基于“證據”的小學科學本真實驗課堂的探索

富偉良

小學科學教學中證據思維的訓練正是為學生獨立思考、開拓創新所服務的。本文針對當前小學科學教學中學生證據思維薄弱的現狀，從以科學日記為載體，培育學生的邏輯思維能力；以科學探究為核心，培植學生的實證思維力；以教學評價為突破，拓寬學生的科學思維力等三方面闡述了培育學生證據思維的主要策略。

隨著新課程改革的不斷深入，當前的小學科學教學早已改變了傳統自然常識課堂的“背多分”教學模式，取而代之的是探究味濃厚的實驗教學，讓學生通過切身的實踐來獲取科學知識，通過同學間的合作探究來體驗科學研究的成功和喜悅。在獲取科學知識的過程中，我們也發現作為科學教學重要依據的“實驗數據”沒有得到應有的重視，其結果就是學生證據意識的薄弱，依然沒有擺脫傳統教學的窠臼，學生的自主探究能力明顯不足。

比如在教學三年級下冊《磁鐵的磁力》一課時，老師往往是通過磁鐵各段吸回形針數量來判定其磁力強度。由于老師在教學時沒有講清回形針是串起來吸還是隨便吸，學生實驗的結果就五花八門，有的小組可以吸十幾個，有的小組只能吸四五個，有的小組實驗出來的結果是磁鐵四分之一處吸的數量比兩端都要多。這時，老師在數據分析時往往是偏向于大多數實驗小組，而對實驗結論不利的數據采取回避或漠視的態度。這就導致數據分析的不全面，用片面的數據來得出所謂正確的結論。

現在的科學實驗課堂，教師在教學時確實也開始重視實驗數據了，但由于小孩子自身特點、實驗習慣等原因經常影響著實驗數據的真實性。記得自己在教學五年級下冊《擺的研究》時，為了對15秒內擺動次數進行匯總統計，我在黑板上畫了統計表，當完成實驗的小組走上講臺填寫數據后，我發現有個別小組在底下看了別組的數據后在悄悄修改次數。其實由于每個小組的繩子長短不一樣，擺動的次數也是不一樣的，但最后全班的統計數據多少讓我哭笑不得，有好幾組的數據相當接近。究其原因，缺乏實驗的自信度，為了揣測老師的想法，在數據上弄虛作假。

用事實說話，用證據論證，這是小學生實證思維的重要體現，也是進行科學探究的重要依據。為此，培養學生的實證思維和創新精神，提升學生的科學素養，為當前小學科學教學實現“輕負高質”提供了重要保障。

剛剛發布的《義務教育小學科學課程標準》中明確提出：“以證據為基礎，運用各種信息分析和邏輯推理得出結論，公開研究結果，接受質疑，不斷更新和深入，是科學探究的主要特點。”在談到科學態度時，課標還指出：“在科學學習中運用批判性思維大膽質疑，善于從不同角度思考問題，追求創新。”“在尊重證據的前提下，堅持正確的觀點；當多人觀察、實驗結果出現不一致時，不急于下結論，而是分析原因，再次觀察、實驗，以事實為依據做出判斷。”作為教師，要重視學生科學思維能力的培養，讓學生“動手”和“動腦”相結合，引導他們主動思考問題，自己設計實驗，注重思考事實證據和科學結論之間的關系；幫助他們學習建立科學模型，由此培養學生的思維能力，逐步形成質疑、反思的科學思維習慣。

進一步培養小學生的實證思維，不斷提升他們的科學素養，我們認為可以從以下幾方面來加以努力。

一、以科學日記為載體，培育學生的邏輯思維能力

鑒于小學生形象思維發達、邏輯思維能力欠缺的年齡特點，在小學科學教學中，教師應該認識到學生初級邏輯思維能力培養的重要性。科學探究是一項嚴謹而務實的工作，需要學生的推理能力和判斷能力，這就要求教師在平時注重這方面的訓練。

科學日記的形式很多，可以是對課堂實驗的觀察和記錄，也可以是對課堂教學延伸實驗的長期記錄，還可以是學生對某一生活現象的突發奇想的探索。我校近年來開辟了一個占地12余畝的紅領巾開心農場，為學生的科學實踐搭建了新的平臺。通過一些科學興趣小組的建立，讓學生參與到農場的建設中來，對一些植物的種植與觀察，撰寫好平日的觀察日記，最后整理形成一篇具有一定價值的科學探究文章。

科學日記的撰寫可以有效地培養學生的邏輯思維能力和邏輯表達能力。通過對科學觀察記錄、科學日記、科學調查小論文等的撰寫，豐富學生的思維，精煉學生的語言表達能力，注重現象與本質的聯系，從而推進學生邏輯思維能力的提高。

