發(fā)布時間：2020-12-14所屬分類：教育論文瀏覽：1次
摘 要： 隨著科學教育研究的不斷深入和科學教學改革的不斷深化，科學論證得到科學界和教育界的高度重視。2017年我國修訂的《小學科學課程標準》提出科學學科的核心素養(yǎng)主要包括科學觀念與應用、科學思維與創(chuàng)新、科學探究與交流、科學態(tài)度與責任四個方面。其中科學思
隨著科學教育研究的不斷深入和科學教學改革的不斷深化，科學論證得到科學界和教育界的高度重視。2017年我國修訂的《小學科學課程標準》提出科學學科的核心素養(yǎng)主要包括科學觀念與應用、科學思維與創(chuàng)新、科學探究與交流、科學態(tài)度與責任四個方面。其中“科學思維與創(chuàng)新”強調了科學推理和科學論證對學生科學思維發(fā)展的重要性。“科學探究與交流”表明科學探究是通過多種方法尋找證據(jù)、運用創(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成共識的過程。將論證引入科學探究，更加強調了學生在建構科學概念時的思維過程，鼓勵學生通過推理和研討建構對科學現(xiàn)象的理解。
在課程標準和教育理念的引導下，論證作為科學教育的核心元素在近些年得到越來越多的關注。在小學階段，倡導學生的探究式學習，學生在教師指導下提出科學問題，通過現(xiàn)場考察、實驗操作、邏輯推論等方式獲取經驗證據(jù)，將問題和證據(jù)結合起來做出科學解釋。從問題通過推論到主張、基于證據(jù)提出觀點，這就是論證的內涵，也是科學探究的關鍵之所在。而實驗探究中的證據(jù)是學生建立科學概念的思維素材，學生對證據(jù)的收集、呈現(xiàn)和表達，是有效建構科學概念和促進思維發(fā)展的催化劑。
一、有序收集證據(jù)，關注思維的邏輯性，讓論證思路更清晰
小學生在科學探究的過程中往往只在意最直觀的事物形象，不能有目的、有步驟、層層遞進地對事物進行觀察和體驗，局限于探究的形式，在尋找證據(jù)的過程中往往忽視事物的內在邏輯，思考問題不夠全面、深入。因此，如何激發(fā)學生的內在學習需要，抓住學生思維的生長點，有序收集證據(jù)，是教師在實際教學中需要關注的。
如《比較水的多少》一課，首先出示兩個不同形狀的瓶子，矮胖子里裝著紅色的水，高瘦子里裝著綠色的水，學生觀察并猜想兩個瓶子里的水誰多誰少，將猜想的結果展示在黑板上。交流之后發(fā)現(xiàn)用眼睛看的方法不準了，這時引導學生尋找新的收集證據(jù)的方法，想辦法證明他們的猜測。學生討論出使用尺子與玻璃杯比水面高度、使用電子秤與空杯比水的輕重、使用小杯子與水槽比傾倒杯數(shù)、使用漏斗與秒表比流淌時間等方法。各小組使用不同器材進行實驗、收集證據(jù)，并交流匯報。通過研討發(fā)現(xiàn)，長度單位、 重量單位、數(shù)量單位、時間單位都無法準確地表達出矮胖子比高瘦子多出的水量。“有沒有更精確的測量方法?”教師引導學生尋找更加科學的方法，繼續(xù)收集證據(jù)。此時引入“水的體積”這個標準單位，并借助量筒這個標準測量工具進行測量。從多種工具解決問題的受阻到標準工具的介紹和使用，順應學生的認知需要，推動學生的思維發(fā)展，在解決問題的過程中體會“標準量”的產生過程。
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這樣的教學，學生經歷了發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、產生新問題、再解決新問題的探究過程。教師不斷抓住課堂生成搭建問題到事實的階梯，引導學生有序收集證據(jù)，并關注組間的觀點與證據(jù)，由個體論證轉向集體論證，從定性研究到定量測量，層層遞進，步步深入，順應思維的邏輯發(fā)展順序，在發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程中不斷拓展思維的廣度和深度。
二、準確呈現(xiàn)證據(jù)，關注思維的嚴謹性，讓論證過程可操作
學生的思維發(fā)展需要經歷推理和論證的過程，而推理和論證需要證據(jù)的呈現(xiàn)和支撐。傳統(tǒng)課堂中，學生更多地側重于設計實驗、經歷實驗過程、得出實驗結論，在強調探究結果的同時滿足于對證據(jù)的簡單獲取而忽略了直觀展示，未能把現(xiàn)象和證據(jù)聯(lián)系起來，進行進一步的整理和分析。教師應幫助學生匯總和呈現(xiàn)證據(jù)，將自己觀察到的現(xiàn)象和收集到的證據(jù)同他人的結果進行比較，然后再對同伴的證據(jù)進行質疑和論證。
