高年級(jí)學(xué)生搜集證據(jù)能力的培養(yǎng)策略

李美凝 王素英

《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》從提出問(wèn)題、作出假設(shè)、制訂計(jì)劃、搜集證據(jù)、處理信息、得出結(jié)論、表達(dá)交流、反思評(píng)價(jià)8個(gè)探究要素對(duì)科學(xué)探究的學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行了描述。事實(shí)上，探究要素既是科學(xué)探究的步驟和環(huán)節(jié)的體現(xiàn)，也是學(xué)生學(xué)習(xí)探究方法、發(fā)展探究能力的重要方面。在課堂教學(xué)中，可以根據(jù)具體的教學(xué)活動(dòng)對(duì)學(xué)生的特定探究要素進(jìn)行有針對(duì)性的專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練。本文主要討論如何在教學(xué)中培養(yǎng)高年級(jí)學(xué)生搜集證據(jù)的能力。

搜集證據(jù)的作用、內(nèi)涵及培養(yǎng)要點(diǎn)

1.搜集證據(jù)在科學(xué)探究中的地位與作用

科學(xué)探究是一個(gè)獲取證據(jù)并利用證據(jù)對(duì)假設(shè)進(jìn)行論證的活動(dòng)過(guò)程，即以提出問(wèn)題和作出假設(shè)為起始，對(duì)假設(shè)的解釋與得出結(jié)論為暫時(shí)的終點(diǎn)，進(jìn)而引發(fā)新的科學(xué)問(wèn)題的研究過(guò)程。搜集證據(jù)在科學(xué)探究中的地位和作用體現(xiàn)在兩個(gè)方面：首先，要為探究者形成研究問(wèn)題的方案引領(lǐng)方向，即利用提出問(wèn)題、作出假設(shè)及制訂計(jì)劃三個(gè)階段形成對(duì)問(wèn)題的表征、制訂研究的方案、進(jìn)行選擇和預(yù)期，進(jìn)而決定怎樣搜集證據(jù)，搜集什么樣的證據(jù)，從而使研究有的放矢。其次，搜集到的證據(jù)也為后面的處理信息和得出結(jié)論等提供直接依據(jù)。因此，搜集證據(jù)在科學(xué)探究中起著至關(guān)重要的作用。

2.搜集證據(jù)的內(nèi)涵

課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)低、中、高三個(gè)年級(jí)段關(guān)于作出假設(shè)與搜集證據(jù)探究要素的描述如上表所示。

從課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)低、中、高年級(jí)段搜集證據(jù)要素的學(xué)段目標(biāo)的描述中可以看出，搜集證據(jù)的學(xué)段目標(biāo)從低、中學(xué)段的在教師指導(dǎo)、引導(dǎo)下，能在作出假設(shè)與制訂計(jì)劃的基礎(chǔ)上明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)方法，選擇合適的工具和儀器進(jìn)行觀(guān)察，并對(duì)觀(guān)察結(jié)果進(jìn)行描述，逐步提升到高學(xué)段的能夠基于所學(xué)知識(shí)，主動(dòng)地利用觀(guān)察、實(shí)驗(yàn)、查閱資料、調(diào)查、案例分析等方法獲取事物的信息?？梢?jiàn)，搜集證據(jù)能力具有進(jìn)階發(fā)展的特征。因此，在課堂教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)關(guān)注學(xué)生搜集證據(jù)能力的進(jìn)階發(fā)展，并實(shí)施相應(yīng)的發(fā)展策略。

