核心素養(yǎng)背景下小學(xué)生科學(xué)論證能力培養(yǎng)的研究

■天津市北辰區(qū)辰昌路小學(xué) 筍福鑫

隨著小學(xué)教育不斷強(qiáng)調(diào)學(xué)生思維能力以及學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)的重要性，培養(yǎng)小學(xué)生科學(xué)論證能力，已成為小學(xué)教學(xué)至關(guān)重要的內(nèi)容。在核心素養(yǎng)要求下，教師應(yīng)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，依托于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)論證能力來設(shè)計(jì)教學(xué)方案，以此提升小學(xué)教學(xué)質(zhì)量。

一、核心素養(yǎng)背景下科學(xué)論證的基本方式以及發(fā)展路徑

（一）科學(xué)論證的基本方式

一般來講，科學(xué)論證的主要方式有三種，分別是聯(lián)想類比、實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)以及變式思維。其中，聯(lián)想類比就是將同類事物特征與以往的概念進(jìn)行有效聯(lián)系，以此得到全新的設(shè)想；實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)就是通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)幫助學(xué)生獲取感性認(rèn)識(shí)，并結(jié)合有效的推理得到科學(xué)的解釋；變式思維就是通過不斷變化材料以及相關(guān)事例的表現(xiàn)方式，從不同維度對(duì)知識(shí)概念進(jìn)行有效的分析，幫助學(xué)生從本質(zhì)上理解知識(shí)概念。

（二）科學(xué)論證的認(rèn)知路徑

目前而言，科學(xué)認(rèn)證的認(rèn)知路徑有三種，分別是漸進(jìn)式路徑、跳躍式路徑以及滯留式路徑。其中，漸進(jìn)式路徑本質(zhì)上就是小學(xué)生從一種較低的認(rèn)知水平逐漸朝著較高的認(rèn)知水平進(jìn)行正向遷移的主要過程，這也屬于小學(xué)生在科學(xué)論證過程中較為普遍的認(rèn)知路徑；跳躍式路徑本質(zhì)上就是小學(xué)生從某一種認(rèn)知水平跳過相臨認(rèn)知水平向更高的認(rèn)知水平進(jìn)行遷移的主要過程，僅有少數(shù)小學(xué)生在科學(xué)論證過程中存在此類認(rèn)知路徑；滯留式路徑本質(zhì)上就是小學(xué)生在教學(xué)前后認(rèn)知水平并沒有出現(xiàn)明顯變化，意味著小學(xué)生很難轉(zhuǎn)變?cè)械腻e(cuò)誤認(rèn)知概念。

二、核心素養(yǎng)背景下小學(xué)生科學(xué)論證能力的培養(yǎng)策略

（一）通過課前診斷來掌握學(xué)生原有認(rèn)知水平

眾所周知，學(xué)生在學(xué)習(xí)新的知識(shí)以及概念時(shí)，通常具有一定的認(rèn)知，也稱之為前概念。一般來講，前概念對(duì)于小學(xué)生學(xué)習(xí)新的科學(xué)知識(shí)具有重要作用。如果新的科學(xué)概念能夠與學(xué)生的前概念處于一致，就容易幫助學(xué)生理解新的科學(xué)概念；如果新的科學(xué)概念與學(xué)生的前概念并不一致，就不利于學(xué)生理解新的概念。因此，教師可事先通過課前診斷來掌握學(xué)生原有的認(rèn)知水平，充分了解學(xué)生的前概念，就能夠確保教學(xué)內(nèi)容有的放矢，從而提升教學(xué)效果。例如，在講解浮力這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師可在教學(xué)前通過談話法以及問卷調(diào)查法來摸清學(xué)生的前概念，熟悉學(xué)生的原認(rèn)知結(jié)構(gòu)。通常情況下，學(xué)生在學(xué)習(xí)浮力這一知識(shí)點(diǎn)之前已經(jīng)了解過影響物體沉浮的相關(guān)因素，并對(duì)重力以及拉力等相關(guān)概念具有一定的認(rèn)知，也對(duì)浮力這一概念有著生活經(jīng)驗(yàn)。但大多數(shù)學(xué)生容易錯(cuò)誤地認(rèn)為浮在水面的物體重力為0，這就難以掌握浮力測量的知識(shí)，在已有的經(jīng)驗(yàn)下也很難理解物體浮在水面的本質(zhì)原因。通過這種方式，可幫助學(xué)生更好地?cái)[脫原有經(jīng)驗(yàn)的束縛，從而真正理解浮力的知識(shí)內(nèi)容。

