基于“三折頁”的科學論證式教學探討
——以《空氣有質量嗎》的兩次教學為例

江蘇南京市江寧實驗小學（211100） 李 菲

科學教學的重要目標是培養學生的核心素養。《義務教育科學課程標準（2022 年版）》明確指出，科學課程要培養的學生核心素養，包括科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任等方面。科學論證是批判性思維在科學學科中的體現，有助于實現概念的理解和轉變，促進學生對科學本質的認識，發展學生的科學探究能力、科學推理能力、科學語言能力和批判性思維能力。論證式教學強調就真實問題提出觀點，以探究實踐的方式尋找證據，并基于證據與邏輯，運用多種思維方法，建立證據與解釋之間的關系，闡述自己觀點的合理性，或進行反駁。因此，以論證活動為基本特征的論證式教學能有效培養學生的核心素養，尤其是以推理論證為主要內容的科學思維。

當前，小學科學課堂的論證式教學主要存在三大問題：一是缺少思維支架，以口頭論證為主，缺乏對論證行為中的思維過程的記錄；二是缺少證據意識，無法確保證據的可靠性、關聯性與完整性；三是不能將內隱的思維活動轉化為外顯的高水平論證話語，學生習慣于依據證據直接說出結論，缺乏推理論證的過程。這些都是論證式教學亟須解決的問題。

“三折頁”指將一張紙折兩次，平均分為三塊，常用于廣告宣傳單。在論證式教學中，教師可以將“三折頁”作為一種教學方式應用于課堂，引導學生先提出自己的觀點，即“三折頁”的標題；再圍繞觀點經歷“搜集證據—整理證據—論證觀點”的過程，為觀點的成立提供支撐，即“三折頁”的三頁內容。圍繞教學內容合理設計與應用“三折頁”，能為學生的論證活動搭建思維支架，提高學生的證據意識，促使學生運用高水平的論證話語將內隱的思維活動顯性化。

下面，筆者以蘇教版科學教材三年級上冊《空氣有質量嗎》一課的兩次教學為例，探討基于“三折頁”的小學科學論證式教學。

一、在沖突的情境中明確觀點

提出科學觀點是論證的起點。創設真實有效的情境，能夠調動學生的前概念，促使學生提出不同的觀點，做出不同的解釋。基于此，筆者創設了第一個教學情境。

筆者先出示一袋大米、一袋塑料積木，并提問：“如果想知道這兩袋物品哪袋更重，有什么辦法嗎？”再演示如何用電子秤稱量兩袋物品的質量。然后，出示一袋空氣，啟發學生思考：“空氣有質量嗎？”在實際教學中，筆者發現，學生針對這個問題提出了不同的觀點：有的認為空氣沒有質量，因為平時感覺不到；有的認為空氣有質量，因為空氣是沉在地面上的……但對這個問題開展后續探究時，學生并不關心自己的觀點是否正確，尤其是在對觀點進行解釋時，學生只關注實驗現象和結論，忽視了先前提出的觀點。

因此，真實有效的情境不僅要促使學生提出不同的觀點，還要激發學生進一步探究的欲望，而認知沖突能夠有效激發學生的學習動機。基于此，筆者在第二次教學中，在第一個情境的基礎上，創設了另一個能夠引發學生認知沖突的情境：當學生就空氣是否有質量提出自己的觀點后，教師將裝有空氣的塑料袋放到電子秤上，電子秤顯示4.6克，教師驚嘆：“空氣竟然也有質量！”這時，有學生質疑，說這是塑料袋的質量，要將袋子里的空氣放掉后再稱量。教師放掉空氣后再次稱量，電子秤依舊顯示4.6 克，教師再一次驚嘆：“空氣原來沒有質量啊！”實際教學中，筆者發現，大部分學生依據該現象認為空氣沒有質量，但仍有部分學生認為空氣是有質量的，并根據自己的生活經驗進行了解釋。此時，學生在認知沖突中產生了強烈的好奇心，迫切想要尋找證據支持自己的觀點。這時，教師要求學生在慎重思考后明確自己的觀點（見表1 標題），為后續論證指明方向。

