小学科学实证意识的实践研究

萧顺欢

随着科学技术的进步， 受教育者的科学素养必将随着未来社会的要求而提高。 为了更早地培养学生的科学素养， 小学低年段也开设了科学课程， 这与新时代培养具有核心素养人才的目标是不谋而合的。2017 年颁布的 《义务教育小学科学课程标准》 指出， 科学教学要让学生在获得知识的同时， 形成尊重事实、 善于质疑的科学态度， 不迷信权威， 在科学学习中能注重事实。 实证分为 “证实” 和 “证伪”两种范式， 前者强调逻辑顺向演绎， 后者强调逆向推理。 如何在科学课堂中培养学生的实证意识？ 这是一个必须深入思考的问题。

一、 多角度分析学生缺乏实证意识的现象及原因

（一） 缺乏问题探究意识

在课堂上， 许多学生在面对一个新鲜现象或概念时， 第一反应并不是根据经验提出疑问， 而是盲目相信老师说的、 大众认同的， 缺少问题探究意识； 同时， 当新事物与原本认知发生冲突时， 学生会直接摒弃原有的想法， 唯师至上。 李莉在研究中发现， 教师习惯于证实的思维定式， 课堂中只看到证实而忽略证伪， 因而通常引导学生提出“正确” 的猜想， 通过教师预设的实验验证得到“猜想＝结论” 的结果。

（二） 形成错误的前概念

随着时代的变迁， 学生不再单一从老师、 家长、 图书等途径来获得科学知识， 他们有了更加多元的途径， 这些多样化的途径有利也有弊。 有利之处是显而易见的， 如可拓宽学生的知识面， 增加学生对科学学科的兴趣等； 但弊害之处也不可轻视， 这些信息的来源往往无从考究， 因此学生常常会有一些错误的前概念产生。

（三） 实践中缺乏科学的方法

有时候学生不知道该如何进行有效观察和收集事实证据。 中低年级学生常常将自己想象的、 推理的、 道听途说的信息当作证据。 例如教学五年级下册 《给冷水加热》这一课时， 教师通过让学生观看冷水袋在热水中先下沉后上浮的现象来探讨 “冷水受热上浮的原因”，让学生进行猜想， 再设计实验， 通过亲身经历探究过程来得出结论：“冷水受热上浮是因为体积增大了。” 许多教师认为， 得出结论便是课堂的结束， 而事实上， 科学课堂不应止步于此， 而应当开拓学生的思维， 让学生在结论中再提出螺旋式上升的问题， 得出新的结论。这便是科学探究法， 它教给学生的不仅是单一的课堂实验， 更是探究科学世界的方法。

（四） 不尊重数据， 伪造数据

在进行实验探究-记录数据这一环节时， 笔者发现学生存在不尊重数据、 伪造证据的情况： 一是数据记录不规范， 有数值无单位或单位书写错误是数据记录不规范的常见形式； 二是操作不当、 实验仪器使用不当导致数据误差大； 三是有时候学生为了完成任务直接捏造、篡改数据， 或数据不足以支持结论。 这些现象不仅说明学生不尊重数据， 更体现了教师对学生引导的不足。 教师除了讲授具体数据的测量方法， 更应着重引导学生建立严谨的思维模式， 这才是真正的授之以渔。

二、 多维度培养学生实证意识的策略

学生实证意识缺乏的原因是多方面的。 经过多年课堂实践验证，笔者将从多维度论证培养学生实证意识的策略。

（一） 在课堂上培养学生的实证意识

1. 从教学设计及实施上体现对学生实证意识的培养

（1） 将工程与技术目标融入课堂

工程与技术型教学设计旨在让学生将科学课上所学的知识充分运用到现实生活中， 为未来科技助力。 如五年级下册 《设计制作一个保温瓶》 这一课， 让学生运用所学的知识动手制作一个实用、 人性化的保温瓶。 在让学生动手制作前，教师可带学生回顾 《热》 这一单元的知识点， 并讲解不同保温瓶的结构与优缺点， 之后， 提出让学生设计的目的： 做一个比市面上的保温瓶更精巧的保温瓶， 以期改善现有保温瓶的缺点。 在这个过程中， 还可以跟学生强调保温与恒温的区别，并让学生充分理解辨析热源。 这便是知识移动、 巩固与提炼的过程。

