小學科學實證意識的實踐研究

蕭順歡

隨著科學技術的進步，受教育者的科學素養必將隨著未來社會的要求而提高。為了更早地培養學生的科學素養，小學低年段也開設了科學課程，這與新時代培養具有核心素養人才的目標是不謀而合的。2017年頒布的《義務教育小學科學課程標準》指出，科學教學要讓學生在獲得知識的同時，形成尊重事實、善于質疑的科學態度，不迷信權威，在科學學習中能注重事實。實證分為“證實”和“證偽”兩種范式，前者強調邏輯順向演繹，后者強調逆向推理。如何在科學課堂中培養學生的實證意識？這是一個必須深入思考的問題。

一、多角度分析學生缺乏實證意識的現象及原因

（一）缺乏問題探究意識

在課堂上，許多學生在面對一個新鮮現象或概念時，第一反應并不是根據經驗提出疑問，而是盲目相信老師說的、大眾認同的，缺少問題探究意識;同時，當新事物與原本認知發生沖突時，學生會直接摒棄原有的想法，唯師至上。李莉在研究中發現，教師習慣于證實的思維定式，課堂中只看到證實而忽略證偽，因而通常引導學生提出“正確”的猜想，通過教師預設的實驗驗證得到“猜想=結論”的結果。

（二）形成錯誤的前概念

隨著時代的變遷，學生不再單一從老師、家長、圖書等途徑來獲得科學知識，他們有了更加多元的途徑，這些多樣化的途徑有利也有弊。有利之處是顯而易見的，如可拓寬學生的知識面，增加學生對科學學科的興趣等;但弊害之處也不可輕視，這些信息的來源往往無從考究，因此學生常常會有一些錯誤的前概念產生。

（三）實踐中缺乏科學的方法

有時候學生不知道該如何進行有效觀察和收集事實證據。中低年級學生常常將自己想象的、推理的、道聽途說的信息當作證據。例如教學五年級下冊《給冷水加熱》這一課時，教師通過讓學生觀看冷水袋在熱水中先下沉后上浮的現象來探討“冷水受熱上浮的原因”，讓學生進行猜想，再設計實驗，通過親身經歷探究過程來得出結論：“冷水受熱上浮是因為體積增大了。”許多教師認為，得出結論便是課堂的結束，而事實上，科學課堂不應止步于此，而應當開拓學生的思維，讓學生在結論中再提出螺旋式上升的問題，得出新的結論。這便是科學探究法，它教給學生的不僅是單一的課堂實驗，更是探究科學世界的方法。

（四）不尊重數據，偽造數據

在進行實驗探究-記錄數據這一環節時，筆者發現學生存在不尊重數據、偽造證據的情況：一是數據記錄不規范，有數值無單位或單位書寫錯誤是數據記錄不規范的常見形式;二是操作不當、實驗儀器使用不當導致數據誤差大;三是有時候學生為了完成任務直接捏造、篡改數據，或數據不足以支持結論。這些現象不僅說明學生不尊重數據，更體現了教師對學生引導的不足。教師除了講授具體數據的測量方法，更應著重引導學生建立嚴謹的思維模式，這才是真正的授之以漁。

二、多維度培養學生實證意識的策略

學生實證意識缺乏的原因是多方面的。經過多年課堂實踐驗證，筆者將從多維度論證培養學生實證意識的策略。

（一）在課堂上培養學生的實證意識

1. 從教學設計及實施上體現對學生實證意識的培養

（1）將工程與技術目標融入課堂

工程與技術型教學設計旨在讓學生將科學課上所學的知識充分運用到現實生活中，為未來科技助力。如五年級下冊《設計制作一個保溫瓶》這一課，讓學生運用所學的知識動手制作一個實用、人性化的保溫瓶。在讓學生動手制作前，教師可帶學生回顧《熱》這一單元的知識點，并講解不同保溫瓶的結構與優缺點，之后，提出讓學生設計的目的：做一個比市面上的保溫瓶更精巧的保溫瓶，以期改善現有保溫瓶的缺點。在這個過程中，還可以跟學生強調保溫與恒溫的區別，并讓學生充分理解辨析熱源。這便是知識移動、鞏固與提煉的過程。

（2）利用情境進行教學

情境教學模式是指讓學生在任務式課堂中，以游戲或角色扮演的形式生動地再現問題場景。這個模式更適用于低年級課堂的教學，如在二年級下冊的《磁鐵能吸引什么》這一課中，教師可以扮演魔法師，將磁鐵化作自己的分身，讓學生在“尋找親人”這一環節時腦海中形成對磁鐵的整體認識。之后在“揭示魔法師真面目”這一環節，認識不同形狀的磁鐵，通過設計、制作并檢驗分類器的過程，引導學生在認識到磁鐵的特性后，運用所學知識解決實際問題。

