讓論證滲入教學(xué)

〔摘" "要〕" 科學(xué)論證是重要的科學(xué)活動，對于學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)至關(guān)重要。學(xué)生在參與科學(xué)論證的過程中，能夠促進(jìn)其科學(xué)素養(yǎng)的全面發(fā)展。本文在分析小學(xué)科學(xué)教學(xué)最新走向的基礎(chǔ)上，試圖讓科學(xué)論證滲入小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，并結(jié)合目前小學(xué)科學(xué)教材和課堂教學(xué)的特點，從轉(zhuǎn)變教師觀念、發(fā)展學(xué)生思維、拓寬探究活動等方面談?wù)勏敕ā?/p>

〔關(guān)鍵詞〕" 小學(xué)科學(xué)；科學(xué)論證；課堂教學(xué)；教師觀念；學(xué)生思維；探究實踐

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕" A" " " " "〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）" 11" " 046-003

2022年版科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出，科學(xué)學(xué)科中的探究實踐要求學(xué)生在了解和探索自然、獲得科學(xué)知識、解決科學(xué)問題以及在技術(shù)與工程實踐過程中，形成科學(xué)探究能力、技術(shù)與工程實踐能力和自主學(xué)習(xí)能力。這意味著，“探究實踐”不應(yīng)只包含“科學(xué)探究”，還應(yīng)凸顯科學(xué)活動的特質(zhì)——強調(diào)“科學(xué)實踐”中的推理和論證，并將其貫穿于探究實踐的全過程。

當(dāng)前，各國都紛紛重視將科學(xué)推理和論證融入科學(xué)教學(xué)變革之中。因此，我們在課堂教學(xué)中要關(guān)注證據(jù)和學(xué)生觀點的意義連接；要重視教學(xué)中知識的表征、外化和相互作用，要讓學(xué)生明白“我究竟是怎么想的”，提煉自己的理論，并清晰地表達(dá)出來。進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生的深層學(xué)習(xí)，讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)“主體”，并在一次次的推理和論證過程中，發(fā)展科學(xué)思維，提升科學(xué)素養(yǎng)。

一、轉(zhuǎn)變教師觀念是前提

學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)深受教師教學(xué)行為、教學(xué)水平的影響和作用，而教師的教學(xué)行為又受教師教學(xué)觀念的支配和指導(dǎo)。因此，要將科學(xué)推理和論證融入小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)中，教師應(yīng)先改變原有的教學(xué)觀念。

（一）創(chuàng)建和諧平等的師生關(guān)系

基于科學(xué)推理和論證的小學(xué)科學(xué)課堂，首先必須改變課堂教學(xué)中學(xué)生的“師本位”思想。在課堂上，尤其是在大型公開課上，學(xué)生會“配合”教師上課，猜測教師心中的那個答案。比如在一次研討會上，教師邀請一個學(xué)生上來做演示實驗。那位學(xué)生上來時靠近教師低聲交流了一下，然后順利完成了實驗，與會教師也都沒關(guān)注這個細(xì)節(jié)。直到互動環(huán)節(jié)，那位上課教師意味深長地道出了這個細(xì)節(jié)：“老師們，你們知道剛才那位上來操作實驗的學(xué)生跟我說了什么嗎？她問我，老師你是希望我做對還是做錯呢？”與會教師聽后一陣嘩然。

試問，如果在課堂上學(xué)生將腦筋都用在想著教師的答案，那么，課堂上還會有學(xué)生之間的質(zhì)疑聲嗎？為此，必須轉(zhuǎn)變原有的師生關(guān)系，創(chuàng)建和諧平等的課堂氛圍，使學(xué)生敢于質(zhì)疑，積極說出自己的不同想法，使每個學(xué)生體驗到說出不同想法遠(yuǎn)比回答正確更重要。