根據(jù)各年級(jí)段對(duì)搜集證據(jù)要素的描述，我們可以將搜集證據(jù)理解為兩個(gè)要義。

第一個(gè)要義是“搜集”，涉及搜集的方法及準(zhǔn)確性。教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)盡可能地了解學(xué)生已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，并以此為教學(xué)的生長(zhǎng)點(diǎn)，將感官觀(guān)察和利用工具觀(guān)察相結(jié)合，將觀(guān)察、實(shí)驗(yàn)、查閱資料、調(diào)查、案例分析等多種方法相結(jié)合，同時(shí)關(guān)注實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)儀器的選擇，這將對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀(guān)測(cè)及觀(guān)測(cè)結(jié)果產(chǎn)生有益影響，進(jìn)而提高搜集的實(shí)驗(yàn)證據(jù)的可信度?？茖W(xué)教師要關(guān)注這些因素，結(jié)合小學(xué)生年齡特征、認(rèn)知特點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)要求，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生能順利地搜集到所期望的事實(shí)證據(jù)，并力求搜集的證據(jù)真實(shí)、客觀(guān)、準(zhǔn)確、可信，培養(yǎng)他們搜集證據(jù)的能力和實(shí)事求是、尊重證據(jù)的科學(xué)態(tài)度。

第二個(gè)要義是“證據(jù)”，它是為要證明的猜想與假設(shè)服務(wù)的，是進(jìn)行科學(xué)分析的根據(jù)。從對(duì)問(wèn)題作出假設(shè)，到根據(jù)搜集到的證據(jù)對(duì)假設(shè)進(jìn)行解釋?zhuān)渲械年P(guān)鍵就是搜集證據(jù)。

3.作出假設(shè)與搜集證據(jù)的關(guān)系

搜集證據(jù)不是單純的、孤立的過(guò)程，其中蘊(yùn)含的思維過(guò)程也是一個(gè)重要方面。例如，該搜集什么樣的證據(jù)、什么樣的事實(shí)信息能夠轉(zhuǎn)化成什么有力的證據(jù)等，這些思考都依賴(lài)于學(xué)生對(duì)問(wèn)題作出了怎樣的假設(shè)、選擇與預(yù)期。所以，在教學(xué)中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注作出假設(shè)與搜集證據(jù)的關(guān)系。

在杜威的探究學(xué)習(xí)理論中，詳細(xì)闡述了探究活動(dòng)的幾個(gè)環(huán)節(jié)，即不確定的情境、問(wèn)題的設(shè)立、方案的確定、推理和事實(shí)，搜集證據(jù)則處在事實(shí)的環(huán)節(jié)中。杜威特別強(qiáng)調(diào)了本環(huán)節(jié)中假設(shè)與事實(shí)是相互聯(lián)系、相互作用的。假設(shè)的操作性在于假設(shè)會(huì)引發(fā)、指導(dǎo)進(jìn)一步的假設(shè)，假設(shè)使新的事實(shí)顯示出來(lái)，并且事實(shí)要形成一個(gè)統(tǒng)一的整體才能發(fā)揮證據(jù)的作用。觀(guān)察到的事實(shí)越充分，觀(guān)念才會(huì)越清晰?？梢?jiàn)科學(xué)事實(shí)是檢驗(yàn)科學(xué)結(jié)論的唯一標(biāo)準(zhǔn)，搜集的證據(jù)越多、越詳細(xì)、越有連貫性，結(jié)論才會(huì)越清晰。

經(jīng)過(guò)分析，我們可以將搜集證據(jù)能力的訓(xùn)練確立在與假設(shè)的關(guān)聯(lián)上，通過(guò)實(shí)驗(yàn)材料的選擇和觀(guān)察，進(jìn)行搜集方法的訓(xùn)練。通過(guò)對(duì)證據(jù)前后關(guān)系的梳理，提升重視證據(jù)的意識(shí)。

《小孔成像》一課是對(duì)六年級(jí)上冊(cè)《探究光的路線(xiàn)》一課中關(guān)于光沿直線(xiàn)傳播和墨子發(fā)現(xiàn)的小孔成像現(xiàn)象這部分內(nèi)容的放大，目的是讓學(xué)生理解搜集證據(jù)與作出假設(shè)的緊密聯(lián)系。

這節(jié)課借助進(jìn)階思維，進(jìn)行四次假設(shè)和證據(jù)的搜集（如圖1），將觀(guān)察的事實(shí)與已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來(lái)，即將直接證據(jù)與間接證據(jù)結(jié)合，進(jìn)行歸納、概括、推理等思維活動(dòng)的加工，找到問(wèn)題的因果關(guān)系，形成超越已有知識(shí)和當(dāng)前結(jié)果的新的理解，作出自己的解釋或結(jié)論，進(jìn)而深化學(xué)生的元認(rèn)知。

