小學科學探究“循證”進階的探索

【摘 要】科學的本質是基于證據的解釋，小學科學強調學生實證能力的培養。教師可以通過科學課的教學，讓學生逐步學會科學地看問題、想問題，形成大膽想象、尊重證據、敢于創新的科學態度，加深對科學本質的認識。科學課堂教學要將實證意識貫穿于整個探究過程：搭建活動支架，滲透實證意識；依托探究載體，提升舉證水平；培養邏輯思維，夯實實證過程。在每一個探究環節設計中體現科學的嚴謹性，讓學生潛移默化中成長，這樣的科學探究才能更加有效，學生的科學素養才能穩步提升。

【關鍵詞】小學科學 探究活動 循證研究 實證能力

《義務教育科學課程標準（2022年版）》指出，通過科學學習逐步學會科學地看問題、想問題，形成大膽想象、尊重證據、敢于創新的科學態度，加深對科學本質的認識。同時，喻伯軍主任關于科學精神的解讀中也指出，科學的本質就是實證。科學探究中的實證，就是在科學探究的每一步中都應“證據在先”，必須用證據說話。

學生實證能力的培養是一個漫長的過程，既要有學生思想行為上的主動接受，還要有教師方法上的有機滲透，然后內化為學生的主體意識，從而認識科學本質。因此，教師要在科學探究的過程中充分滲透實證意識，逐步發展學生的實證能力，建構正確的科學概念，為提升學生核心素養打下扎實的基礎。

一、搭建活動支架，滲透實證意識

在課堂教學中許多學生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。小學科學課程中滲透實證意識，發展尊重事實的思維，以及培養學生大膽質疑的科學態度，是當下小學科學課程中必須解決和深化的教學理念。

（一）基于猜想——指明證據方向

猜想是一種能力，也是一種方法。猜想能夠使學生對原有的認知結構產生疑問，激起思維的欲望。每個學生都有一定的學習基礎和生活經驗，而猜想是學生依據已有經驗得出的不確定性論斷，這樣的猜測證據無處不在，也是學生思維最活躍的階段。學生在猜想時，教師要多用“你這樣的猜想，依據是什么”等語句追問學生，把猜想往證據方向引導，指明證據的方向。

如教學五年級上冊“水的作用”一課時，學生提出感興趣的問題之后，教師便讓學生進行有依據的猜測：降水是否會侵蝕土地？學生猜想時，教師便可以反問：“你的依據是什么？”學生會聯系生活實際，作出自己的解釋，如“光禿禿的土地上經常被沖出小溝”“降雨可能帶來泥石流”“降雨量大的時候流動的水比較渾濁”……這樣的猜想有事實的依據，學生的思維清晰，那么接下來的驗證，尋找證據就顯得更有價值，方向指明了，尋找證據的過程自然事半功倍了。

（二）基于證據——豐富質疑經歷

“疑是思之始，學之端”，沒有對“地心說”的懷疑，就沒有哥白尼的天體運行論；沒有對“上帝造人說”的懷疑，就沒有達爾文的進化論。教師要培養學生的實證意識，就要在教學中努力營造質疑的氛圍，給學生提供質疑的機會，重視證據的橋梁作用，讓學生用證據說話，做學習的主人，在探究活動中打開思路，在探索活動中拓展自己的視野，加深對科學是實證的認識，促進學生自主發展。

如教學三年級下冊“蠶的一生”一課時，教學目標指出，要讓學生通過養蠶了解蠶的生長過程。課上，有學生提出：難道蠶寶寶只能吃桑葉嗎？能不能用別的植物的葉子代替桑葉，吃其他葉子的蠶寶寶能不能長大、結繭呢？這是對證據的充分質疑，教師充分肯定了學生提出的問題，鼓勵學生通過實驗來證明。學生通過實驗探索，證明蠶寶寶也可以吃其他植物的葉子。學生飼養試驗證明：常見的綠葉如萵筍葉、葡萄葉，蠶寶寶也會吃，它們吃了這些葉子雖然長得慢一些，但也能長大、結繭。這樣教學，不僅呵護了學生的“質疑精神”，豐富了質疑過程，而且培養了學生尊重事實、尊重科學觀察結果的實證意識。

二、依托探究載體，提升舉證水平

小學科學課程其實就是一個實證的過程和體系，由此我們可以看出，科學的論點和論據都可以通過實驗或者實踐被證實，通過循環往復地檢驗從而得到準確的論證結果。而教師習慣于“證實”的思維定式，課堂中只看到“證實”而忽略“證偽”，通常引導學生提出“正確”的猜想，學生通過教師預設的實驗驗證得到“猜想＝結論”的結果。其實，這種預定式的實驗根本就不具備科學性，如果學生長期利用這種模式和思想進行實驗，就無法培養學生的探究精神，對于學生實證意識的培養也造成了極大的困擾。

（一）證實證偽并重，明晰舉證目的

科學探究是一個不斷假設和層層推進的認證過程，古人云：“言之有據，行有所依。”科學的過程必須是可重復驗證的，在舉證階段，學生對所搜集的證據進行篩選、歸類、分析、匯總，學會運用已有知識支持自己的結論，對科學問題作出合理的解釋，是學生舉證水平的重要體現。科學的舉證包括“證實”和“證偽”，“證偽”作為舉證過程的一部分，有著特殊的意義和價值。

