程度。
此外,通过制作直方图、散点图等图表,我们可以直观地展示数据的分布情况和异常值。
3.2 相关性分析相关性分析用于研究两个或多个变量之间的相关性。
通过计算相关系数,我们可以确定变量之间的线性关系强度和方向。
如果相关系数为正,表明两个变量呈正相关;如果相关系数为负,则表明两个变量呈负相关。
相关性分析可以帮助我们理解变量之间的相互作用,从而更好地解释实验结果。
3.3 趋势分析趋势分析可用于研究变量随时间发生的演变趋势。
通过绘制折线图或曲线图,我们可以观察到数据是否呈现出逐渐增加或逐渐减少的趋势。
趋势分析对于预测未来的发展方向和规律具有重要意义,可以为决策提供参考依据。
4. 结论与建议通过对实验数据的详细分析,我们得出以下结论和建议:4.1 结论一根据我们的数据分析结果,可以得出结论一……4.2 结论二进一步分析表明……4.3 建议一基于我们的发现,我们建议……4.4 建议二此外,根据数据分析结果,我们还建议……5. 总结本报告通过对实验数据的收集、分析和解释,对实验结果进行了全面的评估和探讨。
小学科学实验数据的收集整理与分析随着小学科学课程的改革与发展,学生实验已成为小学科学教学不可或缺的组成部分,特别是在小学三年级以上的科学课程中,实验教学已成为一种重要的教学方式和评价学生学习能力的有效手段。
实验所要达到的目的,首先是帮助学生了解科学的基本概念和原理,进一步学习科学;其次是培养学生的科学实验能力和动手能力,促进学生的创新思维和创造力;最后是激发学生对科学的兴趣和探索精神,促进学生全面发展。
在进行实验教学的过程中,数据的收集、整理和分析是实验的重要内容之一,对于学生成果的分析、科学实验能力的培养、教学改进、教学质量的提高都具有非常重要的作用。
一、数据的收集方法1、观察法:观察是最基本的数据收集方法,主要是通过用肉眼或仪器观察实验现象来获得数据,实验所关注的现象如:形态、颜色、大小、数量、性质、变化、发光等。
2、测量法:测量是实验获得数据的重要手段,主要是利用仪器或设备对特定物理量进行严格的测量,如温度、电流、电压、重量、长度、面积等。
3、比较法:比较就是将两个或两个以上的数据进行对比观察,比较手段多种多样,可以逐个列举,常用的有对比曲线法、对比表格法、对比图形法等。
4、填写法:填写法是将实验中产生的数据,通过人工录入,同时也包括课堂笔记和小组讨论内容,然后进行整理归纳。
二、数据的整理和分析数据收集完毕之后,我们就需要进行数据的整理和分析,以得到有实际意义的结果。
一般来说,数据的整理和分析包括数据的统计、排列、分类、归并、汇总等过程。
1、数据的统计将收集到的数据按照各自的特征进行归类,例如:性质、数量等。
并统计每类的个数、比例、平均数等。
2、数据的排列将收集到的同一类数据进行排列,这样可以更好地观察数据的规律性和特点,便于分析。
3、数据的分类将收集到的数据进行分类,通常分为几个大类,例如:形态、性质、颜色等,以获得不同方面的信息。
4、数据的归并将不同来源和不同种类的数据进行合并,以获得更全面和准确的信息。
实验数据分析报告的基本步骤和要点引言实验数据分析报告是实验过程中获取的数据进行分析和总结的重要文档,它主要用于展示实验结果、分析数据趋势和验证实验假设。
本文将详细介绍实验数据分析报告的基本步骤和要点,包括数据整理、数据可视化、数据分析方法、结果解读、错误分析和总结展望。
一、数据整理数据整理是一项非常重要的工作,它包括数据收集和数据清洗两个方面。
1. 数据收集:首先需要明确实验目标和数据收集的要求,选择适当的实验方法和采集设备来获得数据,确保数据的完整性和准确性。
2. 数据清洗:对收集到的原始数据进行清洗,包括检查数据的异常值和缺失值,并进行合理的处理。
确保数据的一致性和可用性。
二、数据可视化数据可视化是将数据以图表等形式展示出来,使得数据更加直观和易于理解。