這里需要特別說(shuō)明的是，本節(jié)課的課前和課上共有四次假設(shè)活動(dòng)，作出假設(shè)的水平并不相同。第一至第三次假設(shè)可以理解為預(yù)測(cè)，即根據(jù)現(xiàn)有證據(jù)和既往經(jīng)驗(yàn)對(duì)將來(lái)的事情作出推論。第四次（三孔成像）假設(shè)，建立在學(xué)生已經(jīng)自覺(jué)形成了一個(gè)規(guī)律性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，是一種有針對(duì)性、有依據(jù)的假設(shè)。這樣的假設(shè)，使得搜集證據(jù)有目的、有方向，也使搜集證據(jù)的過(guò)程更為明晰、便捷。

培養(yǎng)高年級(jí)學(xué)生搜集證據(jù)的能力

下面以《小孔與像》一課為例，闡述如何培養(yǎng)高年級(jí)學(xué)生搜集證據(jù)的能力。

本課的教學(xué)目標(biāo)是：

能夠關(guān)注小孔成像現(xiàn)象，在動(dòng)手操作與積極思考中發(fā)現(xiàn)由于光沿直線(xiàn)傳播，小孔所成的像是倒立的像，以及像與孔的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

能夠從對(duì)一孔成像、兩孔成像和三孔成像的觀(guān)察事實(shí)中，對(duì)原因進(jìn)行假設(shè)性解釋?zhuān)岣咦鞒黾僭O(shè)的水平。

能依據(jù)證據(jù)運(yùn)用比較、分析、推理等方法，知道小孔成像倒立的原因并發(fā)現(xiàn)孔與像之間的規(guī)律。

在一系列的探究過(guò)程中，能夠基于證據(jù)和推理發(fā)表自己的見(jiàn)解，逐步提升證據(jù)意識(shí)。

其中“能夠從對(duì)一孔成像、兩孔成像和三孔成像的觀(guān)察事實(shí)中對(duì)原因進(jìn)行假設(shè)性解釋?zhuān)岣咦鞒黾僭O(shè)的水平”是本課的教學(xué)重點(diǎn)?！澳芤罁?jù)證據(jù)運(yùn)用比較、分析、推理等方法，知道小孔成像倒立的原因并發(fā)現(xiàn)孔與像之間的規(guī)律”是本課的教學(xué)難點(diǎn)。

為達(dá)成以上教學(xué)目標(biāo)，基于學(xué)生的已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，本課嘗試?yán)靡韵氯N策略培養(yǎng)學(xué)生搜集證據(jù)的能力。

1.利用實(shí)驗(yàn)材料提高學(xué)生搜集證據(jù)的效率

在課堂教學(xué)中，科學(xué)實(shí)驗(yàn)是搜集證據(jù)的重要方法。在教師指導(dǎo)下，學(xué)生借助科學(xué)實(shí)驗(yàn)獲取預(yù)期的數(shù)據(jù)信息，并對(duì)數(shù)據(jù)加以描述和解釋?zhuān)D(zhuǎn)化為證據(jù)，進(jìn)而得出結(jié)論或規(guī)律。

實(shí)驗(yàn)材料的選取與利用，直接影響著證據(jù)的獲取路徑，在很大程度上決定了實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量，并最終影響著作出假設(shè)的判定和得出結(jié)論的可靠性。

