基于三力評價引領(lǐng)的科學(xué)論證能力培養(yǎng)策略

林浩

【摘? ?要】培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)論證能力對促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有十分重大的意義。教師借助對話能力、實踐能力、質(zhì)疑能力這三力評價維度，可有效掌握學(xué)生論證活動中的思考?xì)v程，并進(jìn)一步調(diào)整教學(xué)策略，最終達(dá)到提升學(xué)生論證能力的培養(yǎng)目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)科學(xué);論證能力;三力評價

論證行為是生活中常見的思維實踐，而科學(xué)論證是圍繞相關(guān)問題展開的論證，是學(xué)生形成科學(xué)核心素養(yǎng)的重要途徑。目前科學(xué)教育界普遍認(rèn)為的科學(xué)論證能力具體表現(xiàn)為“面對科學(xué)問題情境時，能基于所獲得的資料對科學(xué)問題或者社會科學(xué)性議題進(jìn)行解釋說明，產(chǎn)生個人主張并進(jìn)行合理辯護(hù)，能考慮到對方觀點(diǎn)的不足并提出反駁，進(jìn)而重新評估自己最初的主張”。為更好地掌握學(xué)生論證活動中的思考?xì)v程，并進(jìn)一步調(diào)整自己的教學(xué)策略，教師可以從對話能力、實踐能力、質(zhì)疑能力三個方面入手，對這一綜合性評價內(nèi)容進(jìn)行解構(gòu)，具體如圖1。

一、對話能力：用論據(jù)支持或反駁主張

隨著教學(xué)改革的不斷深入，小學(xué)科學(xué)課堂已經(jīng)漸漸地由教師的“教”為中心，轉(zhuǎn)為以學(xué)生的“學(xué)”為中心。關(guān)注學(xué)生在對話中呈現(xiàn)的思維方式，尤其是運(yùn)用科學(xué)論證思維進(jìn)行有理有據(jù)的對話的能力是“學(xué)為中心”的重要表現(xiàn)。學(xué)生在某一科學(xué)情境中與他人溝通意見或進(jìn)行論證時，是否擁有自身的主張和觀點(diǎn)，并能對討論的現(xiàn)象和問題提出自己的主張或反駁對方的主張，是評價其科學(xué)論證能力的一個重要指標(biāo)。

（一）從單一素材到豐富素材

《聲音是怎樣產(chǎn)生的》是教科版小學(xué)科學(xué)四年級上冊第一單元第2課的內(nèi)容。教材圍繞“聲音是怎樣產(chǎn)生的”這一核心問題對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行聚焦。即以周圍的生活環(huán)境為研討環(huán)境，先讓學(xué)生觀察“橡皮筋是怎樣發(fā)出聲音的”，在此基礎(chǔ)上再對“聲音是怎樣產(chǎn)生的”這一問題進(jìn)行論證對話。

一個良好的科學(xué)論證活動應(yīng)具備適切的、開放的對談情境，并給學(xué)生提供足夠的研討素材和支持?jǐn)?shù)據(jù)。基于此，教師可以在開始的探索環(huán)節(jié)，提供多種活動材料（如圖2），讓學(xué)生進(jìn)行觀察活動，為接下來的論證對話提供豐富的數(shù)據(jù)。

本次活動旨在讓學(xué)生通過觀察音叉、鼓、橡皮筋、鋼尺四種物體發(fā)聲時的狀態(tài)，提出自己的主張。基于充足的觀察數(shù)據(jù)，學(xué)生可以在對話中以事實依據(jù)為論據(jù)，為自己的主張證明，或?qū)λ说闹鲝堖M(jìn)行反駁。這也為學(xué)生在科學(xué)論證活動中創(chuàng)建了真實的交談情境，有利于培養(yǎng)對話能力。

