谨防科学课中的逻辑错误

□许水勇

对科学本质的界定，虽然有不少不同的理解，但一致认同的有这样三点：第一，科学是一种实证系统；第二，科学的结论是符合逻辑的；第三，科学的结论是有局限性的[1]。科学课要体现科学的本质，就要重视学生逻辑思维的培养，但由于小学生受到思维局限性的影响，经常会出现以偏概全、自相矛盾、偷换论题等逻辑错误。因此，在科学教学中，教师要积极引导学生认识：科学都是符合逻辑的，科学的结论要经得起实证的检验，也要经得起逻辑的检验。

一、谨防以偏概全

所谓以偏概全，就是指用片面的观点看待整体问题。小学科学课常见的实验论证模式是“提出假设—寻找证据—得出结论”，但由于学生受到思维局限性的影响，寻找的证据往往不够充分、不够全面，以致出现以偏概全的逻辑错误。

例如，看到加入白色粉末的液体加热后能让马铃薯浮起来，就说白色粉末是食盐；把燃烧的细木条放进小苏打和白醋混合的杯里，火焰熄灭了，学生就认为是二氧化碳造成的；在研究了本班所有学生的指纹后，就说每个人的指纹都不相同……

为了防止学生出现以偏概全的错误，教师可以从三个方面入手加以引导。

首先，要引导学生寻求更多的证据。如《马铃薯在液体中的沉浮》一课，教师提问：“白色粉末一定是食盐吗？”并出示一些相同性状的物质，甚至调制一些白糖溶液、小苏打溶液，以证明不是只有食盐溶液能让马铃薯浮起来，同时，还可以利用同年级其他班级的实验证据，或者同年级上一年度留下的实验数据作为证据。

其次，反证法也是一种有力的证明方式，如在《声音是怎样产生的》一课教学中，教师让正在发声的物体停止振动，并追问“还会有声音吗”，反过来证明没有振动就没有声音。

再次，在结论前加一个前提或条件。例如，在研究两块磁铁吸合在一起磁力会增大时，一定要强调是环形磁铁（条形磁铁不同）；在研究了本班所有学生的指纹后，只能说全班学生的指纹都不相同。这样的处理方式隐含了“科学结论是有局限性的，也是可以发展的”这一辩证关系。

二、正视自相矛盾

自相矛盾也是常见的逻辑错误之一。由于材料、操作等原因，小学生的探究活动常常出现一些和结论不符的情况。这时，教师的引导显得尤为重要，可以帮助学生避免自相矛盾的错误。

以《水和食用油的比较》一课为例。为了比较水和食用油的轻重，学生需要把水和食用油混合，观察油在水中的位置。实验后，多数小组汇报：食用油浮在水的上面，说明油比水轻。当教师板书结论时，忽然有一个学生提问：“老师，我发现有几滴油在水的下面，这几滴油是比水重吧？”教师一阵意外，想了想说：“你看，大多数油浮在了水的上面，说明油比水轻。”同一种油，为什么只有这几滴会比水重？这肯定与结论自相矛盾。教师的引导也不妥，“大多数油浮在水的上面，说明油比水轻”，难道科学的结论是以量的多少来决定的？其实，教师不必急于下结论，可以让学生猜一猜这几滴油在水下的原因，还可以让学生下课后再看一看，这几滴油还在水的下面吗？因为那几滴油终归是要浮起来的。这样引导，不仅有益于学生得出正确的科学结论，还有助于培养学生持续观察的能力。

再如《热是怎样传递的》一课，有一小组的实验记录如下图（数字表示火柴掉下来的顺序）。

很明显，这样的现象与结论是自相矛盾的，教师切不可无视这些异样的数据，而应该引导学生思考：他们小组为什么会这样，可能是什么原因造成的？把这些“课堂意外”变成宝贵的生成性教学资源。

三、明辨因果关联

教学中，学生总是简单地将相关事件解释为因果关系。如《物体在水中是沉还是浮》一课中，因为看到有些重的物体沉了，所以就得出“物体的沉浮与轻重有关”的结论；在《磁铁的磁性》一课中，因为磁铁中间吸起回形针的个数为0，所以得出“磁铁中间没有磁性”的结论。

学生之所以简单地将相关事件解释为因果关系，首先是由于学生认知水平、思维特点的局限性。他们不像成人那样有综合、全面判断是非的能力，需要教师在教学中不断地进行引导，帮助其获得经验的积累。这是一个循序渐进的过程。其次，教师要十分注意实验材料的科学性，只有通过有结构、有意义的材料组合，才能很好地揭示事物之间的联系。如研究物体沉浮的因素时，教师提供了一组大小相同、轻重不同，轻重相同、大小不同的物体，很好地揭示了物体沉浮与大小、轻重的关系。再如《磁铁的磁性》一课，教师给学生提供了比回形针更小更轻的铁质物体，学生通过实验发现，磁铁中间不是没有磁性，而是磁性很弱。

四、警惕偷换论题

偷换论题主要是指转移论题，使前后论述的问题不一致。由于小学生的思维具有跳跃性，常会犯转移论题的逻辑错误。

如在教学《磁铁有磁性》一课时，教师引出磁性的概念后问：“为什么铜钥匙和铝盖不能被磁铁吸引？”旨在向学生阐明磁铁不能吸引金属铜和铝。这时，有一个小组提出了不同意见：“铜钥匙和铝盖中虽然有铁的成分，但铁的成分不多，所以没有办法被磁铁吸引。”由于教师准备不足，难以进行正确引导，导致后面陆续有学生提出类似的观点。

此案例中，学生就是犯了偷换论题的逻辑错误。实验过程中，教师引出的论题是“金属铜、铝能否被磁铁吸引”，而学生的论题是“铁的多少对磁铁吸引的影响”，这是两个不同的论题。那么学生的说法有没有道理呢？仔细分析，学生认为“铜钥匙和铝盖中虽然有铁的成分，但铁的成分不多”，这不是基于真实观察的结果，而是他们的猜测，真实观察到的现象是铜钥匙和铝盖不能被磁铁吸引。面对质疑，教师可以这样引导：“老师也无法判断铜钥匙和铝盖里面有没有铁的成分，但是有一点可以肯定，铜钥匙的主要材料是铜，铝盖的主要材料是铝，磁铁不能吸引铜钥匙和铝盖。因此，我们可以得出结论，磁铁不能吸引金属铜和铝。至于物体里面铁的多少能对磁铁吸引产生影响是另外一个研究问题，我们有机会可以去研究。”

因此，当学生出现转移论题的时候，教师一定要及时纠正，引导学生根据证据来说话，思考论点与论据之间的关系，这样才能使教学回到正轨。

由此可见，真正的科学探究必须是一个引导学生展开理性思维、遵循逻辑的过程，这样才能避免出现以偏概全、自相矛盾、偷换论题等逻辑错误。