因此，實(shí)驗(yàn)材料首先要具有科學(xué)性、有效性，保證實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。其次，實(shí)驗(yàn)材料要具有可操作性，合理降低操作難度，保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或現(xiàn)象的順利獲取。再次，實(shí)驗(yàn)材料要關(guān)注結(jié)構(gòu)性，具有一定的典型性。例如，本課在探究材料上有所創(chuàng)新，設(shè)計(jì)了一孔屏、兩孔屏到三孔屏，它們之間是有結(jié)構(gòu)的遞進(jìn)關(guān)系的，能夠給學(xué)生的學(xué)習(xí)發(fā)展提供一定的幫助。最后，實(shí)驗(yàn)材料要盡可能有所創(chuàng)新，本課從便于學(xué)生客觀(guān)、準(zhǔn)確地記錄現(xiàn)象的角度上進(jìn)行了創(chuàng)新，創(chuàng)制了“可移動(dòng)式立體記錄單”。

基于以上考慮，本課的實(shí)驗(yàn)材料經(jīng)歷了兩次改進(jìn)，具有科學(xué)性、創(chuàng)新性和有結(jié)構(gòu)性的特點(diǎn)（實(shí)驗(yàn)材料的改進(jìn)過(guò)程如圖2）。

第二次改進(jìn)后的小孔成像盒具有以下特點(diǎn)。

（1）可操作性更強(qiáng)

成像盒底部用磁力扣吸在有格子的墊板上，蠟燭移動(dòng)的范圍是固定的。經(jīng)過(guò)仔細(xì)測(cè)算與實(shí)驗(yàn)，使得火焰移動(dòng)范圍內(nèi)的像都能夠完整地顯示在成像屏上。在實(shí)驗(yàn)中，不僅能夠滿(mǎn)足探究像的大小與距離的關(guān)系，還能保證每次都快速準(zhǔn)確地看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，保證學(xué)生證據(jù)獲得的可操作性。

（2）成像更清晰

采用密封較好的盒子，防止光線(xiàn)四處擴(kuò)散，火焰成像的亮度更高。成像屏的材質(zhì)選用特殊材料，成像更清晰（如圖3），保證學(xué)生可以有效獲得證據(jù)。

（3）記錄和展示更準(zhǔn)確

以立體成像屏作為學(xué)生記錄證據(jù)的重要載體，材料選用了硬質(zhì)透明塑料，學(xué)生可以將觀(guān)察到的現(xiàn)象直接畫(huà)下來(lái)，保證了記錄的準(zhǔn)確性和客觀(guān)性。同時(shí)，可拆卸的成像屏使用磁力扣吸在盒子邊框上，每次實(shí)驗(yàn)完成后可以很方便地取下來(lái)進(jìn)行證據(jù)展示（如圖4）。

科學(xué)、創(chuàng)新、有結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)材料是學(xué)生有效地進(jìn)行搜集證據(jù)活動(dòng)的基礎(chǔ)，是培養(yǎng)學(xué)生搜集證據(jù)能力的保障。教師要關(guān)注影響證據(jù)搜集的諸多因素，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，合理選用材料，切實(shí)做好課前預(yù)先實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)調(diào)整，以確保學(xué)生順利獲取證據(jù)。

2.逐步強(qiáng)化學(xué)生搜集證據(jù)的意識(shí)

從問(wèn)題的假設(shè)到解釋?zhuān)C據(jù)在其中起到了關(guān)鍵作用。在科學(xué)探究中，學(xué)生要清楚為什么要搜集證據(jù)，什么樣的事實(shí)可以作為證據(jù)。這就要求學(xué)生對(duì)搜集證據(jù)的目的、方法、過(guò)程、用途等要有全面的理解，這樣才能逐步強(qiáng)化他們重視證據(jù)的意識(shí)。

第一環(huán)節(jié)，教師帶領(lǐng)學(xué)生回顧前期對(duì)于小孔與像關(guān)系的研究，在沒(méi)有任何經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)之前，學(xué)生對(duì)蠟燭的光穿過(guò)一個(gè)小孔會(huì)成什么像難以有具體想法。在學(xué)習(xí)了光在空氣中沿直線(xiàn)傳播的知識(shí)后，基于所獲得的間接證據(jù)進(jìn)行第二次猜想，這時(shí)有6名學(xué)生的猜想與觀(guān)察到的事實(shí)是一致的。這一次搜集證據(jù)的過(guò)程使學(xué)生學(xué)會(huì)了小孔成像實(shí)驗(yàn)中搜集證據(jù)的方法，并獲得了一孔成像的直接證據(jù)，即蠟燭的光經(jīng)過(guò)一個(gè)小孔會(huì)形成一個(gè)倒立的像，這一證據(jù)也進(jìn)一步驗(yàn)證了光在空氣中是沿直線(xiàn)傳播的。這個(gè)活動(dòng)讓學(xué)生開(kāi)始關(guān)注證據(jù)的價(jià)值，在他們心中埋下一粒重視證據(jù)的意識(shí)的種子。