（二）從問題情境到交談情境

教師在引導(dǎo)學(xué)生研討論題時，往往以得到預(yù)期的答案為目標(biāo)，而后在規(guī)定的問題情境中，引導(dǎo)學(xué)生一步步找到這個答案。這樣的設(shè)計理念自然有其可取之處，但從培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)論證能力的角度來看，答案不是重點(diǎn)，對話過程才是教師應(yīng)該關(guān)注并重視的。

學(xué)生在討論“聲音是怎樣產(chǎn)生的”這一論題時，往往會出現(xiàn)兩種主張。其一是“我認(rèn)為四種物體在發(fā)聲時都受到了力的作用，所以聲音是由力的作用產(chǎn)生的”。其二是“我發(fā)現(xiàn)四種物體發(fā)聲時都有微微的振動，這說明它們發(fā)出聲音都是因為有振動”。對于這兩種觀點(diǎn)，學(xué)生都為自己的主張?zhí)峁┝耸聦嵳摀?jù)，但還未進(jìn)入以一定論據(jù)反駁對方觀點(diǎn)的階段。在問題情境模式下，教師應(yīng)及時提供引導(dǎo)性問題，具體如下。

師：同學(xué)們注意觀察我手上的尺子，我現(xiàn)在用力掰彎它，你們聽到它發(fā)出聲音了嗎？

生：沒有。

師：這說明什么？

生：力的作用并不是物體發(fā)聲的原因。

如果在交談情境模式下，則可以這樣進(jìn)行。

師：同學(xué)們，你們當(dāng)中現(xiàn)在出現(xiàn)了兩種觀點(diǎn)，聽了對方的想法，你還有什么想說的嗎？

生甲：老師，他們說聲音是由物體振動產(chǎn)生的，但我并沒有看到鼓在發(fā)聲時出現(xiàn)振動。

生乙：鼓發(fā)聲時，我用手摸到了它的振動，不信你自己試試。你們說聲音的產(chǎn)生是因為力的作用，我也不認(rèn)同，你看我用手壓著桌子，但它并沒有發(fā)出聲音。

在問題情境下提出的問題具有明顯的導(dǎo)向暗示，對學(xué)生的思維形成了無形的引導(dǎo)。顯然，相比于問題情境下的學(xué)生對話，交談情境下的學(xué)生對話雖具有不可控性，但也更加開放。如果教師將教學(xué)目標(biāo)設(shè)定為提升學(xué)生在對話中的論證能力，而非根據(jù)觀察實驗得出正確的主張，那么，教學(xué)設(shè)計也應(yīng)做出相應(yīng)的改變?？梢哉f，這也是一種教學(xué)優(yōu)化。

二、實踐能力：用多種方法提供有效論據(jù)

教師不僅要創(chuàng)設(shè)論證對話的課堂氛圍，引導(dǎo)學(xué)生在科學(xué)課堂上養(yǎng)成基于證據(jù)和理由進(jìn)行辯論的習(xí)慣，還應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生基于動手實踐，尋找更多的證據(jù)，以此夯實自己的觀點(diǎn)或反駁他人的觀點(diǎn)?！读x務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》針對科學(xué)探究總目標(biāo)，明確提出“科學(xué)探究是獲取科學(xué)知識的主要途徑，是通過多種方法尋找證據(jù)、運(yùn)用創(chuàng)造性思維和邏輯推理解決問題，并通過評價與交流等方式達(dá)成共識的過程”。事實上，要實現(xiàn)對學(xué)生科學(xué)論證能力進(jìn)行全面培養(yǎng)，必須引導(dǎo)學(xué)生通過實踐，尋找多種方法論證自己的觀點(diǎn)，實現(xiàn)科學(xué)探究的目標(biāo)。