1. 选择合适的图表类型:根据数据的类型和分析目的,选择合适的图表类型,如折线图、柱状图、饼图等。
2. 增加必要的标签和注释:为了增加图表的可读性,添加合适的标签和注释,揭示数据的重要信息,如坐标轴标签、图例、标题等。
三、数据分析方法数据分析方法可以根据实验的具体要求和数据特性来选择。
下面列举几种常用的数据分析方法。
1. 描述性统计分析:通过计算数据的平均值、标准差、中位数等,对数据进行描述性的总结和分析。
2. T检验和方差分析:用于比较两个或多个样本之间的差异,判断差异是否显著。
3. 相关分析:用于分析两个或多个变量之间的相关性,探索变量之间的关系程度和方向。
4. 回归分析:用于建立变量之间的线性关系,预测因变量的取值。
四、结果解读在结果解读部分,需要根据实验数据分析的结果,对实验问题进行解答和解释。
1. 结果概述:对实验数据的整体情况进行总结,如数据趋势、异常情况等。
2. 结果分析:对实验数据的特点和规律进行详细分析和解释,结合相关理论知识给出合理的解释。
五、错误分析错误分析是对实验数据分析过程中出现的误差和偏差进行分析和探究。
1. 实验误差:分析实验中可能出现的系统误差和随机误差,找出其产生的原因和影响因素。
实验现象和实验数据的搜集整理与分析一.问题阐述实验现象和数据是定量实验结果的主要表现形式,亦是定量研究结果的主要证据。
数据对于实验教学来讲,有着重要的意义和价值。
然而在我们的教学中,不尊重事实,漠视实验数据的现象仍经常出现,具体分析,在小学科学实验数据教学中主要存在以下一些问题:(一)数据收集存在的问题1.数据收集不真实如《摆的研究》一课教学中,由于测量的次数多,时间紧,而测同一摆重或同一摆长前后时间又几近相同,于是有小组就根据前面的实验数据,推测了后面的数据。
又如教学《热是怎样传递的》一课时,有一小组的火柴掉下来的顺序明明不是有规律地从左往右,但听到其他小组火柴都是从左往右有顺序地掉下来,于是他们也修改了自己的数据。
2.数据收集不准确如教学《水和食用油的比较》一课时,教师引导学生把水和食用油分别装入相同的试管中来比较,结果教学中却出现了相反的现象——装油的试管比装水的试管还要重,原来是装水的试管壁薄,装油的试管壁厚,实验准备时教师并没有发现这个现象,结果出现了上述问题。
3.数据收集不全面教师在收集数据过程中, 各小组虽然都做了同一个实验, 但教师只挑选 1-2 个组的实验表进行展示汇报, 而其他组的实验数据一概不论, 就草草作结论, 这 样的实验过程和结果很难说服所有人,也很容易出错。
二)数据整理存在的问题 1.整理方式简单 课堂上教师比较重视设计小组或个人填写的实验数据表格, 但对全班汇总的 实验数据形式容易忽视, 呈现方式比较简单。
在数据呈现时, 要么逐一呈现小组 原始记录单, 要么按小组顺序呈现数据, 平时更少使用统计图来整理。
黑板上数 据显得杂乱无章,不易发现其中的规律。
2.数据取舍不清 实验结束后, 尤其是多次重复实验后, 学生对于到底应该取哪一个值有时往 往不清。
例如在《摆的研究》一课中,让学生对于 10 秒之内摆摆动的次数进行 记录,实验次数为 3 次。
学生完成实验后填对于这组数据,到底应该取 9 还是取 8 次?还是取其它值?这时如果没有 教师明确的指导,学生就不是很清楚。
(三)数据分析存在的问题1.数据分析肤浅实验结束后, 教师把数据罗列之后直接引出实验结论, 对数据中包含的丰富 信息没有充分挖掘, 浪费了学生辛苦获得的宝贵数据资源, 这样简单的处理不利于培养学生数据分析能力2.排斥异样数据所谓“异样”数据指的是不能支持实验结论的数据,它产生的原因较多,课堂上也经常出现。
教师不敢把那些“异样”的数据拿出来分析,或者是教师认为没有必要,或者是担心这些数据会打乱自己的课堂节奏,其实有时候这些看似没有规律的数据,无法得出“科学结论”的数据,本应是让学生体验科学本质、培养理性态度的好机会。