第二環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)與一孔成像的探究具有連續(xù)性。教師提出“蠟燭的光經(jīng)過(guò)兩個(gè)小孔會(huì)有什么現(xiàn)象”的問(wèn)題后，學(xué)生會(huì)積極反省上一階段所積累的經(jīng)驗(yàn)（直接證據(jù)）與所獲得的知識(shí)（間接證據(jù)）并進(jìn)行猜想與假設(shè)，引發(fā)了認(rèn)知沖突（如圖5）。

認(rèn)知沖突出現(xiàn)之后，學(xué)生意識(shí)到需要搜集證據(jù)一探究竟。此時(shí)，對(duì)證據(jù)的關(guān)鍵性的強(qiáng)調(diào)是非常及時(shí)而且必要的，學(xué)生會(huì)有強(qiáng)烈的意愿去進(jìn)行證據(jù)的搜集。有了上一環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，本環(huán)節(jié)證據(jù)的搜集非常順利。當(dāng)學(xué)生檢查證據(jù)時(shí)，他們心中重視證據(jù)意識(shí)的種子開(kāi)始生根發(fā)芽。

第三環(huán)節(jié)，在一個(gè)蠟燭火焰通過(guò)兩個(gè)孔會(huì)形成兩個(gè)倒立的像的事實(shí)基礎(chǔ)上，教師提出了新的探究問(wèn)題：兩孔成像中孔與像是怎樣的對(duì)應(yīng)關(guān)系？學(xué)生開(kāi)始嘗試對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行解釋?zhuān)阂驗(yàn)閮蓚€(gè)孔會(huì)形成兩個(gè)倒立的像，如果孔與像是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，那么再次證明光是沿直線(xiàn)傳播的解釋是正確的;如果孔與像不是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，那么就需要考慮其他因素，再次尋找其他證據(jù)?；谶@樣的觀(guān)察預(yù)期，學(xué)生制訂了探究計(jì)劃，并搜集了孔與像對(duì)應(yīng)關(guān)系的直接證據(jù)，積累了新的經(jīng)驗(yàn)。以下是學(xué)生結(jié)合預(yù)期制訂探究計(jì)劃，主動(dòng)搜集證據(jù)的教學(xué)片段：

師：兩個(gè)倒著的像與這兩個(gè)孔之間又是怎么對(duì)應(yīng)的？在同學(xué)們的猜想中，出現(xiàn)了兩種情況，有兩位同學(xué)都認(rèn)為會(huì)有兩個(gè)倒著的像，但是仔細(xì)看，第一位同學(xué)認(rèn)為孔與像的關(guān)系是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，也就是上面的孔成的像在上面，下面的孔成的像在下面。第二位同學(xué)認(rèn)為孔與像的關(guān)系是交叉對(duì)應(yīng)的關(guān)系，也就是上面的孔成的像在下面，下面的孔成的像在上面（如圖6）。你們?cè)趺聪肽兀?/p>

生：我不贊同第二幅的猜想。因?yàn)槲覀円呀?jīng)知道光是沿直線(xiàn)傳播的，光在穿過(guò)小孔的時(shí)候不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)折。

師：事實(shí)到底是怎樣的，我們還是需要拿證據(jù)說(shuō)話(huà)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該怎么做呢？怎么判斷哪個(gè)孔跟哪個(gè)像對(duì)應(yīng)？

生：我們組覺(jué)得，一共有兩個(gè)孔，如果堵上一個(gè)孔，顯示出來(lái)的是哪一個(gè)像，就是沒(méi)有堵上的孔所成的像。另一個(gè)孔也是這樣。