（3）通過探究性實驗進行教學

探究性實驗是當今小學科學最普遍的教學形式，是指讓學生從身邊事物著手，發現問題并就問題進行探究，在這個過程中融合科學探究方法。例如：在五年級上冊《運動與摩擦力》這一課中，可以讓學生從身邊事物感知摩擦及摩擦力，激發其探究科學的興趣。可先從新鞋和舊鞋的鞋底花紋開始，讓學生分析新舊鞋底有何不同，探究造成不同的原因，引出運動與摩擦的關系;然后，讓學生學會使用工具，借助測力計測量摩擦力的大小。在這個層層遞進的探究模式中，讓學生在實驗中學習，在探究中感受到科學的美妙，從而使整節課實現“以探究為核心，以學生為主體”的實驗探究模式。在這一過程中，學生以客觀證據為依據，實事求是地將不成熟的科學觀點，通過觀察、實驗、調查等多種方法來證實或者證偽，養成“思維在前，實踐在后”的習慣。

（4）將不同課型綜合融入的新型課堂

綜合類型的教學設計是前面幾種設計的簡單融合，如在四年級下冊《食物中的營養》這一課中，教師可以先由生活推動導入，利用移動式板書將學生所答的一天的食物寫下并貼上，之后讓學生思考食物與人體的關系，說出不同食物所含有的營養物質。教師進行分類總結，并說明各種營養物質的作用，這便是一個簡單的知識架構的過程，其中也蘊含了螺旋式上升的問答過程。

這些教學設計的類型雖大不相同，但均遵從培養學生實證意識這一主旨，讓學生在玩中學、在學中思考，對教師也是一種新的挑戰。

2. 營造適宜的學習環境對學生具有重大的意義

營造一個節奏既輕松又緊湊的課堂環境，有利于啟發學生的好奇心、求知欲、表達欲，使學生的思維更加開放，是培養學生實證意識的前提。教師要充分利用小組學習模式，讓學生在合作中碰撞出思維的火花，學會團結合作，互幫互助，有效地促進課堂交流;巧用評價系統，營造良好的師生關系，讓教師更好地調控課堂。

（二）在課外活動中培養學生的實證意識

信息技術的迅猛發展，創造了一個全新的世界，也為科學教育變革創造了新的可能。于是，強調將科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、數學（Mathematics）四門學科交叉融合和有機統整的STEM教育應運而生。學科融合模式的出現不僅意味著各種課程之間的界限不再涇渭分明，更是課堂內外融合的標志。

作為新時代的教師，應當引導學生學會利用課外資源，在課外繼續培養學生的實證意識，讓實證意識貫穿學生的思維。如在三年級下冊《動物的生命周期》這一單元之前，學生或多或少對動物的外觀形態有一定的了解，但是卻不知道從蠶卵到蠶蟲再到飛蛾這個動態過程究竟是如何發生的，因此也無法在課堂的開始提出有效的問題，對問題的探究也僅限于老師提到的一些現象。教師在教學這一單元時，可開展“科學養蠶”等實踐活動。讓學生通過觀察、記錄、查閱、訪問、交流等研究方法，對自然界的事物產生濃厚的興趣。在這整個實踐活動中，學生不僅能親自動手、親眼觀察、親身體會養蠶的過程，還能用心去體驗、探究養蠶時所面臨的各種現象和遇到的問題，并從中得到一定的啟發，由此培養學生的生命觀念。這一過程也提升了學生探索科學世界的熱情，培養了學生的科學素養，加強了學生的探索能力、觀察能力及動手操作能力，讓學生從科學實踐中獲得直觀感知、形成技能、發現樂趣，逐步培養學生自我研究的意識和能力。

三、結語

在核心素養視角下培養學生的實證意識，最終的目的就是要讓學生形成實事求是、一絲不茍的品質。本文結合了筆者個人的教育實踐經驗，將培養學生的實證意識分為課堂和課外兩部分進行。從教學設計及實施、學習環境的營造、課外活動的開展等方面培養學生的實證意識，增強學生的科學探究能力。

【本文系廣東教育學會2018年度教育科研規劃小課題“核心素養視角下小學科學實證意識培養的行動研究”（課題編號：GDXKT17402）的研究成果】

（作者單位：廣州市越秀區珠光路小學）

責任編輯晁芳芳