（一）從感官觀察到探究觀察

論證行為雖然是日常生活中常見的思維實踐，但人們往往習(xí)慣于從事物的表面來獲取信息，以感官觀察為手段進(jìn)行論證行為。學(xué)生能否借助各種方法從實踐行為中獲取論據(jù)，是評價其論證能力高低的重要標(biāo)準(zhǔn)。而實驗材料能夠有效影響學(xué)生的思維方向，幫助學(xué)生將已有觀點(diǎn)和相關(guān)論據(jù)進(jìn)行有效聯(lián)系，從而獨(dú)立地進(jìn)行深度思考。

在《聲音是怎樣產(chǎn)生的》一課的探索環(huán)節(jié)，教師鼓勵學(xué)生通過感官、實驗等方法盡可能多地搜集支持自己觀點(diǎn)的證據(jù)。教師可在必要時為學(xué)生提供適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)支架（實驗材料如圖3），組織和引導(dǎo)學(xué)生開展探究活動，尋找物體發(fā)出聲音時會產(chǎn)生振動的證據(jù)。

本次探究活動主要聚焦于獲取“物體發(fā)聲時是否有振動”現(xiàn)象的證據(jù)。學(xué)生根據(jù)教師提供的道具（裝水的水槽、泡沫粒、拴繩的小球）進(jìn)行簡單的實驗設(shè)計，在實踐中尋求事實證據(jù)。在開放、自由的探究活動中，有些學(xué)生將敲擊后的音叉伸入水槽，將觀察到的水紋作為證據(jù);有些學(xué)生把泡沫粒放到鼓面上，再敲擊鼓面，將觀察到的跳動的泡沫粒作為證據(jù);還有學(xué)生用小球靠近敲擊后的音叉，將小球的跳動作為證據(jù)。這些形式的探究觀察有助于學(xué)生探尋觀點(diǎn)背后的證據(jù)依托，促使其形成成熟的論證思維。

（二）從直接獲取到間接獲取

學(xué)生能否在觀察和實踐的探究性活動中找到更多可供論證的論據(jù)，是評價其論證能力高低的標(biāo)準(zhǔn)之一。除此以外，教師也要關(guān)注學(xué)生的學(xué)情，對于相應(yīng)學(xué)齡段的學(xué)生的思維水平進(jìn)行大致的估計。

在尋找“發(fā)聲物體在振動”的證據(jù)過程中，學(xué)生受限于教室環(huán)境、器材特征和自身的思維能力，無法在集體論證中得出統(tǒng)一的結(jié)論。此時，教師通過信息技術(shù)等新型手段，間接地提供“發(fā)聲物體在振動”的證據(jù)。如在學(xué)生匯報了實踐觀察中獲取的證據(jù)，并進(jìn)行了集體論證活動后，教師提供音叉、鼓、橡皮筋、鋼尺四種物體發(fā)聲時的慢動作視頻。視頻中，學(xué)生清晰地看到物體在發(fā)聲時的振動狀態(tài)。該視頻極大地刺激了學(xué)生的感官，呈現(xiàn)出令人震撼的視覺效果。這種間接獲取證據(jù)的形式一定程度上突破了空間和思維的限制，有利于學(xué)生進(jìn)一步得出正確答案。

三、質(zhì)疑能力：用批判性思維看待觀點(diǎn)

從培養(yǎng)學(xué)生論證能力的角度來看，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行質(zhì)疑是不可或缺的一個環(huán)節(jié)。質(zhì)疑精神也是一切探究活動的源泉，培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑精神能夠使其突破崇信權(quán)威的心理習(xí)慣，為其提供充分的空間表達(dá)自己的想法，加強(qiáng)其主體地位。批判性思維是質(zhì)疑精神中最為重要的一項思維品質(zhì)。在這種思維的引導(dǎo)下，學(xué)習(xí)者對現(xiàn)有的事實和理由不盲目接受，而是抱疑問的態(tài)度，并嘗試用更多的事實去證實。