（二）實施適度有效的課堂評價

研究表明，適度有效的表揚能增強學(xué)生的自信心和滿足感。首先，我們在課堂上應(yīng)拋棄那些“虛偽”的評價，如“你真像一個小科學(xué)家”等，這樣的評價只會讓學(xué)生變得麻木不仁。我們要追求“求實而有針對性”的評價，如“你能實事求是，你的態(tài)度很值得我們學(xué)習(xí)”等，這樣的評價才能增加學(xué)生探求事實、追求真理的動力。此外，科學(xué)課堂上的很多科學(xué)結(jié)論是建立在多個科學(xué)探究活動之上的，還有很多科學(xué)探究會失敗。此時，教師應(yīng)及時給予學(xué)生鼓勵，讓學(xué)生形成持續(xù)探究、勇于糾錯的學(xué)習(xí)品質(zhì)。

為此，教師在課堂上需實施適度有效的評價，使學(xué)生基于推理和論證，實事求是地對待每一個問題或現(xiàn)象。

（三）給予充裕無限的探究時間

不少公開課上，教師為了在40分鐘內(nèi)順利地完成自己的教學(xué)預(yù)設(shè)，往往在只有部分小組完成探究活動時就叫停，并讓學(xué)生對探究結(jié)果進(jìn)行匯報。反觀國外，在《觀察蚯蚓》一課上，教師讓每個學(xué)生到他那里拿走一條蚯蚓，頓時教室里亂成一片，學(xué)生拿著蚯蚓探究了近一節(jié)課的時間。課后有教師質(zhì)疑這是在浪費時間，上課教師的回復(fù)是，如果沒有這一步，其他都是無效的。當(dāng)然，國內(nèi)也有這樣的事例。

為此，我們應(yīng)舍得給學(xué)生充裕的探究時間，也不能將探究時間局限于課堂之內(nèi)，如果他們需要，教師就要做好和學(xué)生一起在課外探究科學(xué)結(jié)論的準(zhǔn)備。只有這樣，學(xué)生才會將自己的不同想法表達(dá)出來，才會敢于質(zhì)疑，才會追求屬于自己的科學(xué)結(jié)論。

二、發(fā)展學(xué)生思維是關(guān)鍵

科學(xué)課堂上的探究過程其實就是科學(xué)思維的過程，只有讓學(xué)生參與了分析、歸納等學(xué)習(xí)過程才是真正的探究過程，學(xué)生才能真正理解這一探究活動的結(jié)論。因此，我們在放手讓學(xué)生動手的同時更要關(guān)注對其思維的培養(yǎng)。

（一）培養(yǎng)學(xué)生的問題思維

科學(xué)課強調(diào)從問題出發(fā)，有了問題，學(xué)生才會有所思考，才會想方設(shè)法去推理和論證，才能有所發(fā)現(xiàn)并得出科學(xué)的結(jié)論。因此，問題是科學(xué)課的基石，也是學(xué)生思維的動力源。我們應(yīng)在課堂教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生提出問題、解決問題，如“這是為什么？”“這說明了什么？”“它們有什么關(guān)系？”等等。

如有位教師在教學(xué)《空氣能占據(jù)空間嗎》一課時，選擇吹鼓塑料瓶內(nèi)氣球的事例來引入。

師：這里有兩個塑料瓶，里面各裝了一個氣球，你們能吹鼓瓶內(nèi)的氣球嗎？

（師邀請兩位學(xué)生試吹）

（一個學(xué)生吹鼓了瓶內(nèi)氣球，而另一個學(xué)生沒有吹鼓瓶內(nèi)氣球）

師：為什么一個瓶子內(nèi)的氣球能吹鼓，而另一個不行呢？

生：我發(fā)現(xiàn)能吹鼓瓶內(nèi)氣球的瓶子底部有個小孔，而另一個瓶子沒有小孔。

師：那么，你們認(rèn)為瓶內(nèi)氣球不能吹鼓與什么有關(guān)？

生：與塑料瓶有沒有小孔有關(guān)系。

生：有孔的瓶子，在吹氣時瓶內(nèi)的氣會漏出來，氣球就能鼓起來，而沒有孔的瓶子，在吹氣時瓶內(nèi)的氣不會漏，氣球不能鼓起來。

師：是否真的如這位同學(xué)說的那樣跟瓶內(nèi)空氣占據(jù)著空間有關(guān)，我們能不能設(shè)計實驗來證實一下呢？

可以說，正是因為“瓶子內(nèi)的氣球怎么鼓不起來”這一問題，將學(xué)生的思維主動牽引到探索真理、尋求證據(jù)的道路上。

（二）培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)思維

科學(xué)課重視“用數(shù)據(jù)說話”。數(shù)據(jù)往往是很多科學(xué)結(jié)論的有力證據(jù)，也是學(xué)生尋找規(guī)律、得出結(jié)論的有力助手。因此，尊重數(shù)據(jù)是學(xué)習(xí)科學(xué)的準(zhǔn)則。我們應(yīng)在課堂教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生尊重數(shù)據(jù)、利用數(shù)據(jù)。

