小學科學教學中證據(jù)意識的培養(yǎng)

王勇

【摘 要】小學科學教學要重視和尊重證據(jù)，科學準確地尋找證據(jù)，實事求是，并以證據(jù)進行說理和論證。目前科學教學中存在輕易建立科學概念、易受從眾心理和先入為主的觀念影響等證據(jù)意識缺乏的現(xiàn)象，教師可以通過鼓勵大膽質(zhì)疑、多做“證偽”實驗、正視意外數(shù)據(jù)以及科學地觀察現(xiàn)象等方法培養(yǎng)學生的證據(jù)意識。

【關(guān)鍵詞】小學科學 證據(jù)意識

證據(jù)意識是指注重證據(jù)、尋找證據(jù)、講證據(jù)、用證據(jù)、用事實說話、用證據(jù)求證的意識。證據(jù)意識是科學素養(yǎng)的重要組成部分，應(yīng)該成為師生教學活動中培養(yǎng)科學精神和思維能力的重點。

一、培養(yǎng)證據(jù)意識的重要性

《義務(wù)教育科學課程標準（2022年版）》指出，推理論證體現(xiàn)在基于證據(jù)與邏輯，運用分析與綜合、比較分類、歸納與演繹等思維方法，建立證據(jù)與解釋之間的關(guān)系并提出合理見解。新課標將證據(jù)的呈現(xiàn)作為出發(fā)點，證據(jù)在思維能力發(fā)展中的重要性，強調(diào)證據(jù)意識的培養(yǎng)?？茖W論證能力是指建立在科學知識基礎(chǔ)上，反思自己和他人論點的不足并能合理提出反駁意見的能力，以及批判性地看待先進思想的能力。如何提高學生的證據(jù)意識，是每一位一線科學教師不得不面對和思考的問題。

證據(jù)意識是指人們在爭論中重視證據(jù)并有意識地借助證據(jù)來支撐結(jié)論的心理品質(zhì)。在進行科學研究時，研究人員必須在證據(jù)和結(jié)論之間建立經(jīng)得起推敲的緊密邏輯關(guān)系，讓科學界和公眾相信他們的研究成果。同樣，“證據(jù)意識”在小學科學教育中也應(yīng)具有很高的地位，它對提高學生的創(chuàng)造性意識也起到了積極的作用。學生是主要的證據(jù)收集者和分析者，教師是學生探究過程的支持者和引導(dǎo)者。因此，教師在科學探究過程中要注重強化學生的“證據(jù)意識”，引導(dǎo)學生學會質(zhì)疑，促進其科學思維的多維度發(fā)展。

二、小學科學課堂中證據(jù)意識缺乏的現(xiàn)狀

在實際的科學課堂中，實驗證據(jù)在探究過程中一般很少被人質(zhì)疑。學生往往會認為教師提供的證據(jù)是絕對可信可靠的，可以說科學課的實驗教學暴露出了形式化研究的問題。一提到科學探究，教師首先想到的就是“設(shè)計實驗，控制對照組”。在這個過程中，一般是教師提出實驗設(shè)計方案，而不是學生，這就導(dǎo)致學生沒有機會思考實驗設(shè)計的意義，不了解進行科學研究的思維方式。因此，在小學科學探究教學中，教師要想辦法解決形式化研究的問題，讓學生體會科學家在科學研究中的思維方式，也要給他們機會體驗科學研究的全過程，從而提高學生的證據(jù)意識。學生缺乏實證的意識和行為，在小學科學課堂中是相當常見和普遍的現(xiàn)象。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（一）盲目草率下結(jié)論，輕易建立科學概念

在科學探究教學中，有很多問題似乎與學生在生活中看到的內(nèi)容和想法是一致的，所以當科學數(shù)據(jù)或?qū)嶒灲Y(jié)果與學生的想法一致時，他們就會很快得出結(jié)論。這個結(jié)論或概念的得出是非常片面的，也沒有經(jīng)過反復(fù)檢驗，而科學真理和科學概念應(yīng)當是經(jīng)得起反復(fù)驗證的。

（二）從眾心理影響，質(zhì)疑實驗數(shù)據(jù)

在從眾心理的影響下，學生往往無法表達自己的真實想法，而受一些同學或小組的回答和交流干擾。當班上的一個學生，尤其是一個優(yōu)秀的學生，提出一個正確的觀點、信息或結(jié)論時，在經(jīng)過教師確認后，其他學生不會立即發(fā)布自己的信息，甚至會把自己的信息隱藏起來，而是展示學優(yōu)生的數(shù)據(jù)或者教師確認的數(shù)據(jù)。

