淺談以推理論證深化思維型教學

科學課程標準指出，推理論證體現在基于證據與邏輯，運用分析與綜合、比較與分類、歸納與演繹等方法，建立證據與解釋之間的關系并提出合理見解。在推理和論證的思維歷程中，學生需要對所獲取的信息進行分析、評估和質疑，判斷其可靠性和有效性，并遵循一定的邏輯規則和方法對問題進行推理和論證，從而發展批判性思維能力、增強邏輯思維、提升問題解決能力。推理論證是構建思維型課堂、深化小學科學思維型教學的重要內容。

一、以“趣”激“問”，形成推理與論證的意識

小學生認知發展水平尚處于具象思維階段，注意力集中時間相對較短，對生活中熟悉的事物容易引發共鳴，這些特點決定了生動直觀的情境、刺激有趣的游戲、解決生活中的真實問題是學生的感興趣點。興趣是最好的教師，培養推理與論證的意識則要從激起學生的興趣著手。科學探究興趣分為直覺興趣、操作興趣、理論興趣幾個方面。[1]

1.創設情境，變抽象為直觀

情境化的內容能夠以更加直觀、具體和生動的形式呈現信息，幫助學生更好地分析理解知識，激發他們的直覺興趣。在《空氣能占據空間嗎》一課導入環節，教師創設魔術情境，將紙團黏在杯子底部，然后將杯子豎直倒扣進水里并使杯子被完全淹沒，提出問題：“杯底的紙團會濕掉嗎？說說你的想法。”直觀的情境展示，滿足了學生的學習興趣，使他們更深刻地去分析、推理、領悟科學知識。

2.設計游戲，變枯燥為風趣

游戲化的內容往往充滿趣味和挑戰，能夠滿足小學生渴望競爭、獲得成功和成就感的心理需求，激發他們的操作興趣。在《空氣能占據空間嗎》一課“學以致用”環節，教師設計了“新式烏鴉喝水”游戲環節，出示一個裝有半瓶水的瓶子、若干吸管、橡皮泥，問學生哪位聰明的“小烏鴉”能利用這節課所學的科學知識成功喝到水。學生在游戲中取得進步和勝利，感到快樂和滿足，增強了自信心，激發了學習的源動力。

3.聯結生活，變理論為實際

生活化的內容與學生的日常生活經驗緊密相連，熟悉、親切的場景容易產生共鳴，教師要善于調動他們用已有的知識經驗來解決問題。在《空氣能占據空間嗎》一課拓展延伸環節，教師呈現噴水壺、驅蚊水瓶、洗手液瓶等生活中常見的物體，追問為什么這些物體一經擠壓就會有液體擠出。通過對實際問題的解決，學生成功將理論聯系實際，深切體會到所學知識具有實際的作用，點燃了他們的探究欲。

情境化、游戲化、生活化的教學設計以直觀、生動的形式呈現所要表達的信息，滿足了學生的興趣，成功引起他們的關注，激起他們提問的興致，激發他們循證的決心。在不斷提問、分析推理的實踐中，學生逐漸形成了推理與論證的意識。

二、以“做”促“思”，建立證據與解釋的聯結

核心素養中的探究實踐，包括科學探究以及技術與工程實踐，科學探究強調“做中學”和“學中思”；工程實踐強調技術與工程問題的規范性，讓學生養成通過“動手做”解決問題的習慣。[2]“以做促思”的“做”便包括了科學探究、工程實踐，除此之外還包括跨學科主題學習。

1.靈活安排，強化科學探究過程

科學探究主要包括問題、證據、解釋、結論四個基本要素，課程標準針對科學探究提出了九步基本流程。參照流程，可使科學探究走向規范化，實現“做科學探究”的思維型教學，但不是機械地套用流程讓學生做完實驗，而是追求巧設問題、靈活處理，啟發他們深入分析實驗現象、思考背后的原理和規律。在“哪個傳熱快”的教學中，教師先引導學生分析推理：“你會選擇用什么材料做的勺子喝湯？為什么？”然后讓他們自主設計實驗和探究進行尋證推理，重點考慮三個問題：如何控制單一變量？如何觀察到傳熱的情況？如何做到同時將三把勺子放入水中？最后指導學生用循證的思維總結不同物質導熱性能的差異。

巧設問題、靈活處理，要滿足學生的動手需求，更要給予他們足夠的思考時間，讓他們搜集證據，通過觀察分析證據得出結論，讓他們像科學家一樣去研究。

2.精心設計，優化工程實踐流程

課程標準指出，工程實踐包括明確問題、設計方案、實施計劃、檢驗作品、改進完善、發布成果等要素。思維型教學中的工程實踐不是走流程，教師要精心設計，優化工程實踐流程。“船的研究”單元中，在設計、制作小船環節，教師做下水實驗測試自制小船的材料、一般載重量范圍、航行距離，從而制定小船模型建造的基本要求。學生設計出造船方案后，教師要鼓勵他們用觀摩、質疑等方式對其他小組的設計方案進行論證、優化。

