基于三力評價引領的科學論證能力培養策略

林浩

【摘? ?要】培養學生的科學論證能力對促進學生的科學素養具有十分重大的意義。教師借助對話能力、實踐能力、質疑能力這三力評價維度，可有效掌握學生論證活動中的思考歷程，并進一步調整教學策略，最終達到提升學生論證能力的培養目標。

【關鍵詞】小學科學;論證能力;三力評價

論證行為是生活中常見的思維實踐，而科學論證是圍繞相關問題展開的論證，是學生形成科學核心素養的重要途徑。目前科學教育界普遍認為的科學論證能力具體表現為“面對科學問題情境時，能基于所獲得的資料對科學問題或者社會科學性議題進行解釋說明，產生個人主張并進行合理辯護，能考慮到對方觀點的不足并提出反駁，進而重新評估自己最初的主張”。為更好地掌握學生論證活動中的思考歷程，并進一步調整自己的教學策略，教師可以從對話能力、實踐能力、質疑能力三個方面入手，對這一綜合性評價內容進行解構，具體如圖1。

一、對話能力：用論據支持或反駁主張

隨著教學改革的不斷深入，小學科學課堂已經漸漸地由教師的“教”為中心，轉為以學生的“學”為中心。關注學生在對話中呈現的思維方式，尤其是運用科學論證思維進行有理有據的對話的能力是“學為中心”的重要表現。學生在某一科學情境中與他人溝通意見或進行論證時，是否擁有自身的主張和觀點，并能對討論的現象和問題提出自己的主張或反駁對方的主張，是評價其科學論證能力的一個重要指標。

（一）從單一素材到豐富素材

《聲音是怎樣產生的》是教科版小學科學四年級上冊第一單元第2課的內容。教材圍繞“聲音是怎樣產生的”這一核心問題對相關內容進行聚焦。即以周圍的生活環境為研討環境，先讓學生觀察“橡皮筋是怎樣發出聲音的”，在此基礎上再對“聲音是怎樣產生的”這一問題進行論證對話。

一個良好的科學論證活動應具備適切的、開放的對談情境，并給學生提供足夠的研討素材和支持數據。基于此，教師可以在開始的探索環節，提供多種活動材料（如圖2），讓學生進行觀察活動，為接下來的論證對話提供豐富的數據。

本次活動旨在讓學生通過觀察音叉、鼓、橡皮筋、鋼尺四種物體發聲時的狀態，提出自己的主張。基于充足的觀察數據，學生可以在對話中以事實依據為論據，為自己的主張證明，或對他人的主張進行反駁。這也為學生在科學論證活動中創建了真實的交談情境，有利于培養對話能力。

（二）從問題情境到交談情境

教師在引導學生研討論題時，往往以得到預期的答案為目標，而后在規定的問題情境中，引導學生一步步找到這個答案。這樣的設計理念自然有其可取之處，但從培養學生科學論證能力的角度來看，答案不是重點，對話過程才是教師應該關注并重視的。

學生在討論“聲音是怎樣產生的”這一論題時，往往會出現兩種主張。其一是“我認為四種物體在發聲時都受到了力的作用，所以聲音是由力的作用產生的”。其二是“我發現四種物體發聲時都有微微的振動，這說明它們發出聲音都是因為有振動”。對于這兩種觀點，學生都為自己的主張提供了事實論據，但還未進入以一定論據反駁對方觀點的階段。在問題情境模式下，教師應及時提供引導性問題，具體如下。

師：同學們注意觀察我手上的尺子，我現在用力掰彎它，你們聽到它發出聲音了嗎？

生：沒有。

師：這說明什么？

生：力的作用并不是物體發聲的原因。

如果在交談情境模式下，則可以這樣進行。

師：同學們，你們當中現在出現了兩種觀點，聽了對方的想法，你還有什么想說的嗎？

生甲：老師，他們說聲音是由物體振動產生的，但我并沒有看到鼓在發聲時出現振動。

生乙：鼓發聲時，我用手摸到了它的振動，不信你自己試試。你們說聲音的產生是因為力的作用，我也不認同，你看我用手壓著桌子，但它并沒有發出聲音。

在問題情境下提出的問題具有明顯的導向暗示，對學生的思維形成了無形的引導。顯然，相比于問題情境下的學生對話，交談情境下的學生對話雖具有不可控性，但也更加開放。如果教師將教學目標設定為提升學生在對話中的論證能力，而非根據觀察實驗得出正確的主張，那么，教學設計也應做出相應的改變。可以說，這也是一種教學優化。

二、實踐能力：用多種方法提供有效論據

教師不僅要創設論證對話的課堂氛圍，引導學生在科學課堂上養成基于證據和理由進行辯論的習慣，還應指導學生基于動手實踐，尋找更多的證據，以此夯實自己的觀點或反駁他人的觀點。《義務教育小學科學課程標準》針對科學探究總目標，明確提出“科學探究是獲取科學知識的主要途徑，是通過多種方法尋找證據、運用創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”。事實上，要實現對學生科學論證能力進行全面培養，必須引導學生通過實踐，尋找多種方法論證自己的觀點，實現科學探究的目標。

（一）從感官觀察到探究觀察

論證行為雖然是日常生活中常見的思維實踐，但人們往往習慣于從事物的表面來獲取信息，以感官觀察為手段進行論證行為。學生能否借助各種方法從實踐行為中獲取論據，是評價其論證能力高低的重要標準。而實驗材料能夠有效影響學生的思維方向，幫助學生將已有觀點和相關論據進行有效聯系，從而獨立地進行深度思考。