如《電磁鐵》一課，學生設計對比實驗探究電磁鐵的磁性強弱與鐵芯上所繞導線圈數(shù)之間的關系。學生借助電磁鐵所吸引的大頭針的數(shù)量來展現(xiàn)電磁鐵的磁性強弱變化。教師借助EXCEL表格對各組的實驗結果進行統(tǒng)計，整理并繪制折線統(tǒng)計圖，分析兩者之間的關系。EXCEL表格數(shù)據(jù)的匯總和折線統(tǒng)計圖的展示能夠幫助學生直觀明了地發(fā)現(xiàn)電磁鐵的磁性強弱與鐵芯上所繞導線圈數(shù)之間的關系，順利得出具有普遍規(guī)律性的結論。從折線統(tǒng)計圖中我們還能發(fā)現(xiàn)各組實驗數(shù)據(jù)之間的差異，學生通過將自己收集的證據(jù)與他人的進行比較，能夠有跡可循、有據(jù)可依地開展思考與探究，分別探尋實驗材料、操作規(guī)范、實驗誤差、實驗變量設置的問題。通過對數(shù)據(jù)橫向、縱向的梳理對比，不斷琢磨探究過程中的細節(jié)處理，才能讓論證過程更加嚴謹、科學，挖掘不同數(shù)據(jù)背后所蘊含的價值。
不滿足于得出簡單的實驗結論，數(shù)據(jù)的直觀呈現(xiàn)能夠幫助學生更加注重結論的推理過程，理清研究對象之間的關系或規(guī)律，建構思維模型，從而培養(yǎng)學生注重證據(jù)、遵循邏輯的意識，并結合探究獲取的新證據(jù)，分析、推理并建構新的科學概念，逐步形成科學、理性的思維方式，一步步向科學本質邁進。
三、科學表達證據(jù)，關注思維的深刻性，讓證據(jù)價值更優(yōu)化
科學探究不僅要重視取證過程和證據(jù)呈現(xiàn)，更應把握好取證、思維和交流三者間的關系，關注學生的個體交流和集體論證，以促進思維的發(fā)展。小學生由于缺乏一定的思維模式，在表述時往往是淺層表達，缺少前后聯(lián)系。因此，教師要幫助學生架構論證階梯，盡可能地讓學生明晰論證過程，根據(jù)收集到的證據(jù)有條理地表述自己的觀點，并對研究過程進行有邏輯層次地概括和總結。
如《熱是怎樣傳遞的》一課，學生通過實驗觀察熱傳導的過程和方向，并用文字或圖示記錄、交流觀察到的現(xiàn)象。借助收集到的直觀的事實證據(jù)，通過對實驗數(shù)據(jù)的分析，得出熱在傳導過程中的特點，并理解熱傳遞過程中還伴隨著能量的耗散。在研討過程中部分學生是借助小木棍的掉落順序來判斷熱在金屬絲中的傳導過程，而其他學生用可直觀檢測的溫度來說明熱傳導的規(guī)律，一個關注現(xiàn)象，一個側重數(shù)據(jù)。教師適時提問，幫助學生搭建現(xiàn)象和數(shù)據(jù)之間的橋梁，從定性走向定量，處理他們的論點。教師也可以促使學生對收集到的證據(jù)進行進一步地統(tǒng)整與思考，從而幫助學生理清思維過程，用科學的語言把論證過程中零散的發(fā)現(xiàn)進行概括和整理，并有理有據(jù)地表達自己對問題的看法。
在學生論證的過程中，教師通過對學生所表達觀點的提煉和歸類，促進學生對自己的想法展開審視，同時學生還可以將他人的說法與自己的論證發(fā)現(xiàn)進行比對，產生思維碰撞，使原有想法與新證據(jù)之間形成多重“對質”，從而提煉出更為合理的解釋，最后達到理論與證據(jù)的協(xié)調，促進前概念向科學概念的真正轉化。
結語
科學論證之所以是科學教育的核心內容，因為科學論證反映了科學的本質，科學正是依賴著永不間斷的論證才得以發(fā)展和趨于成熟。在論證過程中，學生帶著自己的觀點開展探究活動，由關注“我在做什么”發(fā)展到關注“我要收集什么信息”，建立論證邏輯。收集信息之后將數(shù)據(jù)匯總呈現(xiàn)，并與觀點建立聯(lián)系，讓理論與證據(jù)相互作用，實現(xiàn)概念的建構。在整個探究過程中，學生經歷基于證據(jù)的思維論證過程，將“緘默性”的個體經驗轉化為顯性的可以言說的集體共識，進一步加深對科學概念的理解，促進思維的發(fā)展。——論文作者：朱玉潔
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