基于“证据”的小学科学本真实验课堂的探索

富伟良

小学科学教学中证据思维的训练正是为学生独立思考、开拓创新所服务的。本文针对当前小学科学教学中学生证据思维薄弱的现状，从以科学日记为载体，培育学生的逻辑思维能力；以科学探究为核心，培植学生的实证思维力；以教学评价为突破，拓宽学生的科学思维力等三方面阐述了培育学生证据思维的主要策略。

随着新课程改革的不断深入，当前的小学科学教学早已改变了传统自然常识课堂的“背多分”教学模式，取而代之的是探究味浓厚的实验教学，让学生通过切身的实践来获取科学知识，通过同学间的合作探究来体验科学研究的成功和喜悦。在获取科学知识的过程中，我们也发现作为科学教学重要依据的“实验数据”没有得到应有的重视，其结果就是学生证据意识的薄弱，依然没有摆脱传统教学的窠臼，学生的自主探究能力明显不足。

比如在教学三年级下册《磁铁的磁力》一课时，老师往往是通过磁铁各段吸回形针数量来判定其磁力强度。由于老师在教学时没有讲清回形针是串起来吸还是随便吸，学生实验的结果就五花八门，有的小组可以吸十几个，有的小组只能吸四五个，有的小组实验出来的结果是磁铁四分之一处吸的数量比两端都要多。这时，老师在数据分析时往往是偏向于大多数实验小组，而对实验结论不利的数据采取回避或漠视的态度。这就导致数据分析的不全面，用片面的数据来得出所谓正确的结论。

现在的科学实验课堂，教师在教学时确实也开始重视实验数据了，但由于小孩子自身特点、实验习惯等原因经常影响着实验数据的真实性。记得自己在教学五年级下册《摆的研究》时，为了对15秒内摆动次数进行汇总统计，我在黑板上画了统计表，当完成实验的小组走上讲台填写数据后，我发现有个别小组在底下看了别组的数据后在悄悄修改次数。其实由于每个小组的绳子长短不一样，摆动的次数也是不一样的，但最后全班的统计数据多少让我哭笑不得，有好几组的数据相当接近。究其原因，缺乏实验的自信度，为了揣测老师的想法，在数据上弄虚作假。

用事实说话，用证据论证，这是小学生实证思维的重要体现，也是进行科学探究的重要依据。为此，培养学生的实证思维和创新精神，提升学生的科学素养，为当前小学科学教学实现“轻负高质”提供了重要保障。

刚刚发布的《义务教育小学科学课程标准》中明确提出：“以证据为基础，运用各种信息分析和逻辑推理得出结论，公开研究结果，接受质疑，不断更新和深入，是科学探究的主要特点。”在谈到科学态度时，课标还指出：“在科学学习中运用批判性思维大胆质疑，善于从不同角度思考问题，追求创新。”“在尊重证据的前提下，坚持正确的观点；当多人观察、实验结果出现不一致时，不急于下结论，而是分析原因，再次观察、实验，以事实为依据做出判断。”作为教师，要重视学生科学思维能力的培养，让学生“动手”和“动脑”相结合，引导他们主动思考问题，自己设计实验，注重思考事实证据和科学结论之间的关系；帮助他们学习建立科学模型，由此培养学生的思维能力，逐步形成质疑、反思的科学思维习惯。

进一步培养小学生的实证思维，不断提升他们的科学素养，我们认为可以从以下几方面来加以努力。

一、以科学日记为载体，培育学生的逻辑思维能力

鉴于小学生形象思维发达、逻辑思维能力欠缺的年龄特点，在小学科学教学中，教师应该认识到学生初级逻辑思维能力培养的重要性。科学探究是一项严谨而务实的工作，需要学生的推理能力和判断能力，这就要求教师在平时注重这方面的训练。

科学日记的形式很多，可以是对课堂实验的观察和记录，也可以是对课堂教学延伸实验的长期记录，还可以是学生对某一生活现象的突发奇想的探索。我校近年来开辟了一个占地12余亩的红领巾开心农场，为学生的科学实践搭建了新的平台。通过一些科学兴趣小组的建立，让学生参与到农场的建设中来，对一些植物的种植与观察，撰写好平日的观察日记，最后整理形成一篇具有一定价值的科学探究文章。

科学日记的撰写可以有效地培养学生的逻辑思维能力和逻辑表达能力。通过对科学观察记录、科学日记、科学调查小论文等的撰写，丰富学生的思维，精炼学生的语言表达能力，注重现象与本质的联系，从而推进学生逻辑思维能力的提高。