（三）受先入為主的觀念影響，質(zhì)疑實驗操作

當通過實驗獲得的證據(jù)與自己最初的想法相矛盾時，學生不能設(shè)法給出正確的解釋，而只能認為實驗沒有成功。

三、證據(jù)意識的多元視角

（一）有根據(jù)地猜測是科學的猜測

在科學探究過程中，猜測絕對不是胡亂地猜測，而是根據(jù)經(jīng)驗或觀察到的現(xiàn)象，對物體或事件的未知部分和普遍特性進行深入的思考。因此，在科學探究過程中，教師一定要有意識地創(chuàng)造條件并引導(dǎo)學生進行有根據(jù)的猜測。

（二）正確準確的信息很重要

在小學科學教學中，學生對實驗探究有著與生俱來的熱情，他們實際上是樂于動手的，但這也很容易讓他們沉浸在實驗動手的樂趣中而忘記實驗研究的真正目的。教師一再說明實驗研究的注意事項，目的是讓學生了解實驗探究的注意事項，使信息更加真實準確。每個學生都希望得到的信息是真實準確的，因此要鼓勵學生多聽，鼓勵他們在實驗研究中自覺規(guī)范自己的活動。

（三）在科學探究中要用數(shù)據(jù)說話

在科學課上，猜測和推論往往在表達上是一樣的，但兩者有著本質(zhì)的區(qū)別。雖然猜測是基于一些證據(jù)，但結(jié)論必須有具體證據(jù)支持。在科學探究的數(shù)據(jù)分析環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生用事實和可靠數(shù)據(jù)說話的證據(jù)意識和思維方式非常重要，它可以促進學生掌握具有內(nèi)在邏輯聯(lián)系的科學研究方法。反之，學生如果錯誤地認為“猜測—實驗驗證—分析數(shù)據(jù)—得出結(jié)論”這個環(huán)節(jié)是分開的，科學課堂上的實驗探究就真的只是為了實驗而動手了。如果教師在科學探究過程中能夠通過有針對性地提問來引導(dǎo)學生的思維，幫助學生知道如何找到證據(jù)來支持他們的結(jié)論，學生自然會形成科學的思維方式，從而在反復(fù)確認后得出基于證據(jù)的結(jié)論。

四、培養(yǎng)證據(jù)意識的策略

（一）鼓勵大膽質(zhì)疑，培養(yǎng)證據(jù)意識

在科學探究活動的最后，在試聽學生匯報階段，當大多數(shù)學生對某一問題達成一致意見時，少數(shù)不同意見的學生往往不敢表達自己的真實想法，而是盲目聽從大多數(shù)學生的意見。這與尊重事實、注重證據(jù)，與學生科學素養(yǎng)的發(fā)展是背道而馳的。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，學生不愿表達不同意見的主要原因是缺乏自信，害怕給出錯誤的答案。教師要教育學生尊重其他同學的意見，不要嘲笑答錯了的同學，久而久之，學生在科學課上就會養(yǎng)成尊重他人意見的好習慣，而不是對錯誤答案一味指責。

（二）多做證偽實驗，培養(yǎng)證據(jù)意識

小學科學是一個經(jīng)驗體系，所以科學結(jié)論是可以反復(fù)驗證、證偽和檢驗的。然而，在小學科學課堂上，學生往往以先入為主的觀念來指導(dǎo)自己的實驗活動，以求獲得理想的信息。然而，在科學課堂上，教師做的最多的是“強化實驗”。長期在這樣的“驗證測試”中成長起來的學生，實證精神難以培養(yǎng)。因此，在小學科學教學過程中，應(yīng)隨機進行“證偽實驗”。只有這樣，所謂的“反復(fù)驗證”才能真正達到其真實的驗證效果，否則充其量是假的驗證過程。

（三）正視意外數(shù)據(jù)，培養(yǎng)證據(jù)意識

教師應(yīng)引導(dǎo)學生理解在探究過程中出現(xiàn)意想不到的信息是正常的，引導(dǎo)學生理解科學探究的答案有時不是唯一的，允許學生發(fā)表自己的看法，讓學生體驗到真正意義上的科學研究是對客觀世界中人類未知領(lǐng)域的探索，其結(jié)果是無法完全預(yù)測的。

