從猜想到論證科學(xué)實證意識的培養(yǎng)

從猜想到論證科學(xué)實證意識的培養(yǎng)

Summary：實證是科學(xué)探究的本質(zhì)，在科學(xué)課堂上引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷一個個基于證據(jù)解釋的科學(xué)探究活動，能培養(yǎng)學(xué)生的實證意識，體現(xiàn)科學(xué)的本質(zhì)。本文以《我們來造“環(huán)形山”》一課為例，從“有依據(jù)地猜想、有證據(jù)地解釋、有想法地質(zhì)疑”三方面培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實證意識。關(guān)鍵字：實證意識；科學(xué)本質(zhì)；科學(xué)素養(yǎng)小學(xué)科學(xué)課程的設(shè)置是不僅是為了給學(xué)生傳授科學(xué)知識，更是為了培養(yǎng)學(xué)生的實證精神。教師在科學(xué)課上引導(dǎo)學(xué)生進行猜測、實驗論證、提出質(zhì)疑的過程就是培養(yǎng)學(xué)生實證意識的過程，最能體現(xiàn)科學(xué)的本質(zhì)。然而，在當(dāng)前科學(xué)教學(xué)中，看似熱鬧的活動往往停留在淺層次的操作上，學(xué)生不清楚自己動手的目的和意義，缺乏內(nèi)在需求的支持，效果也是可想而知。筆者以《我們來造“環(huán)形山”》一課為例，闡述如何提高科學(xué)實證意識的具體做法。一、創(chuàng)設(shè)情境，有依據(jù)地猜想科學(xué)課的猜想并不是漫無目的的瞎猜，而應(yīng)是一種建立在學(xué)生已有的知識、經(jīng)驗基礎(chǔ)上，符合科學(xué)邏輯的合理推斷。在科學(xué)課上教師引導(dǎo)學(xué)生進行猜想時，必須考慮到學(xué)生已有的知識水平，結(jié)合學(xué)生的日常生活經(jīng)驗，創(chuàng)設(shè)一定的情景，給予學(xué)生一定的方向和基礎(chǔ)目標。這樣不僅能保證課堂進程按計劃進行，同時也能很好的激發(fā)學(xué)生的興趣，培養(yǎng)其實證精神，有利于學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)?！窘虒W(xué)片段】（欣賞完嫦娥三號拍攝回來的月面照片，學(xué)生交流匯報了解到月球環(huán)形山的特點：大小不一、深淺不一、分布雜亂、數(shù)量眾多等特點。）

