小学科学教学中证据意识的培养

王勇

【摘 要】小学科学教学要重视和尊重证据，科学准确地寻找证据，实事求是，并以证据进行说理和论证。目前科学教学中存在轻易建立科学概念、易受从众心理和先入为主的观念影响等证据意识缺乏的现象，教师可以通过鼓励大胆质疑、多做“证伪”实验、正视意外数据以及科学地观察现象等方法培养学生的证据意识。

【关键词】小学科学 证据意识

证据意识是指注重证据、寻找证据、讲证据、用证据、用事实说话、用证据求证的意识。证据意识是科学素养的重要组成部分，应该成为师生教学活动中培养科学精神和思维能力的重点。

一、培养证据意识的重要性

《义务教育科学课程标准（2022年版）》指出，推理论证体现在基于证据与逻辑，运用分析与综合、比较分类、归纳与演绎等思维方法，建立证据与解释之间的关系并提出合理见解。新课标将证据的呈现作为出发点，证据在思维能力发展中的重要性，强调证据意识的培养。科学论证能力是指建立在科学知识基础上，反思自己和他人论点的不足并能合理提出反驳意见的能力，以及批判性地看待先进思想的能力。如何提高学生的证据意识，是每一位一线科学教师不得不面对和思考的问题。

证据意识是指人们在争论中重视证据并有意识地借助证据来支撑结论的心理品质。在进行科学研究时，研究人员必须在证据和结论之间建立经得起推敲的紧密逻辑关系，让科学界和公众相信他们的研究成果。同样，“证据意识”在小学科学教育中也应具有很高的地位，它对提高学生的创造性意识也起到了积极的作用。学生是主要的证据收集者和分析者，教师是学生探究过程的支持者和引导者。因此，教师在科学探究过程中要注重强化学生的“证据意识”，引导学生学会质疑，促进其科学思维的多维度发展。

二、小学科学课堂中证据意识缺乏的现状

在实际的科学课堂中，实验证据在探究过程中一般很少被人质疑。学生往往会认为教师提供的证据是绝对可信可靠的，可以说科学课的实验教学暴露出了形式化研究的问题。一提到科学探究，教师首先想到的就是“设计实验，控制对照组”。在这个过程中，一般是教师提出实验设计方案，而不是学生，这就导致学生没有机会思考实验设计的意义，不了解进行科学研究的思维方式。因此，在小学科学探究教学中，教师要想办法解决形式化研究的问题，让学生体会科学家在科学研究中的思维方式，也要给他们机会体验科学研究的全过程，从而提高学生的证据意识。学生缺乏实证的意识和行为，在小学科学课堂中是相当常见和普遍的现象。主要表现在以下几个方面：

（一）盲目草率下结论，轻易建立科学概念

在科学探究教学中，有很多问题似乎与学生在生活中看到的内容和想法是一致的，所以当科学数据或实验结果与学生的想法一致时，他们就会很快得出结论。这个结论或概念的得出是非常片面的，也没有经过反复检验，而科学真理和科学概念应当是经得起反复验证的。

（二）从众心理影响，质疑实验数据

在从众心理的影响下，学生往往无法表达自己的真实想法，而受一些同学或小组的回答和交流干扰。当班上的一个学生，尤其是一个优秀的学生，提出一个正确的观点、信息或结论时，在经过教师确认后，其他学生不会立即发布自己的信息，甚至会把自己的信息隐藏起来，而是展示学优生的数据或者教师确认的数据。

（三）受先入为主的观念影响，质疑实验操作

当通过实验获得的证据与自己最初的想法相矛盾时，学生不能设法给出正确的解释，而只能认为实验没有成功。

三、证据意识的多元视角

（一）有根据地猜测是科学的猜测

在科学探究过程中，猜测绝对不是胡乱地猜测，而是根据经验或观察到的现象，对物体或事件的未知部分和普遍特性进行深入的思考。因此，在科学探究过程中，教师一定要有意识地创造条件并引导学生进行有根据的猜测。

（二）正确准确的信息很重要

在小学科学教学中，学生对实验探究有着与生俱来的热情，他们实际上是乐于动手的，但这也很容易让他们沉浸在实验动手的乐趣中而忘记实验研究的真正目的。教师一再说明实验研究的注意事项，目的是让学生了解实验探究的注意事项，使信息更加真实准确。每个学生都希望得到的信息是真实准确的，因此要鼓励学生多听，鼓励他们在实验研究中自觉规范自己的活动。

（三）在科学探究中要用数据说话

在科学课上，猜测和推论往往在表达上是一样的，但两者有着本质的区别。虽然猜测是基于一些证据，但结论必须有具体证据支持。在科学探究的数据分析环节，培养学生用事实和可靠数据说话的证据意识和思维方式非常重要，它可以促进学生掌握具有内在逻辑联系的科学研究方法。反之，学生如果错误地认为“猜测—实验验证—分析数据—得出结论”这个环节是分开的，科学课堂上的实验探究就真的只是为了实验而动手了。如果教师在科学探究过程中能够通过有针对性地提问来引导学生的思维，帮助学生知道如何找到证据来支持他们的结论，学生自然会形成科学的思维方式，从而在反复确认后得出基于证据的结论。