（二）通過思維導(dǎo)圖來引領(lǐng)科學(xué)論證思維方向

首先，教師可有效梳理單元大概念以及下位概念之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，再將教材書本的大概念進(jìn)行有效轉(zhuǎn)化，使大概念能夠轉(zhuǎn)化為大白話的形式，確保學(xué)生能夠真正理解大概念的意思。例如，針對(duì)“描述月相的變化現(xiàn)象”這一句大概念，教師可有效轉(zhuǎn)化為“月相就是樣子發(fā)生改變的月亮”這一句大白話，幫助學(xué)生更好地理解月相的意思。其次，教師在根據(jù)大概念進(jìn)行教學(xué)時(shí)應(yīng)遵循由淺入深的思維理念，引導(dǎo)學(xué)生的思維過程能夠從表淺水平發(fā)展到深層水平。例如，在講解《物質(zhì)的溶解》這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師可準(zhǔn)備粗鹽在水中溶解的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生有效觀察粗鹽顆粒在水中的溶解變化情況，再通過思維導(dǎo)圖的方式繪制出粗鹽顆粒的變化情況。如此一來，可有效幫助學(xué)生將日?，F(xiàn)象與課堂知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行有效聯(lián)系，使學(xué)生能夠站在原本對(duì)溶解知識(shí)的認(rèn)知基礎(chǔ)上深入了解到物質(zhì)在水中溶解會(huì)形成微小顆粒。最后，教師可設(shè)計(jì)一些有趣的科學(xué)活動(dòng)，幫助學(xué)生組建形成抽象概念。例如，在講解《磁鐵的磁性》這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師可設(shè)計(jì)一個(gè)關(guān)于磁鐵的科學(xué)活動(dòng)，一方面讓學(xué)生看到磁鐵能夠吸引鐵塊這類的金屬材料；另一方面讓學(xué)生看到磁鐵無法吸引鋁塊、銅片等其他金屬材料，讓學(xué)生真正掌握磁鐵的磁性只能吸引鐵類金屬材質(zhì)這一概念。

（三）利用實(shí)驗(yàn)材料來挖掘新觀點(diǎn)

眾所周知，實(shí)驗(yàn)材料能夠有效影響學(xué)生的思維方向。因此，教師可利用實(shí)驗(yàn)材料來挖掘新觀點(diǎn)，幫助學(xué)生將學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)概念進(jìn)行有效聯(lián)系，促使學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行深度思考。一般來講，教師可尋找一些現(xiàn)象較為明顯的實(shí)驗(yàn)材料，有利于突出事實(shí)以及觀點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系。例如，在講解《熱的傳遞》這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師可特意選擇“溫變油墨”類型的材料，由于這類材料能夠在遇到熱量時(shí)迅速發(fā)生變色反應(yīng)，并且在遇到冷氣時(shí)迅速恢復(fù)到原本的情況，能夠有效激發(fā)學(xué)生對(duì)于熱傳遞的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生為了尋找原理進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)，從而幫助學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來思考熱傳遞的本質(zhì)。此外，尋找一些較為典型的實(shí)驗(yàn)材料，有利于加強(qiáng)觀點(diǎn)以及材料之間的關(guān)聯(lián)。例如，在講解《聲音的產(chǎn)生》這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師可特意選擇塑料小球、橡皮筋、音叉以及鋼尺等材料，使學(xué)生能夠有效觀察到物體振動(dòng)效果，防止學(xué)生思維方向受到外界因素的干擾。學(xué)生能夠通過自主動(dòng)手操作認(rèn)識(shí)到自己以往認(rèn)知存在的不足之處，發(fā)現(xiàn)不論是敲擊還是碰撞塑料小球，都會(huì)出現(xiàn)往返運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，從而幫助學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來理解知識(shí)概念。