（一）從正向思維到逆向思維

逆向思維也稱求異思維，它是對司空見慣的似乎已成定論的事物或觀點(diǎn)進(jìn)行反向思考的一種思維方式。對于一些問題，嘗試從結(jié)論往回推，或從問題的相反面進(jìn)行探索，能夠有效論證相關(guān)觀點(diǎn)。教師應(yīng)在教學(xué)過程中有意識地培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力，激發(fā)其對已有觀點(diǎn)的質(zhì)疑。在對四樣發(fā)聲物體進(jìn)行探究后，學(xué)生已經(jīng)初步達(dá)成了對“聲音是由物體振動產(chǎn)生的”這一觀點(diǎn)的認(rèn)同。此時教師可適時地進(jìn)行引導(dǎo)。

1.敲鑼發(fā)聲。教師出示一面鑼：鑼在發(fā)出聲音時有沒有在振動？這說明什么？

2.停止鑼的振動。如果讓振動的鑼停止振動，會怎么樣？這說明什么？

在這個環(huán)節(jié)的教學(xué)中，教師先通過敲鑼，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)振動，從正面再次證實該觀點(diǎn)。之后再通過預(yù)測和觀察“停止振動的鑼”，從反面逆向證明物體的發(fā)聲正是其振動的結(jié)果。在正反兩面的驗證下，學(xué)生對“聲音是由物體振動產(chǎn)生的”這一觀點(diǎn)的認(rèn)同度也進(jìn)一步得到強(qiáng)化。

（二）從有限的材料到無限的遷移

想要讓學(xué)生跳出課堂空間的桎梏，教師應(yīng)引導(dǎo)其進(jìn)行遷移思考，鼓勵其大膽猜想、懷疑并敢于提出自己的問題。在課堂上積極引導(dǎo)，允許學(xué)生對書本上已達(dá)成統(tǒng)一的觀點(diǎn)提出質(zhì)疑，允許他們有不同的看法或者思想，這些都是培養(yǎng)批判性思維的方法。

教師在《聲音是怎樣產(chǎn)生的》一課中共出示了音叉、鼓、橡皮筋、鋼尺、鑼五種物體，在課堂結(jié)束時繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生思考：本課我們研究了這五種物體，通過不同的觀察方法搜集到了一些證據(jù)，初步證明了我們的觀點(diǎn)。那么，這是不是意味著所有物體的發(fā)聲都是由振動產(chǎn)生的呢？為進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生進(jìn)行遷移思考，教師在了解學(xué)情的基礎(chǔ)上繼續(xù)引導(dǎo)：我們在一開始的視頻中就聽到過“碰杯聲”“海浪聲”“船笛聲”，這些聲音是由物體的振動產(chǎn)生的嗎？說說你的想法和理由。

經(jīng)過對五種固體的研究，學(xué)生已經(jīng)初步證明了自己的觀點(diǎn)。但受限于課堂的時間和空間，論證活動僅是對提供的幾樣物體進(jìn)行了探究，得出的觀點(diǎn)并不能作為科學(xué)論證的一般結(jié)論。視頻中，固體玻璃杯的碰撞聲可以說是對前面論證的強(qiáng)化和檢驗，但海浪聲和船笛聲分別是液體物質(zhì)和氣體物質(zhì)發(fā)出的聲音，推測這兩種物質(zhì)發(fā)出聲音的原因是在已有認(rèn)知基礎(chǔ)上進(jìn)行的一種思維遷移，且很有可能會對固有觀點(diǎn)造成沖擊。

科學(xué)論證能力并不是學(xué)生參與科學(xué)探究活動的一種必然結(jié)果和自然習(xí)得。教師應(yīng)從對話能力、實踐能力、質(zhì)疑能力三個評價維度入手，把科學(xué)論證列入教學(xué)活動的框架，并在組織教學(xué)時有意識地予以關(guān)注。由此，學(xué)生科學(xué)探究的興趣才能得到激發(fā)，科學(xué)論證的能力才能到發(fā)展。

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（浙江省舟山市普陀區(qū)沈家門第一小學(xué)? ?316100）