二、以科学探究为核心，培植学生的证据思维力

科学探究是小学科学教学的核心，通过探究活动来培植学生的证据思维是至关重要的。我们认为可以从以下几方面来着手：

（一）“证实”“证伪”实验并存，丰富探究活动内容

在我们的课堂教学中，探究活动往往经历猜测假设、实验验证、得出结论几个阶段。而在猜测与假设的过程中，教师经常会引导性地让学生往正确的边缘靠近。这样在实验探究过程中，学生往往习惯于验证假设的正确性而忽略了假设的错误性，一旦实验数据与假设不符，学生就會刻意筛选有利于结论的数据。长此以往，学生只有“证实”的思维，而缺乏“证伪”的思维，其结果就是束缚了学生实证思维的正常发展。

（二）紧紧抓住有利契机，积极鼓励学生质疑

在我们的课堂上，缺少的就是学生的质疑。让学生提出问题有时比登天还难。记得袁振国先生在《反思科学教育》中指出：“中国衡量教育成功的标准是，将有问题的学生教得没有问题，‘全都懂了，所以中国的学生年龄越大，年级越高，问题越少；而美国衡量教育成功的标准是将没问题的学生教成有问题，如果学生提的问题教师都回答不了，那算是非常成功，所以美国的学生年级越高，越富有创意，越会突发奇想。”当然其中有教育理念的因素，但更重要的是教师要抓住有利的问题契机，让学生提出质疑。如在分析一些实验数据时，应该正视其中的错误乃至不规范的数据，适时地让学生提出来加以探讨，最后分析其中的原因，这才是值得倡导的。

（三）规范选择结构材料，避免探究误入歧境

小学科学教学中尤其是实验课堂教学中，教师需要准备大量的器材，而实验器材选择的规范与否，会直接影响到学生探究的成效，也关系到学生实证思维不受到不必要的干扰。

記得三年级科学老师在探讨磁铁的两极时，到底是红色端是S极呢还是白色端是S极，让不少兼职科学教师困惑与发愁。教科书上明明是这样而实验室的磁铁有的相反，有的相同，在教学中学生也比较疑惑，由于N、S极的标法不同，导致学生在学习探究中产生的不必要的问题，有时甚至误导学生，使学生的学习产生错误的结论。这都应该在教学中加以避免。

（四）解放学生探究时间，引导学生充分探究

课堂教学中，学生探究是教学的重点，有专家说要给予学生充分的探究时间，才能让学生有深刻的体悟。曾听到过这样一个例子：有一位外国的科学教师在上《观察蚯蚓》一课时，他让每个小孩子都必须到他那里亲手拿一条蚯蚓，胆子小的同学被吓得哇哇大叫，教室里乱成一团，学生们花掉了半堂课的时间才完成了一小步，有听课的老师问这位教师，这不是在浪费时间么？这位老师说：如果没有这一步，其他的都是无效的。我们需要的就是这种教学的魄力。记得浙江省教研员喻伯军老师曾在一篇文章中列举了这么一个例子：一位老师在上《植物的叶》一课时，碰到了这样的情况：老师讲到世界上找不到两片完全相同的叶子时，学生不相信，认为肯定有两张完全相同的树叶。为了证实学生的想法，在此后的一周内老师和学生一同比较、研究。他们搜集了许多叶子，两张两张地对比，比了一千多张！最后，学生终于承认，世界上找不到两张完全相同的树叶。本来是书上现成的知识，现在变成了孩子自己得到的，通过自己探究得到的真正的科学结论。花那么多的精力和时间得到这样的结果值得吗？值得的。这个结论的意义在于：这个结论是属于孩子们的真正的科学结论，也许这些孩子几年以后其他事情都忘了，但他们会记住这次的经历。

三、以教学评价为突破，拓宽学生的科学思维力

教学评价就是指挥棒。老师应当更多地关注学生的思考，使他们对所观察到的现象做到实事求是地表达。例如：你实事求是的态度很值得每一个人学习。这样的评价多一些，对于孩子的实证意识肯定是大有助益的。另外在学生学业评价时，能够比较全面地评估学生的学习情况，而不再是单纯以分数来加以衡量的话，学生的学习积极性必然会比较高。

《国家中长期教育改革和发展规划纲要》中指出：“激发学生的好奇心，培养学生的兴趣爱好，营造独立思考、自由探索、勇于创新的良好环境。”而小学科学教学中实证思维的训练正是为学生独立思考、开拓创新所服务。“钱学森之问”一直是困扰当前教育界的难题，创造力的缺乏是当前教育界的致命弱点。而实证思维的培养，正是基于解决这一困惑而需要努力的。正如南京大学张红霞教授所说：“通过让孩子们学习科学对事实的尊重、科学对观察的依赖、科学对结论的谨慎、科学对错误的勇于修正等这些科学教育特有的内容，提高孩子们的科学素养，为21世纪培养更具科学理性的公民。”