師：剛才我們分析了環(huán)形山的特點，請同學(xué)們獨立思考，你認為月球上的環(huán)形山是怎么形成的？你猜想的依據(jù)是什么？生A：我猜想環(huán)形山是月球上火山噴發(fā)造成的。我感覺月球上的環(huán)形山和我們地球的火山口很相似。師：還有沒有其他想法，能簡單說說你們的理由嗎？生B：我認為環(huán)形山是宇宙中不同的隕石砸出來的。因為環(huán)形山大小不一，而宇宙中的隕石也是大大小小的，當(dāng)隕石撞擊月球表面時，就有可能形成這些環(huán)形山。生C：我覺得是月球本身就有的，天然存在的。數(shù)量那么多，會有那么多火山？！有那么多隕石？！生D：我認為環(huán)形山是月球在太陽照射下，熱脹冷縮了，破裂了，才會有那么多近似圓形的坑。師：在這幾種猜想中，你們認為最有可能的是哪種？認為“隕石撞擊”是最大可能性的同學(xué)舉手。（教師統(tǒng)計各種猜想的人數(shù)）師：現(xiàn)在的科學(xué)家和我們同學(xué)一樣，有的支持隕石撞擊說，有的還是持懷疑態(tài)度。師：那怎么辦？我們需要證據(jù)來支持我們的假說，怎么來證實呢？最有效的方法是什么？（實驗）我們不可能到月球上看，只能通過模擬實驗來驗證。為什么要讓學(xué)生多角度的猜想？筆者認為，人類在認識宇宙過程中，猜想是十分重要的。正因為有了猜想，我們才有了不斷去證明的動力。對于宇宙的學(xué)習(xí)，孩子們幾乎沒有直接觀察經(jīng)驗，按慣常的教學(xué)方法，教師大多在學(xué)生提出“隕石撞擊”猜想后就是驗證，得出結(jié)論，這只是就課論課。而多角度猜想的目的是讓學(xué)生體驗一下人類要怎樣去認識宇宙，想來是比隕石撞擊更上位的一種宇宙認識觀。另外，猜想要有根據(jù)，學(xué)生們的猜想會不會很無理？學(xué)生們的猜想實際上是借助地球來聯(lián)想的。猜想要能自圓其說，教學(xué)中，當(dāng)學(xué)生提出猜想后讓他們來說說“為什么如此猜想”，就是嘗試自圓其說。二、尊重事實，有證據(jù)地解釋引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷一次次的推理論證過程，進行有證據(jù)地解釋，是培養(yǎng)他們科學(xué)素養(yǎng)的有效途徑。學(xué)生圍繞不同的猜想去實驗、尋找證據(jù)的過程，知道了科學(xué)解釋必須要有證據(jù)，要收集證據(jù)就必須投入到實驗中去，在此過程中，學(xué)生也能認識到科學(xué)探索之路并不是一帆風(fēng)順的，需要在不斷的失敗中總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，必須不斷尋找證據(jù)來支撐自己的觀點。【教學(xué)片段】（學(xué)生利用大小、形狀、重量不同的“隕石”造“有質(zhì)量”的環(huán)形山，并仔細分析自己的各種實驗動作，這些動作和實驗結(jié)果有什么聯(lián)系？和月球環(huán)形山形成有什么聯(lián)系？教師巡視并用手機拍攝各小組的實驗結(jié)果。）師：通過模擬實驗?zāi)銈冇X得隕石撞擊能不能形成環(huán)形山？你能對這些形成的原因進行解釋嗎？生E：我們覺得隕石撞擊能形成環(huán)形山。實驗中我們用大小不一的“隕石”可以造出和真實環(huán)形山近似的。而且當(dāng)我們從不同高度扔下去，造出來的“環(huán)形山”深淺也不一樣。師：所以你們認為環(huán)形山是由大小不一、速度不同的隕石撞擊月球表面形成的？大家覺得有沒有道理？其他小組呢？（展示其他小組的實驗結(jié)果照片）生F：我們用各種隕石多次撞擊，砸出了數(shù)量眾多這個特點。所以我們小組也覺得隕石撞擊形成環(huán)形山也是有可能的。生D：我們小組在實驗時，當(dāng)用不同形狀的“隕石”造環(huán)形山時，發(fā)現(xiàn)并不是所有的環(huán)形山都是近似圓形。我們對隕石撞擊說表示有疑問。生E：可能是他們小組撞擊時力度不夠，我們用力在砸時，就可以造出近似圓形的環(huán)形山了?！谶@次科學(xué)課上，通過手機錄像拍照，記錄下各小組真實的模擬實驗過程，也為下面學(xué)生交流提供最真實、最有力的實證。在學(xué)生交流總結(jié)過程中，可以把實驗過程中發(fā)現(xiàn)的證據(jù)介紹給大家，將模擬制造“環(huán)形山”的過程聯(lián)系到月球“環(huán)形山”形成理論。不僅加深了學(xué)習(xí)的印象，同時鍛煉了動手能力，實證精神得到培養(yǎng)。通過模擬真實的結(jié)果來探究自然變化的過程或規(guī)律的，這類模擬實驗需要學(xué)生的操作結(jié)果接近于真實結(jié)果，所以筆者提出了“請大家造有質(zhì)量的環(huán)形山”，讓學(xué)生重現(xiàn)結(jié)果，再根據(jù)實驗過程去解釋或質(zhì)疑。三、鼓勵對質(zhì)，有想法地質(zhì)疑由于每個學(xué)生在知識面、思維方式等方面都有一定的差異，學(xué)生在進行實驗探究時可能選擇不同的角度或不同的實驗方式進行探究。探究之后，教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生進行交流討論，聽聽別人的做法；并鼓勵學(xué)生對不同的方面進行較為深入的探討。同時還可以鼓勵學(xué)生將自己的發(fā)現(xiàn)與別人的論證過程進行比較，激發(fā)思維火花，使原本的想法與新證據(jù)之間形成多重“對質(zhì)”，提煉出更加合適的解釋，最后達到理論與證據(jù)的協(xié)調(diào)，促進前概念向科學(xué)概念的真正轉(zhuǎn)化?！窘虒W(xué)片段】師：下面老師和大家一起模擬火山噴發(fā)能不能形成環(huán)形山，誰愿意幫我？其他同學(xué)邊看邊思考，你對火山噴發(fā)形成環(huán)形山又有什么想說的？生A：我發(fā)現(xiàn)這種方式也能形成環(huán)形山，造出來的“環(huán)形山”與真實的環(huán)形山也比較接近，我支持這種猜想。生E:我有疑問，地球上火山噴發(fā)后巖漿會到處流，如果環(huán)形山是火山噴發(fā)造成的，那為什么月球上看不到巖漿的痕跡呢？！師：同學(xué)們說的挺有道理，看來單憑我們的模擬實驗還不能證明月球環(huán)形山是怎么形成的。我們還需要尋找更多的證據(jù)。交流匯報時，學(xué)生之間有爭論，這是筆者想要的結(jié)果。通過這種方式可以讓學(xué)生建構(gòu)新的核心概念，有效提升他們在科學(xué)實證中建構(gòu)科學(xué)概念的能力?？傊?，科學(xué)的本質(zhì)是實證，在教師的引導(dǎo)下使學(xué)生的實證意識得到提高正是教育價值的體現(xiàn)，對學(xué)生的成長具有重要的意義。培養(yǎng)學(xué)生基于證據(jù)和推理發(fā)表自己見解的意識，鼓勵學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)中運用批判性思維大膽質(zhì)疑，善于從不同角度思考問題，追求創(chuàng)新。Reference：[1]李美霞.科學(xué)活動中怎樣引導(dǎo)幼兒主動