學(xué)生在研究“擺錘的重量與擺的快慢是否有關(guān)”實驗時，8個小組中有1個小組的數(shù)據(jù)出現(xiàn)了“意外”。這一組的一倍重量擺錘，三次均擺動了20次；二倍重量擺錘，三次均擺動了18次；三倍重量擺錘，三次均擺動了17次。

那位教師看到這組數(shù)據(jù)后，選擇了尊重數(shù)據(jù)，并從這組數(shù)據(jù)出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生梳理一下實驗的全過程，并強調(diào)對實驗的結(jié)論可重復(fù)驗證。在此過程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)是實驗的方法影響了該組的實驗數(shù)據(jù)，這組學(xué)生是將鉤碼一個接一個往下掛的，而其他組是把鉤碼掛在同一高度上的。最后，這一組的學(xué)生調(diào)整實驗方法，重新獲得實驗數(shù)據(jù)，終于達(dá)成研究共識。

（三）培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)思維

科學(xué)是一種實證系統(tǒng)?？茖W(xué)課要體現(xiàn)這一科學(xué)本質(zhì)，其核心目標(biāo)應(yīng)是引領(lǐng)學(xué)生尋找證據(jù)，利用可靠的證據(jù)解釋世界。為此，教師在課堂教學(xué)中，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生遇到問題時，不輕易下結(jié)論，不盲目接受結(jié)論，也不從眾，而要認(rèn)真分析和思考，用可靠的證據(jù)去解釋。

以某位教師在教學(xué)《產(chǎn)生氣體的變化》一課為例，當(dāng)學(xué)生紛紛猜測小蘇打和白醋產(chǎn)生的氣體是二氧化碳時，教師問：“是二氧化碳，但證據(jù)呢？”因缺乏證據(jù)，學(xué)生不敢確定了。想到二氧化碳具有不支持燃燒、比空氣重的兩個特性，學(xué)生提出能否利用收集到的氣體檢驗這兩種特性。于是，他們通過熄滅燃燒的火柴、燃燒的蠟燭等方式，證實該氣體具有不支持燃燒、比空氣重的兩個特性。教師再次提問：“確定是二氧化碳了嗎？”此時，大部分學(xué)生認(rèn)為它就是二氧化碳了。然后教師提供一份氣體特征信息表，讓學(xué)生對比觀察。學(xué)生發(fā)現(xiàn)不支持燃燒、比空氣重的氣體除了二氧化碳，還有氬氣等。這時，學(xué)生認(rèn)為僅憑這些證據(jù)，還不能確定該氣體一定是二氧化碳，還需尋找到更多的新證據(jù)。

這位教師用幾次簡單的反問，將學(xué)生引向了尋求可靠證據(jù)的道路上，使學(xué)生的證據(jù)意識得到了很好的培養(yǎng)。

三、拓寬探究活動內(nèi)容是保障

2022年版科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出，科學(xué)課程應(yīng)激發(fā)學(xué)習(xí)動機，加強探究實踐。因此，教師應(yīng)為學(xué)生選擇數(shù)量充足、內(nèi)容合適的典型探究活動，有時甚至需要跳出教材，拓寬探究活動的內(nèi)容，以滿足學(xué)生們的探究需求，更好地收集證據(jù)，得出科學(xué)結(jié)論。

（一）增發(fā)實驗材料

實驗材料在科學(xué)探究活動中的作用是毋庸置疑的?？茖W(xué)教師除了要將書本中的相關(guān)實驗材料選擇好、準(zhǔn)備好、呈現(xiàn)好、使用好外，還應(yīng)適當(dāng)增加相應(yīng)的實驗材料，以此優(yōu)化科學(xué)探究的效果，滿足學(xué)生的探究需求。