表1 《空氣有質量嗎》“三折頁”我的觀點：空氣（有、沒有）質量

對比兩次教學，筆者發現：創設一個能夠引發學生認知沖突的情境，有助于學生在經過充分思考后提出不同的觀點，并迫切想要尋求證據解釋自己的觀點，從而在強烈的學習動機驅使下開展探究實踐活動；同時，便于學生之后重新審視觀點、證據與解釋之間的關系，有利于學生對概念的理解與建構。

二、用更多的方法搜集證據

搜集證據是論證式教學中至關重要的一個環節。學生搜集證據的方法大致有兩種：一是做實驗，二是查閱資料。前者是《空氣有質量嗎》一課搜集證據的主要方法。基于此，筆者進行了第一次教學。

課上，筆者要求學生利用已有的實驗材料（電子秤、癟皮球和打氣筒），思考實驗方法并分小組匯報。實際教學中，筆者發現學生存在以下三個問題：一是搜集證據的方法單一，都是比較癟皮球和充氣后皮球的質量；二是只描述實驗操作，不會將可能出現的實驗現象與觀點建立聯系；三是缺少對實驗方法的記錄，無法將其與證據、解釋建立聯系。

基于此，筆者進行了第二次教學。筆者提供了更多的實驗材料：電子秤、簡易天平、癟皮球、打氣筒、皮球放氣嘴。要求學生從中選擇合適的材料設計一個實驗，并將實驗方法畫在“三折頁”第一頁“搜集證據的方法”上（見表1第1頁）。由于三年級學生的畫圖能力有限，教師在該頁上方提供了各種材料的簡圖，方便學生畫出實驗方法。同時，在該頁下方提示學生思考：“如果看到了……（實驗現象）說明空氣（有、沒有）質量。在實際教學中，筆者發現，學生依據簡圖能夠順利畫出實驗方法，并對實驗現象進行預測，較好地將證據與觀點建立聯系。另外，由于實驗材料的多樣性，學生搜集證據的方法也變多了，為后續論證提供了充足的支撐。

對比兩次教學，筆者發現，學生搜集的證據不僅要能支持自己的觀點，還要盡量豐富，使論證更具說服力。因此，在論證式教學中，教師要提供豐富的實驗材料，促使學生盡可能地利用不同方法搜集多個證據。學生選擇需要的材料設計實驗并畫出簡圖，高效地呈現了搜集證據的方法。“三折頁”第一頁上方的簡圖為學生畫圖提供了支撐；同時，下方的“說一說”引導學生思考現象與觀點之間的聯系，為后續基于證據的論證奠定了基礎。

三、在眾多的信息中整理證據

證據是論證的前提。論證式教學中的證據，指學生論證觀點時，用來支持或反駁某種觀點和主張所依據的具體材料或信息，包括文字、圖片等。這就要求學生從搜集到的眾多信息中整理證據。基于此，筆者進行了第一次教學。

課上，筆者引導學生利用電子秤比較充氣前后皮球的質量，并在記錄單中記錄實驗時電子秤的示數。實際教學中，筆者發現學生存在以下三個問題：一是搜集到的證據單一，所有證據都是充氣前后皮球的質量；二是只記錄皮球的質量，未記錄皮球的狀態，不能完整地呈現證據；三是不對證據進行分析，將因操作不當產生的錯誤數據也記錄下來。

基于此，筆者進行了第二次教學。當學生選擇不同的材料進行實驗時，筆者引導學生利用“三折頁”第二頁“搜集到的證據”（見表1第2頁），從眾多的信息中整理證據。筆者讓學生自由選擇記錄方式，如畫圖、寫字或者二者兼用，但要注意完整地記錄證據。如，用簡易天平做實驗時，學生先將兩個癟皮球分別放在兩個托盤上，此時，天平的平衡桿處于平衡狀態；再給其中一個皮球打氣，并放回到托盤上，此時，平衡桿發生了傾斜。這時，筆者要適時提醒學生，只有對平衡桿前后兩次的狀態進行比較，才能對觀點進行解釋，因此平衡桿兩次的狀態都需要記錄。為了呈現完整的證據，筆者還要提醒學生記錄皮球的狀態。此外，為了確保證據的可靠性，筆者要引導學生分析證據，及時發現因操作不當產生的錯誤數據，并重新進行實驗。在實際教學中，筆者發現，學生能及時記錄前后兩次觀察到的現象，并用圖文并茂的方式較為完整地呈現證據；同時，還能對異常證據進行初步分析和辯證思考。