如教學三年級下冊“我們先看到了根”一課時，實驗探究的是根的作用—根能吸收土壤中的水分和礦物質嗎？先讓學生想一想，水少了，一定是植物的根吸收的嗎？怎么辦呢？教師提示：可以在水面上滴幾滴植物油，防止水的蒸發。怎樣才能觀察到水是否少了呢？學生認為：可以在試管上做一個記號，確定原來液面的高度。一天后觀察，學生發現試管中水的液面明顯下降，水到哪里去了？其實是因為食用油阻擋了水分的蒸發，學生看到了新現象，就自然地總結是植物的根吸收了水分和礦物質。設計清晰的目標，舉證過程層層推進，事實證據充分，結論自然經得起檢驗。

（二）技術支撐，轉化舉證方式

多元舉證的方式是學生持續學習的強大驅動力，現代教學技術的融入豐富了科學課堂的教學手段，學生要認識生活中常見的儀器和工具，了解它們的用途和功能。如利用手機拍照這個拓展功能，就能清晰地呈現和保留學生觀察到的現象，定格證據。

在教學“用顯微鏡觀察身邊的生命世界”一課時，文中的信息量很大，既要學生學會制作標本，又要其學會用顯微鏡來觀察標本。一般課堂上的處理都是一個學生負責使用和尋找標本，而其他學生就坐享其成。因此，教師就用手機拍攝目鏡所觀察到的細胞，讓學生在研討的過程中聚焦尋找證據。

圖像證據還可以留作復習鞏固時使用，可謂一證多用。如學生依據洋蔥表皮圖像中，見圖1，出現的問題進行逐一分析：為何會有氣泡？為何會出現氣泡？為何沒有染上色？……這些問題都是學生主動提出的，學生產生了強烈的求知欲和思維碰撞。

三、培養邏輯思維，夯實實證過程

科學思維是指從科學的視角對客觀事物的本質屬性、內在規律及相互關系的認識方式和科學邏輯以科學的認知活動為研究對象，論述科學研究活動的模式及其規則，可作為評判科學活動合理性的標準。因此，在科學探究活動中，教師要在教學過程中精心設計具有讓學生可觀察、可搜集、可論證、可推理、可形成結論的邏輯性實驗，使學生達成“證據支持主張、成果服務生活”的心理認同，培養學生學以致用的能力。

（一）喚起思維之旅 ，強化實證核心

嚴密的邏輯是實證能力的核心，科學的課堂要注重引領學生用實證的方式進行科學實踐，認識科學本質，鍛煉學生處理實際問題的能力。

如在教學“水在自然界的循環”一課時，教師可以幫助學生綜合運用所學知識，對自然界中水的變化有更進一步的認識。教師可以先提出問題：年年下雨下雪，天空中的水為什么降不完呢？結合課文中的插圖啟發學生思考，在學生思考、討論的基礎上，講解水在自然界中是怎樣循環運動的。最后再進一步說明水在海洋、天空和陸地之間的循環運動永不停息。

這時，學生的頭腦里形成一幅水在自然界不斷循環的圖景，學生要具備高層次的綜合分析能力，并反復訓練，這樣的實證過程就更加扎實了。

（二）注重實驗數據，拓寬實證渠道

科學是實證的，科學要用證據說話，關注實驗數據背后的信息，理性看待不同數據，提升實驗數據的有效性，培養學生嚴謹細致、實事求是的科學態度，以及拓寬實證渠道是十分必要的。

如教學“磁力”一課時，學生做“條形磁鐵的各部分磁性強弱都一樣嗎？”這個分組實驗后得出了如下數據（A、B、C、D、E各點懸掛回形針個數）：

探究活動中，第五組的匯報員都認為磁鐵的中間沒有磁性，總結規律：磁鐵的磁性兩邊強、中間無。另外一組的匯報員也猶猶豫豫不敢說結論了，這與教師的預計相差甚遠，實驗數據的異常導致了實證經歷并不順利，但科學的結論要經得起實證，教師并沒有著急否定學生的數據，而是引導學生反思實驗的過程是不是規范，引導學生從更多的角度去思考：一種可能是的確沒有磁性；另一種可能是磁性較弱，無法吸起回形針。而對于“C點沒有磁性”這一論點，教師引導學生充分質疑，讓學生換成小一點的大頭針、鐵屑一類的物體再試試，引發其繼續思考、嘗試，在對數據的發現、探究、解決的過程中，學生體會到探究的方法是要講科學的、過程和細節是非常嚴密的。

綜上所述，實證能力作為科學探究實踐的基礎，這就要求學生從實證出發去探求結果，需要教師在每一個探究環節設計中體現科學的嚴謹性，讓學生在潛移默化中成長，這樣的科學探究才更加有效，學生的科學素養才能穩步提升。

【參考文獻】

[1]中華人民共和國教育部.義務教育科學課程標準（2022年版）[M].北京：北京師范大學出版社，2022．

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