四、培养证据意识的策略

（一）鼓励大胆质疑，培养证据意识

在科学探究活动的最后，在试听学生汇报阶段，当大多数学生对某一问题达成一致意见时，少数不同意见的学生往往不敢表达自己的真实想法，而是盲目听从大多数学生的意见。这与尊重事实、注重证据，与学生科学素养的发展是背道而驰的。经过研究发现，学生不愿表达不同意见的主要原因是缺乏自信，害怕给出错误的答案。教师要教育学生尊重其他同学的意见，不要嘲笑答错了的同学，久而久之，学生在科学课上就会养成尊重他人意见的好习惯，而不是对错误答案一味指责。

（二）多做证伪实验，培养证据意识

小学科学是一个经验体系，所以科学结论是可以反复验证、证伪和检验的。然而，在小学科学课堂上，学生往往以先入为主的观念来指导自己的实验活动，以求获得理想的信息。然而，在科学课堂上，教师做的最多的是“强化实验”。长期在这样的“验证测试”中成长起来的学生，实证精神难以培养。因此，在小学科学教学过程中，应随机进行“证伪实验”。只有这样，所谓的“反复验证”才能真正达到其真实的验证效果，否则充其量是假的验证过程。

（三）正视意外数据，培养证据意识

教师应引导学生理解在探究过程中出现意想不到的信息是正常的，引导学生理解科学探究的答案有时不是唯一的，允许学生发表自己的看法，让学生体验到真正意义上的科学研究是对客观世界中人类未知领域的探索，其结果是无法完全预测的。

（四）科学观察现象，培养证据意识

加强学生的证据意识，要立足于对现象的分析，其核心是获取可靠的证据，培养学生“有几分证据说几分话”的习惯。

1.观察现象，寻找规律

自然现象是持续变化，也是十分复杂的，其中不乏一些关键现象能够反映出事物的本质，这样的关键现象可以直接作为可靠且有用的证据。对于这类现象，教师在科学探究过程中应当有意识地引导学生仔细地观察，掌握并且运用多样的方法来寻求证据，探究事物发展变化的内在联系或规律。

2. 模拟现象，研究原理

还有一些自然现象是不容易观察到的，学生也不了解真实的情况，直接证据也难以获得。针对这类现象，在教学过程中，教师可以通过模拟实验来模拟现象的发生，探究现象产生的原因。例如，可以模拟现象发生的条件、变化的轨迹或者现象的内部结构，并引导学生进行实验观察和验证，探究现象背后的原理。可以把这条路径概括为“建立模型—检验模型—解释模型—获取证据—考察原理”。

3.研究现象，修正认识

有一些现象并未展示出事物的本质，这种现象就不能直接作为证据。教师可以通过阅读科学史来引导学生了解人文科技研究方法不断创新和丰富的过程，并不断检验学生的掌握和理解情况。例如，在学习“地球的形状”一课时，教师可以先引导学生了解人类历史上探索地球的全过程：古代人仅靠肉眼观察，对“天边”的想象认识—麦哲伦的环球探险—乘船看世界—人乘宇宙飞船进入太空观察地球。在这个过程中，帮助学生得出更真实可靠的结论。

4.关联现象，增加证据的有效性

科学实验探究中观察到的一系列现象和获取到的数据是衡量一个实验探究效果的重要指标，也是建立科学概念的重要依据，孤立的简单现象、没有联系的信息或者未经证实的谣言都不能成为证据。正因为如此，教师需要想办法找出现象或数据收集证据，关联证据，验证证据，形成普遍的意见和结论。

（五）贯穿教学过程，培养证据意识

培养证据意识是科学研究的一个深层目标，应当寻找切实可行的方法让证据意识的培养贯穿于科学教学的全过程中，具体包括：（1）在观察活动中注意信息的储存和组织，培养良好的证据意识和取证方法；（2）关注证据得来的方法或路径，优化实验探究的操作方案，培养灵活运用科学方法的意识与能力；（3）掌握多种数据分析方法，在差异化比较中发现新的问题，在解决这些问题的过程中获取新的知识以及掌握一定的技能。同时，应当着重培养三种能力：一是科学质疑和求证精神；二是获取更多证据和运用证据的能力；三是检验证据和出示真实可靠证据的能力。

五、结语

基于思维能力发展的小学科学证据意识的培养，是提升学生科学核心素养的一个重要方面。在科学教学中，教师应拓展教学组织形式，注重在养成严谨求实、捍卫真理的科学态度和敢于质疑、勇于创新的习惯的同时，培养证据意识和理性思维。

【参考文献】

[1]孔令强，武国栋.小学科学现象分析须强化证据意识[J].教学与管理，2020（26）.

[2]胡卫平.深入理解科学思维 有效实施课程标准[J].课程·教材·教法，2022（8）.