對比兩次教學可以發現，從眾多的信息中整理出論證所需的證據，能提高證據的可信度，有效培養學生的證據意識。首先，教師應引導學生關注異常證據，通過試水實驗等回顧實驗操作步驟，進行反復實驗，分析異常證據的來源，確保證據的可靠性。其次，教師要引導學生關注證據的關聯性，即證據與觀點之間存在的客觀聯系，并及時記錄與觀點有關的證據。最后，教師還要引導學生盡可能地呈現完整的證據，為后續論證做鋪墊。教師可以根據證據的關聯性提前劃分記錄的區域，引導學生思考證據的可靠性，并完整記錄證據。

四、在證據的解釋中論證觀點

依據證據論證觀點是論證式教學的關鍵。學生要基于證據與邏輯，運用分析、比較、推理、概括等思維方法，建立證據與解釋之間的關系，以支持（質疑）自己的觀點。基于此，筆者進行了第一次教學。

在搜集證據后，筆者啟發學生思考：“你看到了什么現象？得出了什么結論？”筆者發現，在表達交流環節，學生能夠描述實驗現象并說出實驗結論。但是，學生的表達存在以下三個問題：一是缺少解釋證據的過程，學生往往直接說出結論，在表達時也只對現象進行描述；二是不能將隱性思維顯性化，學生雖然能夠進行比較、分析、推理等思維活動，但是不知道如何表述，缺乏論證話語；三是不關注自己的觀點，不能將解釋與觀點建立聯系。

基于此，筆者進行了第二次教學。在學生整理好證據后，筆者搭建論證觀點的支架（見表1 第3頁）。該頁給學生提供了論證的話語：“我之前的觀點是……”“我觀察到的現象是……”“這個現象說明了……”“這與我之前的觀點是（否）一致”“我的結論是……”“我不同意你的觀點，因為……”“我同意你的觀點，因為……”。筆者先給予學生充足的時間，讓學生基于論證話語，嘗試利用分析、比較、推理等思維方法對證據進行解釋，以支持（質疑）自己的觀點；再在全班開展集體論證，讓學生傾聽他人的論證，并對自己的論證過程進行反思，最終得出科學結論。

對比兩次教學，筆者發現，解釋證據的過程需要科學思維的參與，論證觀點更需要將隱性思維顯性化。論證話語為學生的論證提供了支架。教師要為學生提供充足的時間，營造輕松的氛圍，鼓勵學生利用常見的論證話語（見表2）開展論證活動，將隱性思維顯性化，促進生生互動，提升學生的論證能力。

表2 常見的論證話語

綜上所述，“三折頁”給小學科學論證式教學提供了良好的支架。學生在沖突的情境中明確觀點并產生探究的欲望，為后續論證指明了方向。圍繞觀點，學生先用更多的方法搜集證據，利用示范性簡圖畫出搜集證據的方法，并將現象與觀點建立聯系，為后續基于證據的論證奠定基礎；再從眾多的信息中整理證據，合理劃分記錄區域，將證據完整地記錄下來，既確保了證據的完整性，又凸顯了證據的關聯性；然后，關注異常證據，確保證據的可靠性；最后，基于證據論證觀點，在提出主張、描述證據、做出解釋、提出疑問、表達支持、積極反思的過程中，利用論證話語使隱性的科學思維顯性化。這樣，既推動了論證活動的持續開展，又培養了學生科學論證的能力，最終實現了學生科學核心素養的提升。