在《聲音是怎樣產生的》一課的探索環節，教師鼓勵學生通過感官、實驗等方法盡可能多地搜集支持自己觀點的證據。教師可在必要時為學生提供適當的教學支架（實驗材料如圖3），組織和引導學生開展探究活動，尋找物體發出聲音時會產生振動的證據。

本次探究活動主要聚焦于獲取“物體發聲時是否有振動”現象的證據。學生根據教師提供的道具（裝水的水槽、泡沫粒、拴繩的小球）進行簡單的實驗設計，在實踐中尋求事實證據。在開放、自由的探究活動中，有些學生將敲擊后的音叉伸入水槽，將觀察到的水紋作為證據;有些學生把泡沫粒放到鼓面上，再敲擊鼓面，將觀察到的跳動的泡沫粒作為證據;還有學生用小球靠近敲擊后的音叉，將小球的跳動作為證據。這些形式的探究觀察有助于學生探尋觀點背后的證據依托，促使其形成成熟的論證思維。

（二）從直接獲取到間接獲取

學生能否在觀察和實踐的探究性活動中找到更多可供論證的論據，是評價其論證能力高低的標準之一。除此以外，教師也要關注學生的學情，對于相應學齡段的學生的思維水平進行大致的估計。

在尋找“發聲物體在振動”的證據過程中，學生受限于教室環境、器材特征和自身的思維能力，無法在集體論證中得出統一的結論。此時，教師通過信息技術等新型手段，間接地提供“發聲物體在振動”的證據。如在學生匯報了實踐觀察中獲取的證據，并進行了集體論證活動后，教師提供音叉、鼓、橡皮筋、鋼尺四種物體發聲時的慢動作視頻。視頻中，學生清晰地看到物體在發聲時的振動狀態。該視頻極大地刺激了學生的感官，呈現出令人震撼的視覺效果。這種間接獲取證據的形式一定程度上突破了空間和思維的限制，有利于學生進一步得出正確答案。

三、質疑能力：用批判性思維看待觀點

從培養學生論證能力的角度來看，引導學生進行質疑是不可或缺的一個環節。質疑精神也是一切探究活動的源泉，培養學生的質疑精神能夠使其突破崇信權威的心理習慣，為其提供充分的空間表達自己的想法，加強其主體地位。批判性思維是質疑精神中最為重要的一項思維品質。在這種思維的引導下，學習者對現有的事實和理由不盲目接受，而是抱疑問的態度，并嘗試用更多的事實去證實。

（一）從正向思維到逆向思維

逆向思維也稱求異思維，它是對司空見慣的似乎已成定論的事物或觀點進行反向思考的一種思維方式。對于一些問題，嘗試從結論往回推，或從問題的相反面進行探索，能夠有效論證相關觀點。教師應在教學過程中有意識地培養學生的逆向思維能力，激發其對已有觀點的質疑。在對四樣發聲物體進行探究后，學生已經初步達成了對“聲音是由物體振動產生的”這一觀點的認同。此時教師可適時地進行引導。

1.敲鑼發聲。教師出示一面鑼：鑼在發出聲音時有沒有在振動？這說明什么？

2.停止鑼的振動。如果讓振動的鑼停止振動，會怎么樣？這說明什么？

在這個環節的教學中，教師先通過敲鑼，引導學生發現振動，從正面再次證實該觀點。之后再通過預測和觀察“停止振動的鑼”，從反面逆向證明物體的發聲正是其振動的結果。在正反兩面的驗證下，學生對“聲音是由物體振動產生的”這一觀點的認同度也進一步得到強化。

（二）從有限的材料到無限的遷移

想要讓學生跳出課堂空間的桎梏，教師應引導其進行遷移思考，鼓勵其大膽猜想、懷疑并敢于提出自己的問題。在課堂上積極引導，允許學生對書本上已達成統一的觀點提出質疑，允許他們有不同的看法或者思想，這些都是培養批判性思維的方法。

教師在《聲音是怎樣產生的》一課中共出示了音叉、鼓、橡皮筋、鋼尺、鑼五種物體，在課堂結束時繼續引導學生思考：本課我們研究了這五種物體，通過不同的觀察方法搜集到了一些證據，初步證明了我們的觀點。那么，這是不是意味著所有物體的發聲都是由振動產生的呢？為進一步激發學生進行遷移思考，教師在了解學情的基礎上繼續引導：我們在一開始的視頻中就聽到過“碰杯聲”“海浪聲”“船笛聲”，這些聲音是由物體的振動產生的嗎？說說你的想法和理由。

經過對五種固體的研究，學生已經初步證明了自己的觀點。但受限于課堂的時間和空間，論證活動僅是對提供的幾樣物體進行了探究，得出的觀點并不能作為科學論證的一般結論。視頻中，固體玻璃杯的碰撞聲可以說是對前面論證的強化和檢驗，但海浪聲和船笛聲分別是液體物質和氣體物質發出的聲音，推測這兩種物質發出聲音的原因是在已有認知基礎上進行的一種思維遷移，且很有可能會對固有觀點造成沖擊。

科學論證能力并不是學生參與科學探究活動的一種必然結果和自然習得。教師應從對話能力、實踐能力、質疑能力三個評價維度入手，把科學論證列入教學活動的框架，并在組織教學時有意識地予以關注。由此，學生科學探究的興趣才能得到激發，科學論證的能力才能到發展。

參考文獻：

[1]許春良.以科學論證為導向，實施科學探究教學[J].江蘇教育研究，2017（28）.

[2]張世成.探究教學中證據意識的培養[J].物理通報，2012（4）.

[3]中華人民共和國教育部.義務教育小學科學課程標準[M].北京：北京師范大學出版社，2017.

（浙江省舟山市普陀區沈家門第一小學? ?316100）