師：你們聽(tīng)明白了嗎？誰(shuí)能再來(lái)解釋一下。

生：這位同學(xué)的意思是，如果你堵住一個(gè)孔，那么蠟燭發(fā)出來(lái)的光肯定就沒(méi)有經(jīng)過(guò)這個(gè)孔，而且上次我們也驗(yàn)證了，一個(gè)孔出來(lái)的像也是倒著的。我們看看如果把上面的孔堵上會(huì)出現(xiàn)哪一個(gè)像，再把下面的孔堵上再看看會(huì)出現(xiàn)哪一個(gè)像，這樣就知道孔和像的對(duì)應(yīng)關(guān)系了。

師：表達(dá)得真清楚。為了安全起見(jiàn)，老師給每個(gè)小組準(zhǔn)備了一個(gè)棒棒糖模型，請(qǐng)使用它幫助你們完成實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)同學(xué)們開(kāi)始搜集證據(jù)吧。

從以上教學(xué)過(guò)程可以發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在本環(huán)節(jié)中是積極主動(dòng)地完成探究計(jì)劃的制訂的，他們開(kāi)始學(xué)會(huì)根據(jù)自己的預(yù)期確定觀(guān)察的目的，選擇合適的觀(guān)察方法，主動(dòng)地進(jìn)行證據(jù)的搜集。在進(jìn)行解釋時(shí)，他們更加重視證據(jù)的使用，自覺(jué)地運(yùn)用已驗(yàn)證的知識(shí)，重視證據(jù)的意識(shí)在學(xué)生心中進(jìn)一步發(fā)展。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看到，有了直接證據(jù)（科學(xué)事實(shí)）和間接證據(jù)（知識(shí)）的積累，本次探究有17名學(xué)生的猜想與事實(shí)是一致的，與第一次只有6名同學(xué)一致的數(shù)據(jù)相比有了很大提升。

第四環(huán)節(jié)提出的問(wèn)題“三孔成像中會(huì)有怎樣的現(xiàn)象，孔與像是怎樣的對(duì)應(yīng)關(guān)系”與前兩個(gè)環(huán)節(jié)具有連續(xù)性，而且難度再次升級(jí)，小孔在數(shù)量上和空間上都更加復(fù)雜?；谇懊娴闹R(shí)（間接證據(jù)）和多次的探究經(jīng)驗(yàn)（直接證據(jù)），學(xué)生本次猜想從表達(dá)上看更有自信，而且還作出了假設(shè)：可能幾個(gè)孔就有幾個(gè)像，而且孔與像是一一對(duì)應(yīng)的。如果搜集的證據(jù)與預(yù)期一致，就再次驗(yàn)證光在空氣中是沿直線(xiàn)傳播的，新發(fā)現(xiàn)的規(guī)律應(yīng)該是正確的。帶著這樣的預(yù)期，學(xué)生進(jìn)行了第四次證據(jù)搜集。

經(jīng)過(guò)對(duì)事實(shí)證據(jù)的觀(guān)察、積累并加以整理，學(xué)生已經(jīng)能夠結(jié)合多次獲取的證據(jù)從原理上解釋清楚孔與像的關(guān)系。從數(shù)據(jù)上可以看到，這一次全班31名同學(xué)的猜想與事實(shí)是一致的，這也說(shuō)明增加事實(shí)（直接證據(jù)）對(duì)得出結(jié)論具有重要意義，此時(shí)，重視證據(jù)的意識(shí)已經(jīng)在孩子們心中越來(lái)越強(qiáng)烈了。

從這幾個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)過(guò)程發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在不斷地獲得和積累直接證據(jù)與間接證據(jù)，并主動(dòng)進(jìn)行比較、分析和推理的思維加工，他們的猜想與假設(shè)意識(shí)和能力悄然發(fā)生著變化?？梢哉f(shuō)，每一次假設(shè)都離不開(kāi)上一次探究中搜集到的證據(jù)，每一次思維與反省，都使得下次的假設(shè)不斷前進(jìn)，最終獲得有依據(jù)的斷言。由此可見(jiàn)，對(duì)搜集證據(jù)的處理與分析不斷推動(dòng)著學(xué)生反省思維的形成。

