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培养学生“用数据说话”的实证意识是小学科学教育的一个重要任务，要“用数据说话”，就要保证数据是可靠的。我在执教《冰融化了》一课时，发现孩子们实验获得的数据与理想值之间有比较大的差距。
从表1可以看出：8组数据中，4组数据下降至0℃以下，2组数据12分钟时下降至0℃，2组数据处于0℃以上并缓慢升高。
本课要求学生建构的科学概念是：当环境温度高于0℃，冰的温度升至0℃时开始融化；冰在融化过程中，温度会长时间保持在0℃，直至完全融化成水。实验呈现的数据应当是：温度从0℃以下不断升高，到达0℃后保持不变。因为课堂提供的冰块体积较大，实验结束时仍是冰水混合物的状态，所以温度应一直保持在0℃。很显然，学生通过测量所得的数据无法得出正确的科学概念，问题出在哪里呢？
一、分析误差
面对这样的数据，我感到困惑、不解、自责、揪心，这样的数据势必会误导孩子们形成错误的认识。我对此进行了深刻的反思和剖析，发现造成测量数据和理想值之间差距的因素主要来自两个方面：
1.客观原因
客观原因是指学生实验时就已经存在的，不以学生的行为而改变，主要有：
（1）测量工具欠精准
在这个实验中，使用的测量工具是玻璃温度计，它的测量上下限和精度受玻璃质量与测温介质的性质限制，灵敏度和辨识度均不高。我随即挑选10支温度计放在同一环境下，所示的温度高低有差异，最高温度值和最低温度值相差3℃。有些温度计内部出现气泡，有些刻度示数出现褪色，这些原因都会影响学生读取温度时的准确性。
（2）冰块的问题
冰块融化时温度保持在0℃，但也有例外，如果制成冰块的水不够纯，含有盐分等杂质，那么冰块的熔点就会降低，也就是温度在没有到达0℃时就会融化，并且会保持在0℃以下。前一课《水结冰了》在实验中为了降低环境温度往烧杯里放了一些食盐，清洗后可能会有残留。
（3）原始温度的问题
冷冻室刚取出来的冰块，温度等同于冷冻室温度，即-18℃。在室温中吸收热量逐渐升温，一直到0℃开始融化，并保持在0℃。如果测量开始时冰块还处于升温阶段，那么测量的温度就会是零下温度。
2.主观原因
这类原因是教师或学生在实验中不恰当行为引起的，主要有：
（1）较真态度引偏差
实验前，教师过多强调注意事项、注意点，使得部分学生潜意识里就会过分关注刻度，液柱只要稍微有一点点偏离，就会按照自己的想象读出小数温度，并煞有其事地说“我们不是×℃，是×点几摄氏度”。过度的较真可能会导致实验测量数据与理想值之间隔了一个小数点，不利于结论的形成。
（2）温度计接触空隙
实验用的冰块是课前手工敲碎的，碎冰的个体比较大，放入杯中后，冰块与冰块之间有较大空隙。插入温度计进行测量时，玻璃泡与冰块之间没有充分接触，导致温度计实际测量的可能是缝隙中空气的温度。
（3）温度计靠近杯壁
三年级孩子实验操作能力欠缺，能按照老师的要求进行操作，却无法预估操作后的多种可能性。他们认为温度计尽可能地插入冰块里面，就会测得更加准确的温度，但是这个时候温度计玻璃泡可能已经与杯底或杯壁接触了，影响了测量的准确性。
（4）小组配合欠默契
4人小组分工，由1名学生负责读数，一个人读取的结果代表了整个小组，所以他的工作严谨与否直接影响整个小组的数据是否准确。另一方面，实验时的环境比较嘈杂，学生在听取数据到记录下来的過程中可能会存在听错、记错的情况。
二、教学改进
为了使测量数据更精准，更接近理想值，并能真正作为证据服务于科学概念的建构，我在课堂教学中进行了以下调整：
1.精挑细选温度计