二、以科學探究為核心，培植學生的證據思維力

科學探究是小學科學教學的核心，通過探究活動來培植學生的證據思維是至關重要的。我們認為可以從以下幾方面來著手：

（一）“證實”“證偽”實驗并存，豐富探究活動內容

在我們的課堂教學中，探究活動往往經歷猜測假設、實驗驗證、得出結論幾個階段。而在猜測與假設的過程中，教師經常會引導性地讓學生往正確的邊緣靠近。這樣在實驗探究過程中，學生往往習慣于驗證假設的正確性而忽略了假設的錯誤性，一旦實驗數據與假設不符，學生就會刻意篩選有利于結論的數據。長此以往，學生只有“證實”的思維，而缺乏“證偽”的思維，其結果就是束縛了學生實證思維的正常發展。

（二）緊緊抓住有利契機，積極鼓勵學生質疑

在我們的課堂上，缺少的就是學生的質疑。讓學生提出問題有時比登天還難。記得袁振國先生在《反思科學教育》中指出：“中國衡量教育成功的標準是，將有問題的學生教得沒有問題，‘全都懂了，所以中國的學生年齡越大，年級越高，問題越少；而美國衡量教育成功的標準是將沒問題的學生教成有問題，如果學生提的問題教師都回答不了，那算是非常成功，所以美國的學生年級越高，越富有創意，越會突發奇想。”當然其中有教育理念的因素，但更重要的是教師要抓住有利的問題契機，讓學生提出質疑。如在分析一些實驗數據時，應該正視其中的錯誤乃至不規范的數據，適時地讓學生提出來加以探討，最后分析其中的原因，這才是值得倡導的。

（三）規范選擇結構材料，避免探究誤入歧境

小學科學教學中尤其是實驗課堂教學中，教師需要準備大量的器材，而實驗器材選擇的規范與否，會直接影響到學生探究的成效，也關系到學生實證思維不受到不必要的干擾。

記得三年級科學老師在探討磁鐵的兩極時，到底是紅色端是S極呢還是白色端是S極，讓不少兼職科學教師困惑與發愁。教科書上明明是這樣而實驗室的磁鐵有的相反，有的相同，在教學中學生也比較疑惑，由于N、S極的標法不同，導致學生在學習探究中產生的不必要的問題，有時甚至誤導學生，使學生的學習產生錯誤的結論。這都應該在教學中加以避免。

（四）解放學生探究時間，引導學生充分探究

課堂教學中，學生探究是教學的重點，有專家說要給予學生充分的探究時間，才能讓學生有深刻的體悟。曾聽到過這樣一個例子：有一位外國的科學教師在上《觀察蚯蚓》一課時，他讓每個小孩子都必須到他那里親手拿一條蚯蚓，膽子小的同學被嚇得哇哇大叫，教室里亂成一團，學生們花掉了半堂課的時間才完成了一小步，有聽課的老師問這位教師，這不是在浪費時間么？這位老師說：如果沒有這一步，其他的都是無效的。我們需要的就是這種教學的魄力。記得浙江省教研員喻伯軍老師曾在一篇文章中列舉了這么一個例子：一位老師在上《植物的葉》一課時，碰到了這樣的情況：老師講到世界上找不到兩片完全相同的葉子時，學生不相信，認為肯定有兩張完全相同的樹葉。為了證實學生的想法，在此后的一周內老師和學生一同比較、研究。他們搜集了許多葉子，兩張兩張地對比，比了一千多張！最后，學生終于承認，世界上找不到兩張完全相同的樹葉。本來是書上現成的知識，現在變成了孩子自己得到的，通過自己探究得到的真正的科學結論。花那么多的精力和時間得到這樣的結果值得嗎？值得的。這個結論的意義在于：這個結論是屬于孩子們的真正的科學結論，也許這些孩子幾年以后其他事情都忘了，但他們會記住這次的經歷。

三、以教學評價為突破，拓寬學生的科學思維力

教學評價就是指揮棒。老師應當更多地關注學生的思考，使他們對所觀察到的現象做到實事求是地表達。例如：你實事求是的態度很值得每一個人學習。這樣的評價多一些，對于孩子的實證意識肯定是大有助益的。另外在學生學業評價時，能夠比較全面地評估學生的學習情況，而不再是單純以分數來加以衡量的話，學生的學習積極性必然會比較高。

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》中指出：“激發學生的好奇心，培養學生的興趣愛好，營造獨立思考、自由探索、勇于創新的良好環境。”而小學科學教學中實證思維的訓練正是為學生獨立思考、開拓創新所服務。“錢學森之問”一直是困擾當前教育界的難題，創造力的缺乏是當前教育界的致命弱點。而實證思維的培養，正是基于解決這一困惑而需要努力的。正如南京大學張紅霞教授所說：“通過讓孩子們學習科學對事實的尊重、科學對觀察的依賴、科學對結論的謹慎、科學對錯誤的勇于修正等這些科學教育特有的內容，提高孩子們的科學素養，為21世紀培養更具科學理性的公民。”