利用科学记录，培养实证意识——以教科版《科学》为例

□郑美宏

科学活动的本质在于科学探究，力求排除主观的臆想和想象，用客观的、可以观察的事实来证明结论［1］，即追求实证。也就是说，科学活动要以事实证据为前提。实证意识指的是学习者在科学学习中形成的尊重事实的意识，是科学精神的重要组成部分。在科学观念建构、科学思维活动和实践探究的过程中，学生只有经历事实证据的获取、固化及运用，才能使自身的实证意识得到有效的培养。而事实证据的获取、固化及运用，都离不开科学记录。科学记录不仅仅局限于探究方案、实验数据、实验报告、小论文、观察日记等书面记录，也包含学习主体的思维活动。可以说，科学记录既是科学探究的重要方法，也是科学思维的表达方式。因此，在小学科学教学中，教师应利用好科学记录这一脚手架，培养学生的实证意识，提升学生的思维品质。

一、以真实观察奠定科学记录的基础，使实证意识培养有据可依

真实性是进行科学论证的前提。［2］教学中，教师要创设条件，让学生通过细致、深入的观察，获取真实的事实证据，为实证意识的培养奠定基础。

（一）提供精细的实验材料，获取有效的事实证据

实验材料是进行观察的基础。教师要在认真研读教材、把握学情的基础上，精心准备实验材料。所需实验材料既要有利于揭示现象，体现科学性，又要贴近学生生活，符合他们的认知规律。利用这样的实验材料，学生能获得有效的事实证据。

例如，在教科版《科学》三年级上册《水结冰了》一课的教学中，教师采用灵敏的触头式数显温度计代替传统的玻璃棒温度计，让温度的变化更加直观。为了让学生清晰地观察到水的状态的变化，教师设置了观察窗（如图1）。此外，教师还在试管上标注了刻度，在水中加入了少量食用色素。这样，学生就能直接观察水结冰后液面的上升情况（如图2）。总之，对实验材料进行改进，能使实验现象更直观，学生观察起来更方便。

图1

图2

（二）指导正确的观察方法，获取可靠的事实证据

观察需要多种感官的参与，如用眼睛看、用鼻子闻、用耳朵听、用手摸等。教师要培养学生运用多种感官进行全面观察的能力。在发挥感官的功能的同时，教师还要指导学生正确使用仪器，有计划、有目的地感知信息，从而获取更丰富、可靠的事实证据。

例如，在教学教科版《科学》一年级下册《谁轻谁重》时，教师先让学生用手掂一掂物体的轻重。学生得到的结果与事实有偏差。接着，教师带领学生用天平进行称量，得到准确的结果。又如，在教科版《科学》四年级下册《凤仙花开花了》一课中，教材要求学生观察、比较凤仙花和其他花的相同点和不同点。教师可以引导学生依据从一种花到另一种花、从整体到局部、从外到内的观察顺序，了解每种花的特点，从而为后续的比较活动提供可靠的事实依据。

（三）组织深度的观察活动，获取丰富的事实证据

观察活动开始前，首先要使学生明确观察的目的，让学生聚焦“为什么观察”“观察什么”这两个问题，抓住观察重点。例如，在教学教科版《科学》三年级上册《风的成因》时，教师要让学生初步认识“借助线香、风轮等的变化可以推测风形成的原因”，引导学生重点观察线香的烟的飘动方向、蜡烛上方风轮的转动情况。

其次要让学生仔细、充分观察。教师要把控观察进度，给予学生足够的观察时间。在项目化学习或长时间的观察活动中，教师要指导观察方法，激励学生进行持续观察。例如，在教学教科版《科学》二年级上册《观察月相》这一课前的一个月，教师动员全班学生开展“我给月亮拍照片”的活动，让学生收集月相照片，并将观察到的月相记录在活动手册上。每周评出“观察小能手”，激励学生持续观察，形成对月相变化的初步认知。

科学观察获得的事实是科学记录的材料。学生运用正确的方法进行观察，获得有效、可靠、丰富的事实证据，为自身实证意识的培养奠定基础。

二、以目标导向提升科学记录的质量，让实证意识培养有迹可循

科学记录能够呈现实验探究的过程，是学生交流汇报的重要素材和建构科学概念的重要依据。教师要引导学生明确记录目标，把事实证据客观、准确地表述出来，形成完整的证据链，从而在记录过程中培养学生的实证意识。

（一）明确完整清晰的内容，记录全面的事实证据

学生在记录前要明确记录的顺序和内容，把不同探究阶段的观察、思考、分析结果以书面的形式记录下来，从而形成事实证据。以教科版《科学》五年级上册《光是怎样传播的》一课为例：在探究活动开始前，学生需要在科学记录单上记录实验方案；在探究活动中，学生要以文字、图画等形式在科学记录单上呈现观察到的“光行进的路线”；在探究活动后，学生要把光的传播路线综合呈现在科学记录单上。只有明确记录要点，并按顺序进行记录，才能呈现完整、有效的事实证据，从而形成实证意识。

（二）探寻简单易行的方式，记录形象的事实证据

学生在不同年龄段有着不同的心理特征，其记录能力也存在差异。教师要充分考虑学生的心理特征和能力水平，让学生选择自己喜欢的记录方式。对于低年级的学生，可引导他们使用简单易行的记录方式，如直接用打“√”的方式进行记录，用简笔画、符号、关键词等记录物质的特征或变化，甚至用剪贴的方式，便捷、真实地进行记录。只有记录方式符合学生的心理特征，学生的记录热情才会被激发，记录的速度才能加快，记录的结果才能反映思维痕迹。例如，教学教科版《科学》二年级下册《测试反应快慢》一课时，教师让学生通过贴小圆点的方式，在班级记录表中记录“抓尺子”游戏的得分情况。这样的记录方式简单易行，呈现的统计数据清晰明了。学生通过比较训练前后小圆点的集中情况，发现训练能提高人的反应能力。