学生掌握了正确的测量方法和技巧后，测量工具在很大程度上决定了测量值的有效性。一个合适的测量工具，能够让学生获得的数据更加趋近于理想值。我精心挑选了温度计：挑选刻度清晰的温度计；将温度计置于同一温度环境下，待温度稳定后，挑选所示温度相同的温度计，使每个小组的原始数据尽可能地接近准确值。
2.处理冰块
为了排除冰块的干扰因素，对盛放的容器进行了彻底清洗，保证倒进水之后是纯净的；为了消除冰块自带的低温干扰，课前5分钟左右就将冰块从冷藏室取出，放置在室温环境下，等到学生实验时，冰块基本上已经升温至0℃了。
3.改进方法
测量温度时，温度计的玻璃泡必须与被测物体充分接触，才能测量出该物体的真实温度。如何才能让玻璃泡与坚硬的冰块尽可能地接触呢？我进行了多次尝试，找到了办法：
（1）在制取冰块时，将与温度计粗细相似的木棒（有条件的用金属棒更好）悬置于水杯上方，木棒距离杯底大约2厘米左右。杯中装上三分之二的水，放进冷冻室制冰。
（2）制冰时间不低于5小时，使水完全结冰。
（3）实验前，将木棒从冰中取出，如果取出困难，可以用锤子敲击木棒附近的冰面，使冰块纵向一分为二，木棒就能轻易拔除，并留下一个2～3厘米深的小孔。
（4）实验时，学生将温度计插入这个小孔，玻璃泡与冰就能充分接触了。
这样，既提高了实验的有效性，又能获得比较准确的数据。
4.小组密切合作
学生小组合作时，若没有协调好组员的分工，往往就会顾此失彼，造成数据的缺失或者不准确。这样的情况时有发生，有时是因为小组成员都兴奋地参与实验而疏于对数据的及时记录；有时是对数据的读取比较马虎，重动手操作少细致观察；有时是缺少实证意识，在数据的选择上容易轻信他人，记错、记漏又得不到及时纠正……这些都直接影响了数据的可靠性，拉大了测量值与理想值之间的距离。所以，我要求读数时两个孩子一起读，意见一致时才能记录下来，得到记录员的反馈后才能开始下一项操作，尽可能将数据准确地读取、传达和记录。采取这些方法后，学生的测量情况有了明显变化：
从表2可见，绝大多数小组测量的冰融化时的温度数据保持在0℃，反映了冰融化时温度的真实情况。有了与理想值相接近的数据，学生总结出属于自己的科学概念就不在话下了。
从表1可以看出：8组数据中，4组数据下降至0℃以下，2组数据12分钟时下降至0℃，2组数据处于0℃以上并缓慢升高。
本课要求学生建构的科学概念是：当环境温度高于0℃，冰的温度升至0℃时开始融化；冰在融化过程中，温度会长时间保持在0℃，直至完全融化成水。实验呈现的数据应当是：温度从0℃以下不断升高，到达0℃后保持不变。因为课堂提供的冰块体积较大，实验结束时仍是冰水混合物的状态，所以温度应一直保持在0℃。很显然，学生通过测量所得的数据无法得出正确的科学概念，问题出在哪里呢？
一、分析误差
面对这样的数据，我感到困惑、不解、自责、揪心，这样的数据势必会误导孩子们形成错误的认识。我对此进行了深刻的反思和剖析，发现造成测量数据和理想值之间差距的因素主要来自两个方面：
1.客观原因
客观原因是指学生实验时就已经存在的，不以学生的行为而改变，主要有：
（1）测量工具欠精准
在这个实验中，使用的测量工具是玻璃温度计，它的测量上下限和精度受玻璃质量与测温介质的性质限制，灵敏度和辨识度均不高。我随即挑选10支温度计放在同一环境下，所示的温度高低有差异，最高温度值和最低温度值相差3℃。有些温度计内部出现气泡，有些刻度示数出现褪色，这些原因都会影响学生读取温度时的准确性。
（2）冰块的问题
冰块融化时温度保持在0℃，但也有例外，如果制成冰块的水不够纯，含有盐分等杂质，那么冰块的熔点就会降低，也就是温度在没有到达0℃时就会融化，并且会保持在0℃以下。前一课《水结冰了》在实验中为了降低环境温度往烧杯里放了一些食盐，清洗后可能会有残留。
（3）原始温度的问题