教師精心設計，優化了工程實踐流程，給充足的時間讓學生不斷嘗試、探索和創新，體驗工程實踐的樂趣和成就感。

3.適合進階，創新跨學科學習路徑

思維型科學探究教學，要靈活協同自主學習與合作學習，要激發學生進行獨立的高層次思維活動，[3]跨學科學習是有效的學習路徑。我們立足科學學科并融合濕地資源，編寫了校本課程“濕地里的科學”，基于兒童特點設計有進階、有層次、有梯度的系列跨學科主題活動。例如，在“草木物語”大主題下，設計了“樹葉寶寶找媽媽”“走進花花世界”“找水生植物”“果實里有什么”“大樹‘出汗了’”等12個小主題，在豐富的主題中總有學生對應的興趣點。在跨學科主題學習中，學生到濕地公園實地考察，設計實驗主動探究，到圖書館里查閱資料，綜合運用各學科的知識與技能主動解決學習困惑，這其實就是自主建構、合作建構的學習。

實踐表明，適合的跨學科主題活動可以有效促進學生積極思考，提升推理論證的思維能力，有效推動學習方式變革。學生在“做”的過程中，積極主動思維，像科學家一樣去研究，像工程師一樣去建造，有效建立了證據與解釋的聯結。

三、以“說”賦“能”，基于證據與邏輯表達

要想提升學生基于證據與邏輯的表達能力，需要讓他們經歷循序漸進、由表及里的訓練過程，即：從學習模仿開始，然后在教師的引導下嘗試，最后獨立表達。

1.示范指導，熟悉表達方式

基于證據與邏輯的表達方式是怎么樣的？在沒有示范指導的幫助下，絕大部分學生的表達都是說結論，或是舉出證據，不知道將證據與解釋結合起來有邏輯地表述。要想提高學生基于證據與邏輯的表達能力，教師就要向他們示范如何基于實驗現象和數據進行邏輯推理和表達，讓他們熟悉這種表達方式。

在《月球——地球的衛星》一課中，學生通過多種方法探索月球的秘密并對月球信息進行整理后，要針對“月球適合人類居住嗎”這個問題做出回答。教師首先示范：“我認為月球不適合人類居住。因為從宇航員給我們帶回的月球信息中，我得知月球上沒有水，而人類生活需要水。所以，我認為月球不適合人居住。”接著要求學生照著教師的表達方式，基于證據與邏輯闡明自己的觀點。學生有了參照，就能慢慢學會這樣的表達方式。

2.提問引導，通曉思維邏輯

當學生熟悉了基于證據與邏輯的表達方式后，教師便可以引導他們獨立思考并嘗試回答問題，逐漸熟悉這種基于證據與邏輯的思維邏輯。

《月球——地球的衛星》一課，學生在了解了環形山的特點之后開始探究環形山的成因，針對“隕石撞擊是否會形成這樣的環形山”展開實驗。實驗后交流匯報時，學生往往只能說出面粉盤被石頭撞擊后留下的痕跡，然后就得出結論“環形山是隕石撞擊形成的”，這樣從現象直接得出結論體現了學生思維的不完整性。教師可以引導：“通過實驗，我們發現小球撞擊面粉，在面粉上留下的痕跡是怎么樣的？這符合月球表面環形山的特點嗎？由此可以認為隕石撞擊會形成環形山嗎？”教師要引導學生呈現推理論證的全過程，并在他們回答的過程中及時給予提示和指導，幫助他們完善從現象到比較再到與主題建立聯結，最后得出準確結論的思維邏輯。

3.獨立表達，緊扣論點論據

《月球——地球的衛星》一課，在回答“月球是否適合人類居住”這個問題時，當學生熟悉了基于證據與邏輯的思維方式后，教師便可以放手，讓他們獨立表達，重點關注他們是否緊扣論點和論據有邏輯地表述。首先，陳述觀點——我認為月球不適合人類居住；然后，列舉證據——從宇航員給我們帶回的月球信息中，我得知月球上沒有水、沒有空氣等；接著，反觀人類的生存需要——人類的生存需要水、空氣等；最后，表明觀點——我認為月球不適合人類居住。這樣基于證據與邏輯的、有結構的表達正是教學所期待的。

學生從模仿著說（奠定表達基礎）到嘗試去說（形成思維習慣），再到自主地說（發展論證思維），穩步提升了基于證據與邏輯的表達能力。

結語

推理論證能力是思維型人才必備的要素，以推理論證為基石，深化小學科學思維型教學將是一個長期、重要的研究內容。思維型課堂從關注學生實驗操作走向關注他們積極思考，看到他們的思維歷程，提升他們的思維能力，幫助他們逐步成為具有鉆研精神、創新精神、實踐能力的思維型“小科學家”。

（作者單位：江蘇省張家港市世茂小學）

參考文獻

[1]胡衛平.聚焦必備特征：科技創新后備人才培養的路徑選擇[J].中國教育學刊，2022（10）.

[2]胡衛平.在探究實踐中培育科學素養——義務教育科學課程標準（2022年版）解讀[J].基礎教育課程，2022（10）.

[3]胡衛平，郭習佩，季鑫，等.思維型科學探究教學的理論建構[J].課程·教材·教法，2021（06）.