3.利用回顧總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于搜集證據(jù)的元認(rèn)知

科學(xué)教學(xué)的意義并不僅僅在于使學(xué)生獲得科學(xué)知識(shí)，更重要的是引導(dǎo)他們經(jīng)歷獲取科學(xué)知識(shí)的過(guò)程，培養(yǎng)科學(xué)探究的方法以及發(fā)展元認(rèn)知的能力。

例如，在最后一次探究和教學(xué)結(jié)尾處，教師有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生深化證據(jù)意識(shí)，進(jìn)行反思性訓(xùn)練，從而提升了學(xué)生的元認(rèn)知能力。本環(huán)節(jié)的教學(xué)片段如下：

師：我很想知道，你們這次怎么猜得這么準(zhǔn)呢？誰(shuí)來(lái)分享、評(píng)價(jià)一下自己的猜想？

生：我們前兩次實(shí)驗(yàn)已經(jīng)知道了光是沿直線(xiàn)傳播的。三個(gè)孔也不例外，和剛才同學(xué)講的一樣，火焰頂端穿過(guò)第一個(gè)小孔到達(dá)這里，下面火焰穿過(guò)第一個(gè)小孔到達(dá)這里，形成一個(gè)倒著的像。后面兩個(gè)孔也是一樣的，那三個(gè)孔就形成了三個(gè)倒著的像。我很高興自己還學(xué)會(huì)了怎樣找規(guī)律。

師：很好！他是用我們學(xué)習(xí)過(guò)的“光是沿直線(xiàn)傳播的”這個(gè)知識(shí)，也就是用間接證據(jù)猜對(duì)的，還自我評(píng)價(jià)學(xué)會(huì)了怎樣尋找規(guī)律。還有沒(méi)有用別的方法也猜對(duì)的？

生：我是靠前兩次經(jīng)驗(yàn)也就是直接證據(jù)獲得這個(gè)結(jié)論的。我看第一次它有一個(gè)小孔，光又是沿直線(xiàn)傳播，它會(huì)有一個(gè)倒著的像。第二次有兩個(gè)小孔就有兩個(gè)倒著的像，所以我認(rèn)為第三次有三個(gè)孔就會(huì)有三個(gè)倒著的像。我發(fā)現(xiàn)，獲取證據(jù)后的思考很有用，為下次假設(shè)提供了依據(jù)。

師：掌聲鼓勵(lì)。我們一起來(lái)回顧一下這個(gè)過(guò)程。在小孔與像的研究活動(dòng)中，之所以我們的猜想假設(shè)越來(lái)越接近于事實(shí)，是因?yàn)槲覀兊闹R(shí)（間接證據(jù)）在一點(diǎn)點(diǎn)增多，我們的經(jīng)驗(yàn)（直接證據(jù)）也在逐漸豐富，我們每個(gè)人都在不斷地反思總結(jié)。

這里，我們可以把知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)都理解為事實(shí)，知識(shí)是概念性事實(shí)，經(jīng)驗(yàn)是經(jīng)驗(yàn)性事實(shí)。經(jīng)驗(yàn)性事實(shí)是由直接明確的、經(jīng)觀(guān)察得來(lái)的證據(jù)支撐的事實(shí)，就是直接證據(jù)。概念性事實(shí)是人們深信不疑的一些觀(guān)點(diǎn)，就是間接證據(jù)。

不管是預(yù)測(cè)還是作出假設(shè)，都有著由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由單因素到多因素，由不正確到逐漸接近正確，以“漸進(jìn)”形式發(fā)展的特點(diǎn)。學(xué)生的這種發(fā)展正是依靠證據(jù)的增多和發(fā)現(xiàn)證據(jù)之間的聯(lián)系，形成統(tǒng)一的整體而實(shí)現(xiàn)的。