如教學(xué)《放大鏡》一課，教師讓學(xué)生探索“放大鏡能放大物體圖像的奧秘”時，教材呈現(xiàn)了三種材料，分別是放大鏡、玻璃片、近視眼鏡。如果教師能給學(xué)生提供一套有結(jié)構(gòu)性的材料，套材中包含玻璃片、不透明玻璃片、不透明凸鏡、透明長方體、透明圓柱體、凹透鏡、凸度不同的凸透鏡，則既能滿足學(xué)生的探究需求，也能將教材中的兩個環(huán)節(jié)整合成一個大環(huán)節(jié)。這樣，學(xué)生探究的時間會更加充分，可以讓他們更專注地尋找證據(jù)，獲得相應(yīng)的科學(xué)結(jié)論。

（二）增設(shè)質(zhì)疑環(huán)節(jié)

質(zhì)疑是學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的開始，能使思維變得活躍，促使學(xué)生探究和論證自己的想法，它是獲得科學(xué)結(jié)論的重要途徑。

如教學(xué)《發(fā)現(xiàn)變化中的新物質(zhì)》一課時，學(xué)生在交流中說到，物質(zhì)在變化中產(chǎn)生的新物質(zhì)無處不在，并列舉了鐵生銹的事。有些學(xué)生認(rèn)為鐵生銹是化學(xué)變化，鐵銹是新物質(zhì)；有些學(xué)生則認(rèn)為鐵生銹是物理變化，鐵銹不是新物質(zhì)。針對這一情況，教師增設(shè)質(zhì)疑環(huán)節(jié)，讓學(xué)生探索鐵銹是不是不同于鐵的新物質(zhì)。學(xué)生通過反復(fù)測試兩者的導(dǎo)電性、磁性，發(fā)現(xiàn)鐵能被磁鐵所吸引、導(dǎo)電性較好，而鐵銹不能被磁鐵所吸引、不易導(dǎo)電。兩者差異很大，所以鐵銹是一種不同于鐵的新物質(zhì)，鐵生銹屬于化學(xué)變化。

因此，在學(xué)生交流環(huán)節(jié)，教師要適時增設(shè)質(zhì)疑環(huán)節(jié)。這既能滿足學(xué)生的探究需求，也能促使學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題、論證問題，獲得新知。

（三）增加證偽實驗

科學(xué)的結(jié)論可以被證實或證偽，而證偽作為檢驗科學(xué)結(jié)論的一種方式，有其特殊的價值。在當(dāng)前的科學(xué)課堂上，我們做得最多的是“證實”實驗，卻往往忽視了證偽工作的重要性，致使部分科學(xué)探究的結(jié)論不嚴(yán)密，缺少可靠證據(jù)。如在教學(xué)《產(chǎn)生氣體的變化》一課時，學(xué)生猜測產(chǎn)生的氣體是二氧化碳。他們根據(jù)二氧化碳比空氣重、不支持燃燒的性質(zhì)，通過實驗得出收集的氣體確實比空氣重，且不支持燃燒，于是馬上得出結(jié)論：產(chǎn)生的氣體是二氧化碳。不難發(fā)現(xiàn)，這一科學(xué)結(jié)論并不嚴(yán)密，仍缺少可靠證據(jù)。此時，教師如果再出示一種已知氣體，它也具有與二氧化碳相類似的無色、透明、無味、比空氣重、不支持燃燒等特性，讓學(xué)生重復(fù)操作剛才的實驗，學(xué)生會根據(jù)實驗的結(jié)果，自行否定剛才的結(jié)論。

因此，在課堂教學(xué)中，我們應(yīng)給學(xué)生增做幾次“證偽”實驗，學(xué)生才能打破猜測和結(jié)果一致的固有思維，增強實證意識。

總之，基于科學(xué)論證的小學(xué)科學(xué)課堂走向，需要一個長期的轉(zhuǎn)變過程。教師應(yīng)在科學(xué)課堂的探究活動中，讓學(xué)生一次次地體驗科學(xué)論證的過程，這才是正確開展科學(xué)課堂探究活動的精髓所在。

參考文獻(xiàn)

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