二、问题剖析(一)操作层面1. 不精良的测量工具教学中因不精良的测量工具而造成的实验数据出错比比皆是。
一些学校,特别是农村小学,实验器材不能及时更新,有些工具“年久失修”,造成了实验数据偏差较大。
2. 不规范的操作技能实验材料的操作具有一定的规范性,如量筒、温度计、测力计等测量工具的使用,如果不按要求操作,实验数据就很容易出错。
3.不正确的实验方法不正确的实验方法也是造成数据不准确的一个原因。
如在研究“摆锤的重量与摆的快慢是否有关” 的实验时,有个小组挂钩码的方法是一个接在另一个的下面,挂成一长条,而别的组都是挂在回形针上,挂成一横排,挂法不同导致了实际摆长发生了变化,摆动次数也就变化了。
(二)意识层面教师:教师本身的科学态度和素养的高度很大程度上决定了学生的思维高度。
有时候教师为了完成了教学任务,忽视了对学生数据意识的培养。
教师对数据教学的指导,特别是对一些特殊数据的处理方式欠妥。
学生:一是学生实证意识淡薄,任务观念严重,造成课堂上随意修改、估计、揣测数据,从众心理突出;二是学生缺少获取数据的正确方法和手段,没有能力来分析、处理数据。
三.数据收集整理与分析的探索(一)实验数据有效收集的策略1.培养正确习惯(1)培养检查工具的习惯由于小学生的心理特点,实验时,学生往往会急于实验,对材料是否完整,是否有缺陷一般不太在意,因此教师要经常教育学生,拿到工具后,先观察实验材料有没有破损、工具有没有缺陷、仪器有没有调整到位等,养成检验工具的良好习惯。
当然在实验前,教师本身更应该对实验材料和测量工具作一个全面地检查和试验。
(2)培养重复检测的习惯很多小学科学实验都采用了不完全归纳法,对于不完全归纳,教学中应多举一些事例,多采集一些样本,否则就会犯“以偏概全”的错误。
首先要培养学生重复检测的习惯,实验至少达到3 次;其次应尽可能多提供一些数据来支撑实验结论,一个有效地策略就是在教学相同的内容时,可以利用同年段不同班级的数据,也可以利用上学年同学积累的数据,教师平时要注意这方面的搜集整理。
(3)培养及时记录的习惯很多时候学生会忙于实验而忘记记录,因此,教师要培养学生勤于动手的记录习惯,使学生学会记录实验数据。
教师可以用表格引导学生记录,把每次测得的数据填在相应的表格中,使原本无序、杂乱的数据,变得有序,便于学生发现其中的规律。
2.优化教学设计教学设计是数据生成的先决条件,其优劣一定意义上决定了数据的可靠度。
如在教学《摆的研究》一课时,教材设计了不同摆重在15 秒内摆动次数的比较,而有教师设计的是不同摆重分别摆10 次所要的时间,结果得到下表:相比于摆动次数,摆动时间的统计出现了更多的小数,产生了更多的误差,前后不同摆重所需要的时间几乎没有相同,虽然大约时间相同,但也不利于“摆的快慢与摆锤重量无关”这一概念的形成,笔者认为,这样的设计并不妥当。
3.改精材料准备实验材料也在很大程度上决定了数据生成的准确性,在选择材料时,其中一个要求便是材料必须具备较强的可测性,便于数据的获取。
如在《浮力》一课教学中,测量一块泡沫塑料块在水中受到的浮力实验,拉动泡沫塑料块容易发生偏转,且因厚度不够,对小部分浸入、大部分浸入难以把握。
后把泡沫塑料块的规格更改为6CM ×6CM × 6CM 。
每隔1 厘米做上记号,在中心处固定棉线,学生实验操作时,统一标准,小部分浸入——浸入2 厘米;大部分浸入——浸入5 厘米。
尝试后,发现效果好多了,避免了一些不必要的麻烦,更便于数据的测量与分析。
当然,改精材料准备最基本的要求还是测量工具的精确性,如量筒、测力计的刻度一定要清晰,测量范围要合理,有时也可根据需要在刻度上再加上一条自己绘制的精细刻度表。
有些实验还经常要测量时间,学校又没有足够数量的秒表,这时可以考虑让有电子表的同学作为计时员,平时注意这方面的训练,让计时更准确、熟练。