（四）科學觀察現(xiàn)象，培養(yǎng)證據(jù)意識

加強學生的證據(jù)意識，要立足于對現(xiàn)象的分析，其核心是獲取可靠的證據(jù)，培養(yǎng)學生“有幾分證據(jù)說幾分話”的習慣。

1.觀察現(xiàn)象，尋找規(guī)律

自然現(xiàn)象是持續(xù)變化，也是十分復(fù)雜的，其中不乏一些關(guān)鍵現(xiàn)象能夠反映出事物的本質(zhì)，這樣的關(guān)鍵現(xiàn)象可以直接作為可靠且有用的證據(jù)。對于這類現(xiàn)象，教師在科學探究過程中應(yīng)當有意識地引導(dǎo)學生仔細地觀察，掌握并且運用多樣的方法來尋求證據(jù)，探究事物發(fā)展變化的內(nèi)在聯(lián)系或規(guī)律。

2. 模擬現(xiàn)象，研究原理

還有一些自然現(xiàn)象是不容易觀察到的，學生也不了解真實的情況，直接證據(jù)也難以獲得。針對這類現(xiàn)象，在教學過程中，教師可以通過模擬實驗來模擬現(xiàn)象的發(fā)生，探究現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。例如，可以模擬現(xiàn)象發(fā)生的條件、變化的軌跡或者現(xiàn)象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并引導(dǎo)學生進行實驗觀察和驗證，探究現(xiàn)象背后的原理。可以把這條路徑概括為“建立模型—檢驗?zāi)Ｐ汀忉屇Ｐ汀@取證據(jù)—考察原理”。

3.研究現(xiàn)象，修正認識

有一些現(xiàn)象并未展示出事物的本質(zhì)，這種現(xiàn)象就不能直接作為證據(jù)。教師可以通過閱讀科學史來引導(dǎo)學生了解人文科技研究方法不斷創(chuàng)新和豐富的過程，并不斷檢驗學生的掌握和理解情況。例如，在學習“地球的形狀”一課時，教師可以先引導(dǎo)學生了解人類歷史上探索地球的全過程：古代人僅靠肉眼觀察，對“天邊”的想象認識—麥哲倫的環(huán)球探險—乘船看世界—人乘宇宙飛船進入太空觀察地球。在這個過程中，幫助學生得出更真實可靠的結(jié)論。

4.關(guān)聯(lián)現(xiàn)象，增加證據(jù)的有效性

科學實驗探究中觀察到的一系列現(xiàn)象和獲取到的數(shù)據(jù)是衡量一個實驗探究效果的重要指標，也是建立科學概念的重要依據(jù)，孤立的簡單現(xiàn)象、沒有聯(lián)系的信息或者未經(jīng)證實的謠言都不能成為證據(jù)。正因為如此，教師需要想辦法找出現(xiàn)象或數(shù)據(jù)收集證據(jù)，關(guān)聯(lián)證據(jù)，驗證證據(jù)，形成普遍的意見和結(jié)論。

（五）貫穿教學過程，培養(yǎng)證據(jù)意識

培養(yǎng)證據(jù)意識是科學研究的一個深層目標，應(yīng)當尋找切實可行的方法讓證據(jù)意識的培養(yǎng)貫穿于科學教學的全過程中，具體包括：（1）在觀察活動中注意信息的儲存和組織，培養(yǎng)良好的證據(jù)意識和取證方法；（2）關(guān)注證據(jù)得來的方法或路徑，優(yōu)化實驗探究的操作方案，培養(yǎng)靈活運用科學方法的意識與能力；（3）掌握多種數(shù)據(jù)分析方法，在差異化比較中發(fā)現(xiàn)新的問題，在解決這些問題的過程中獲取新的知識以及掌握一定的技能。同時，應(yīng)當著重培養(yǎng)三種能力：一是科學質(zhì)疑和求證精神；二是獲取更多證據(jù)和運用證據(jù)的能力；三是檢驗證據(jù)和出示真實可靠證據(jù)的能力。

五、結(jié)語

基于思維能力發(fā)展的小學科學證據(jù)意識的培養(yǎng)，是提升學生科學核心素養(yǎng)的一個重要方面。在科學教學中，教師應(yīng)拓展教學組織形式，注重在養(yǎng)成嚴謹求實、捍衛(wèi)真理的科學態(tài)度和敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的習慣的同時，培養(yǎng)證據(jù)意識和理性思維。

【參考文獻】

[1]孔令強，武國棟.小學科學現(xiàn)象分析須強化證據(jù)意識[J].教學與管理，2020（26）.

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