（2） 利用情境进行教学

情境教学模式是指让学生在任务式课堂中， 以游戏或角色扮演的形式生动地再现问题场景。 这个模式更适用于低年级课堂的教学， 如在二年级下册的 《磁铁能吸引什么》 这一课中， 教师可以扮演魔法师， 将磁铁化作自己的分身， 让学生在 “寻找亲人” 这一环节时脑海中形成对磁铁的整体认识。 之后在“揭示魔法师真面目” 这一环节，认识不同形状的磁铁， 通过设计、制作并检验分类器的过程， 引导学生在认识到磁铁的特性后， 运用所学知识解决实际问题。

（3） 通过探究性实验进行教学

探究性实验是当今小学科学最普遍的教学形式， 是指让学生从身边事物着手， 发现问题并就问题进行探究， 在这个过程中融合科学探究方法。 例如： 在五年级上册《运动与摩擦力》 这一课中， 可以让学生从身边事物感知摩擦及摩擦力，激发其探究科学的兴趣。 可先从新鞋和旧鞋的鞋底花纹开始， 让学生分析新旧鞋底有何不同， 探究造成不同的原因， 引出运动与摩擦的关系； 然后， 让学生学会使用工具，借助测力计测量摩擦力的大小。 在这个层层递进的探究模式中， 让学生在实验中学习， 在探究中感受到科学的美妙， 从而使整节课实现“以探究为核心， 以学生为主体”的实验探究模式。 在这一过程中，学生以客观证据为依据， 实事求是地将不成熟的科学观点， 通过观察、 实验、 调查等多种方法来证实或者证伪， 养成 “思维在前， 实践在后” 的习惯。

（4） 将不同课型综合融入的新型课堂

综合类型的教学设计是前面几种设计的简单融合， 如在四年级下册 《食物中的营养》 这一课中， 教师可以先由生活推动导入， 利用移动式板书将学生所答的一天的食物写下并贴上， 之后让学生思考食物与人体的关系， 说出不同食物所含有的营养物质。 教师进行分类总结，并说明各种营养物质的作用， 这便是一个简单的知识架构的过程， 其中也蕴含了螺旋式上升的问答过程。

这些教学设计的类型虽大不相同， 但均遵从培养学生实证意识这一主旨， 让学生在玩中学、 在学中思考， 对教师也是一种新的挑战。

2. 营造适宜的学习环境对学生具有重大的意义

营造一个节奏既轻松又紧凑的课堂环境， 有利于启发学生的好奇心、 求知欲、 表达欲， 使学生的思维更加开放， 是培养学生实证意识的前提。 教师要充分利用小组学习模式， 让学生在合作中碰撞出思维的火花， 学会团结合作， 互帮互助， 有效地促进课堂交流； 巧用评价系统， 营造良好的师生关系， 让教师更好地调控课堂。

（二） 在课外活动中培养学生的实证意识

信息技术的迅猛发展， 创造了一个全新的世界， 也为科学教育变革创造了新的可能。 于是， 强调将科学 （Science）、 技术 （Technology）、 工 程 （Engineering）、 数 学（Mathematics） 四门学科交叉融合和有机统整的STEM 教育应运而生。 学科融合模式的出现不仅意味着各种课程之间的界限不再泾渭分明， 更是课堂内外融合的标志。

作为新时代的教师， 应当引导学生学会利用课外资源， 在课外继续培养学生的实证意识， 让实证意识贯穿学生的思维。 如在三年级下册 《动物的生命周期》 这一单元之前， 学生或多或少对动物的外观形态有一定的了解， 但是却不知道从蚕卵到蚕虫再到飞蛾这个动态过程究竟是如何发生的， 因此也无法在课堂的开始提出有效的问题， 对问题的探究也仅限于老师提到的一些现象。 教师在教学这一单元时， 可开展 “科学养蚕” 等实践活动。 让学生通过观察、 记录、 查阅、 访问、 交流等研究方法， 对自然界的事物产生浓厚的兴趣。 在这整个实践活动中， 学生不仅能亲自动手、亲眼观察、 亲身体会养蚕的过程，还能用心去体验、 探究养蚕时所面临的各种现象和遇到的问题， 并从中得到一定的启发， 由此培养学生的生命观念。 这一过程也提升了学生探索科学世界的热情， 培养了学生的科学素养， 加强了学生的探索能力、 观察能力及动手操作能力，让学生从科学实践中获得直观感知、形成技能、 发现乐趣， 逐步培养学生自我研究的意识和能力。

三、 结语

在核心素养视角下培养学生的实证意识， 最终的目的就是要让学生形成实事求是、 一丝不苟的品质。 本文结合了笔者个人的教育实践经验， 将培养学生的实证意识分为课堂和课外两部分进行。 从教学设计及实施、 学习环境的营造、 课外活动的开展等方面培养学生的实证意识， 增强学生的科学探究能力。