(二)实验数据有效整理的策略1.按数据的特点整理如果实验数据是一组连续数据或对比对比数据,特别是应变量随着自变量变化而变化的情况,可以采用列表排序法和作图法整理,这样更有助于学生观察数据,从数据中发现规律。
(1)列表排序法整理数据如在教学《用水测量时间》一课时,学生测量了积聚50 毫升、100 毫升、150 毫升的水量后,把所需的时间列表排序如下:秒 秒 毫升 秒秒 秒 秒通过对表格数据的观察, 特别是对右表的整理排序, 可以清楚地看出: 滴完 相同水量所需的时间不同,第 1 个 50 毫升流水速度最快,第 3 个50 毫升流水 速度最慢,学生知道了杯中水的流逝速度原来是先快后慢不均匀的。
(2)作图法整理数据 实验数据应变量随自变量变化而变化的情况,把这些数据用统计图来整理, 更能直观形象地看出数据之间的关系。
如左下图是一张物体颜色与吸热关系的折 线统计图,右下图是一张光的强弱与温度关系的柱形统计图, 通过统计图, 可以 很清楚地看出事物之间变化的规律和趋势。
另外,在全班数据整理汇总时,利用 Excel 电子表格可以对数据进行快速 地统计、排序,如上面讲到的各种统计表和统计图, 就可以利用电子表格来制作, 熟练以后制作并不复杂。
2.按数据的种类整理对于不同类别的数据, 教师可以分开来整理归纳, 如果混在一起, 不便于学生观察发现。
如《杠杆研究》一课,老师根据学生的汇报,在黑板上展示了一组 数据:从表格中可以看出,数据是学生无意识记录下来,学生很难看出其中的规律。
因此,教师在学生收集好数据后,应及时引导学生对数据进行重新整理,变无序为有序。
如可以再提供一张数据表,把数据按省力、费力和不省力也不费力三种情况分类整理,然后横向比较在这三种情况下,阻力点到支点的距离与用力点到支点的距离的关系。
通过比较,可以清楚看出省力杠杆用力点到支点的距离比阻力点到支点的格数要多,即力臂较长,反之较短,从而明白省力杠杆与费力杠杆的特点。
3.按数据的需求整理有的实验中,我们要求学生对同一个实验重复多次,以此来提高实验数据的真实性。
学生对于几次实验中的数据到底应该取哪一个,有时存在一定的难度,教师应该在方法上予以一定的指导,教会学生对数据进行判断与取舍,从而提高数据整理的准确性。
(1)平均数的选择平均数作为一组数据的代表,比较可靠和稳定,它与这组数据中的每一个数据都有关系,能够充分地反映这组数据所包含的信息。
教学中,多数情况下都采用了平均数来整理分析。
如在教学电磁铁磁力大小与线圈关系的实验时,某小组得到了以下数据:线圈的吸大头针的数量(个)磁力大小通过平均数的计算,得到了磁力大小的先后顺序,比较准确的反映了电磁铁线圈圈数越多,磁力越大的特点。
但同时也发现,“ 40 圈”的第二次数据为19 个,比“ 60 圈”的一些数据都要大,就这个数据而言,又违背了上面的结论,而且这个数据使“ 40 圈”的平均数变大,可以说在“科学”中又包含着“不科学”。
教学中,教师也注意到了这个现象,通过交流,发现问题出在对于“吸附” 的理解,学生的操作是把铁钉的一端插入曲别针中,再抬起,而正确的操作是把铁钉的一端靠近曲别针,靠磁力来吸引。
通过再次操作,学生得出了较为准确的数据。
因此,采用平均数整理分析时,教师应注意一些极端数据的影响,必要时,可以通过重复实验来解决。
(2)中位数、众数等的选择中位数在一组数据的数值中处于中间的位置,反映一个团体的整体水平,而众数着眼于对各数据出现的频数的考察,当一组数据多次重复出现时,它的众数往往是我们关心的计量。
如在教学《摆的研究》一课,某小组研究了摆的快慢与摆锤有关吗实验后,得到了一组数据:15 秒内摆动次数的观察记录从数据看,最后的平均值不相等,跟摆的快慢与摆锤无关这一结论相驳,如果这样处理,无疑会对教学造成不必要的干扰。
这里可以先取众数,再来分析产生不同数据的原因,并通过重复实验来论证。
在教学中,一般情况下我们更多采用平均数,但平均数计算比较麻烦,而且容易受极端数值的影响,有时也可适当考虑运用中位数、众数等方式来整理。