（四）搭建反饋平臺(tái)來增強(qiáng)論證質(zhì)量

一般來講，推理維度反饋能夠?qū)W(xué)生實(shí)際論證水平產(chǎn)生重要影響，這是由于學(xué)生在交流過程中普遍會(huì)將自己原本的經(jīng)驗(yàn)與收集的證據(jù)相混淆，導(dǎo)致學(xué)生論證結(jié)果存在偏差。因此，教師可搭建反饋平臺(tái)來增強(qiáng)論證質(zhì)量，若學(xué)生的論證過程不符合基本邏輯，再加上學(xué)生發(fā)表的觀點(diǎn)不符合科學(xué)概念，可要求學(xué)生進(jìn)行有效解釋。例如，在講解《光源》這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，如果學(xué)生認(rèn)為月光也能作為一種光源，教師可引導(dǎo)學(xué)生發(fā)表自己的解釋，再進(jìn)行針對(duì)性的指導(dǎo)。由于此時(shí)學(xué)生在判斷光源時(shí)主要停留在只有物體能夠發(fā)亮就是光源的知識(shí)層面，并沒有上升到物體必須依靠自身發(fā)光才是光源的知識(shí)層面，只要進(jìn)行相關(guān)引導(dǎo)，就能夠幫助學(xué)生重新認(rèn)識(shí)光源的概念，提高學(xué)生的論證質(zhì)量。此外，當(dāng)學(xué)生在實(shí)際論證過程中存在質(zhì)疑時(shí)，教師可組織學(xué)生尋找各種證據(jù)進(jìn)行有效回應(yīng)。例如，在講解《物質(zhì)變化》這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，如果學(xué)生對(duì)于勺子中剩下的黑色固體是否屬于新物質(zhì)存在不同看法，有的學(xué)生認(rèn)為黑色固體還是糖，理由是生活中本來就存在黑糖；有的學(xué)生則認(rèn)為黑色固體不是糖，理由是黑色固體存在焦臭味。盡管兩類觀點(diǎn)均有一定道理，但是論證過程不夠嚴(yán)密，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，如果黑色固體還是糖，是不是還具備糖的特點(diǎn)。再讓學(xué)生將事實(shí)情況與糖的特點(diǎn)進(jìn)行有效聯(lián)系，使學(xué)生能夠聯(lián)想到將黑色固體放到水中，要是黑色固體能夠溶解就還是糖，要是黑色固體不能溶解就不是糖。如此一來，可讓學(xué)生根據(jù)證據(jù)呈現(xiàn)自己的思維方式，并幫助學(xué)生意識(shí)到證據(jù)對(duì)于觀點(diǎn)確認(rèn)的關(guān)鍵性，以此提高學(xué)生科學(xué)論證的有效性和嚴(yán)密性。

三、結(jié)語

綜上所述，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)論證能力，已成為小學(xué)教學(xué)的重要目標(biāo)，教師應(yīng)通過課前診斷來掌握學(xué)生原有認(rèn)知水平，充分了解學(xué)生的前概念，這樣就能夠確保教學(xué)內(nèi)容有的放矢；借助思維導(dǎo)圖來引領(lǐng)科學(xué)論證思維方向；利用實(shí)驗(yàn)材料來挖掘新觀點(diǎn)，幫助學(xué)生將學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)概念進(jìn)行有效聯(lián)系；搭建反饋平臺(tái)來增強(qiáng)論證質(zhì)量，以此培養(yǎng)小學(xué)生的科學(xué)論證能力。