冷冻室刚取出来的冰块，温度等同于冷冻室温度，即-18℃。在室温中吸收热量逐渐升温，一直到0℃开始融化，并保持在0℃。如果测量开始时冰块还处于升温阶段，那么测量的温度就会是零下温度。
2.主观原因
这类原因是教师或学生在实验中不恰当行为引起的，主要有：
（1）较真态度引偏差
实验前，教师过多强调注意事项、注意点，使得部分学生潜意识里就会过分关注刻度，液柱只要稍微有一点点偏离，就会按照自己的想象读出小数温度，并煞有其事地说“我们不是×℃，是×点几摄氏度”。过度的较真可能会导致实验测量数据与理想值之间隔了一个小数点，不利于结论的形成。
（2）温度计接触空隙
实验用的冰块是课前手工敲碎的，碎冰的个体比较大，放入杯中后，冰块与冰块之间有较大空隙。插入温度计进行测量时，玻璃泡与冰块之间没有充分接触，导致温度计实际测量的可能是缝隙中空气的温度。
（3）温度计靠近杯壁
三年级孩子实验操作能力欠缺，能按照老师的要求进行操作，却无法预估操作后的多种可能性。他们认为温度计尽可能地插入冰块里面，就会测得更加准确的温度，但是这个时候温度计玻璃泡可能已经与杯底或杯壁接触了，影响了测量的准确性。
（4）小组配合欠默契
4人小组分工，由1名学生负责读数，一个人读取的结果代表了整个小组，所以他的工作严谨与否直接影响整个小组的数据是否准确。另一方面，实验时的环境比较嘈杂，学生在听取数据到记录下来的過程中可能会存在听错、记错的情况。
二、教学改进
为了使测量数据更精准，更接近理想值，并能真正作为证据服务于科学概念的建构，我在课堂教学中进行了以下调整：
1.精挑细选温度计
学生掌握了正确的测量方法和技巧后，测量工具在很大程度上决定了测量值的有效性。一个合适的测量工具，能够让学生获得的数据更加趋近于理想值。我精心挑选了温度计：挑选刻度清晰的温度计；将温度计置于同一温度环境下，待温度稳定后，挑选所示温度相同的温度计，使每个小组的原始数据尽可能地接近准确值。
2.处理冰块
为了排除冰块的干扰因素，对盛放的容器进行了彻底清洗，保证倒进水之后是纯净的；为了消除冰块自带的低温干扰，课前5分钟左右就将冰块从冷藏室取出，放置在室温环境下，等到学生实验时，冰块基本上已经升温至0℃了。
3.改进方法
测量温度时，温度计的玻璃泡必须与被测物体充分接触，才能测量出该物体的真实温度。如何才能让玻璃泡与坚硬的冰块尽可能地接触呢？我进行了多次尝试，找到了办法：
（1）在制取冰块时，将与温度计粗细相似的木棒（有条件的用金属棒更好）悬置于水杯上方，木棒距离杯底大约2厘米左右。杯中装上三分之二的水，放进冷冻室制冰。
（2）制冰时间不低于5小时，使水完全结冰。
（3）实验前，将木棒从冰中取出，如果取出困难，可以用锤子敲击木棒附近的冰面，使冰块纵向一分为二，木棒就能轻易拔除，并留下一个2～3厘米深的小孔。
（4）实验时，学生将温度计插入这个小孔，玻璃泡与冰就能充分接触了。
这样，既提高了实验的有效性，又能获得比较准确的数据。
4.小组密切合作
学生小组合作时，若没有协调好组员的分工，往往就会顾此失彼，造成数据的缺失或者不准确。这样的情况时有发生，有时是因为小组成员都兴奋地参与实验而疏于对数据的及时记录；有时是对数据的读取比较马虎，重动手操作少细致观察；有时是缺少实证意识，在数据的选择上容易轻信他人，记错、记漏又得不到及时纠正……这些都直接影响了数据的可靠性，拉大了测量值与理想值之间的距离。所以，我要求读数时两个孩子一起读，意见一致时才能记录下来，得到记录员的反馈后才能开始下一项操作，尽可能将数据准确地读取、传达和记录。采取这些方法后，学生的测量情况有了明显变化：
从表2可见，绝大多数小组测量的冰融化时的温度数据保持在0℃，反映了冰融化时温度的真实情况。有了与理想值相接近的数据，学生总结出属于自己的科学概念就不在话下了。