（三）引导客观准确的态度，记录真实的事实证据

科学作为一种求真活动，其结论必须是真实、可重复检验的。教师要指导学生厘清主观经验与观察事实，实事求是地记录观察到的数据，及时纠正学生不尊重事实的现象，培养学生细心、认真、严谨、负责的科学态度。例如，在教科版《科学》三年级上册《水能溶解多少物质》一课中，有一个环节是研究“50 毫升水能溶解多少克食盐”。汇报时，有一个小组烧杯里的水明显比其他小组少，但溶解的食盐量却与其他小组十分接近。通过询问得知，该组学生在做实验时洒掉了一些水，溶解的食盐不到10 克，但他们看到其他小组溶解了18 克甚至更多的食盐，就把数据改成了“18 克”。对于这样的情况，教师及时进行引导：实验数据一定要真实可靠，测出多少就记录多少。如果发现实验数据有问题，就要找到原因，重新进行实验。

科学记录以书面形式呈现了探究活动、实验观察的结果。教师要指导学生采用合适的方式，将全面、形象、真实的证据记录下来，从而帮助学生养成客观、准确记录的习惯。

三、以真实运用发挥科学记录的作用，让实证意识培养落到实处

科学记录是学生进行交流、汇报、得出科学结论的依据。在运用记录结果、重现证据时，教师要引导学生实事求是、严谨分析、谨慎运用，让学生明确“结论必须依靠事实”,学会用证据去佐证观点，在佐证中提升实证意识。

（一）运用科学的思维方法，重现充分的事实证据

理性分析数据对于科学探究来说至关重要。学生应实事求是地分析数据，在各种可能的解释中选择最合理的数据，并把数据转化为证据。教师要启发学生认识到“科学结论要依靠论据”，并有意识地渗透科学思维方法，帮助学生有理有据地解释数据，深植实证意识。例如，在学习教科版《科学》四年级下册《里面是怎么连接的》一课时，一小组经过实验，记录了以下结果，如表1。

表1

让学生根据这样的实验数据直接推测暗盒里的路线连接情况有一定难度。因此，教师及时渗透科学思维方法，引导学生建构模型，让学生在接线盒示意图上连一连、画一画，建立结果与问题之间的关系。学生发现从“1”号接线柱接入的都是断路，从“2”“3”“4”号接线柱接入的都是通路，从而形成了科学的解释，达到了有理有据解释探究数据的目的。

（二）开展适时的理性追问，重现严密的事实证据

在科学探究活动中，教师要引导学生根据自己获取的信息进行分析、判断，不轻易迷信权威和别人的结论，并启发学生分析思考“根据什么”“证据是什么”等问题，寻找严密的证据支撑。例如，在教科版《科学》三年级上册《水结冰了》一课的教学中，许多学生记录了“杯子外壁出现水珠”的现象，但他们不清楚水珠的来源。有些学生误认为“水珠是冰透过杯壁渗出来的”。对此，教师追问：“你的依据是什么？”“怎么证明这个结论？”这时有学生说：“在杯子外壁裹上纸巾，再放入冰块试试。”教师再追问：“要看到什么证据才能判断水珠是冰透过杯壁渗出来的？”学生经过思考后明确不仅要看到纸巾变湿，还要对冰块进行颜色标记。通过实验，学生发现“纸巾上没有染上标记色”，说明冰没有透过杯壁渗出来，于是否定了之前的错误结论。

教师通过追问的方式，引导学生认真分析，深入思考，寻找更为严密的证据来支撑观点。学生的实证意识在这一系列的追问和求证中得到了很好的培养。

（三）实施深入的质疑反思，重现理性的事实证据

对观察到的信息和实验中获得的数据加以分析，归纳现象背后存在的规律，是科学研究中的重要步骤。但有时实验现象、数据会出现异常。对此，教师要引导学生正视异常，质疑问难，寻找问题的根源。例如，在学习教科版《科学》五年级上册《摆的快慢》一课时，各小组分别测了长、中、短三种不同摆长的摆在30 秒内的摆动次数。实验后，一小组进行了汇报，汇报内容如表2。

表2 单位：次

学生忽略了25、29这两个异常数据，直接得出结论：摆的快慢与摆长有关，摆长越短，摆的速度越快；摆长越长，摆的速度越慢。面对这样的异常情况，教师要及时引导学生寻找异常数据产生的根源：到底是不可控因素（误差）导致的，还是实验设计、实验操作的错误导致的？这样的反思是学生自我检验与自我提高的过程，有利于培养学生实事求是、严谨求证的科学态度，提升他们的实证意识。科学记录结果的运用过程，也是证据的重现过程。学生运用科学的思维方法，开展适时的理性追问，实施深入的质疑反思，重现充分、严密、理性的事实证据，形成尊重事实、实事求是的科学精神，增强实证意识。

综上所述，实证是科学精神的重要特质，也是培养学生科学思维的重要途径［3］。教学中，教师要有效利用科学记录这一脚手架，让学生在真实观察中获取事实证据，在有效记录中积累事实证据，在真实运用中重现事实证据，以证据支撑结论，由此培养学生的实证意识。