小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)中學(xué)生實(shí)證意識的培養(yǎng)

　　筆者曾經(jīng)聽過這樣一節(jié)課：學(xué)生用“電路檢測器”檢測多種材料的導(dǎo)電性時(shí)，有6個(gè)實(shí)驗(yàn)小組的鑰匙是導(dǎo)電的，有兩個(gè)小組的鑰匙是不導(dǎo)電的。但該兩組學(xué)生因受從眾心理影響，有一組跟隨其他組匯報(bào)鑰匙“導(dǎo)電”，另一組則匯報(bào)“實(shí)驗(yàn)沒有成功”。
　　實(shí)際上，這并非個(gè)別現(xiàn)象，在日常教學(xué)中，常常有學(xué)生輕易相信別人的所謂“正確答案”，暴露出學(xué)生實(shí)證意識的嚴(yán)重缺乏?！翱茖W(xué)課的核心目標(biāo)是（引領(lǐng)學(xué)生）懂得什么是證據(jù)，怎樣獲得可靠的證據(jù)去解釋世界”。那么，在小學(xué)課堂教學(xué)中，教師應(yīng)該怎樣培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)證意識呢？
　　一、培養(yǎng)學(xué)生對觀察對象進(jìn)行客觀、準(zhǔn)確的描述
　　要回答一個(gè)科學(xué)問題，必須要進(jìn)行規(guī)范、細(xì)致的觀察，獲得有效的事實(shí)，掌握事實(shí)性的證據(jù)。因此，教師首先應(yīng)讓學(xué)生學(xué)會(huì)觀察的方法，獲得有效事實(shí)支撐自己的觀點(diǎn)。例如，《觀察一棵大樹》這一課，在學(xué)生觀察大樹之前，教師先讓學(xué)生明確用什么觀察方法來比較。當(dāng)學(xué)生通過討論，知道可以用眼睛看、鼻子聞、手摸、尺子量，還可以借助放大鏡觀察等方法后，再讓學(xué)生去觀察一棵大樹，這樣就不會(huì)出現(xiàn)學(xué)生在記錄時(shí)抄書上或別人答案的現(xiàn)象。
　　在此基礎(chǔ)上，教師要指導(dǎo)學(xué)生分清經(jīng)驗(yàn)與觀察事實(shí)，準(zhǔn)確記錄每一個(gè)信息和數(shù)據(jù)，不隨意修改；培養(yǎng)學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果中不只挑選符合自己想法的內(nèi)容，不隨意丟失資料，建立“每一個(gè)描述都很重要”的認(rèn)識；培養(yǎng)學(xué)生重視使用工具的正確性和實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，以確保描述來源的可靠性；培養(yǎng)學(xué)生采用多種方式，多人或多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，以尋求盡可能多的證據(jù)；引導(dǎo)學(xué)生明確樣本越大，描述越充分，就越與事實(shí)一致，就越令人信服的道理。
　　二、引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注、重視每一個(gè)數(shù)據(jù)
　　在科學(xué)探究活動(dòng)中，學(xué)生通過觀察、實(shí)驗(yàn)等操作活動(dòng)所得到的相關(guān)數(shù)據(jù)，是證據(jù)的重要組成部分，是得出科學(xué)概念的重要依據(jù)。教師要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注、重視每一個(gè)數(shù)據(jù)，以此解釋相關(guān)的問題或現(xiàn)象，從而不斷得到可靠的能證明自己觀點(diǎn)的證據(jù)。
　　我曾聽過一位潘老師執(zhí)教的《豌豆莢里的豌豆》，課中，一個(gè)小意外給人留下了深刻的印象。
　　潘老師先讓學(xué)生剝開自己手中的豌豆莢，數(shù)數(shù)有幾粒豌豆，再以舉手的方式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
　　潘老師手指表格中的“0粒”，沒有小手舉起。
　　指“1?！?，沒有小手舉起。
　　指“2?！?，一只小手舉起，潘老師在2粒對應(yīng)的表格中寫上“1”；
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　　“還有同學(xué)沒舉過手嗎？”累加了統(tǒng)計(jì)的人數(shù)后，潘老師說：“我們班有46個(gè)同學(xué)，可是只有45個(gè)數(shù)據(jù)。做研究，每一個(gè)同學(xué)的數(shù)據(jù)都很重要，一個(gè)都不能少。我們需要仔細(xì)地再來統(tǒng)計(jì)一次?！?br/>　　于是，不只是重新統(tǒng)計(jì)的這次，而是直至下課的每一次活動(dòng)，始終都有46位學(xué)生在參加。
　　正是對每一個(gè)數(shù)據(jù)的高度關(guān)注，折射出潘老師“面向全體學(xué)生”的教學(xué)理念。以這樣的形式為每一個(gè)學(xué)生提供公平的學(xué)習(xí)科學(xué)的機(jī)會(huì)，體現(xiàn)了“教育無痕”，展示了“潤物細(xì)無聲”。
　　試想，潘老師如果吝嗇這兩分鐘，忽略這一個(gè)數(shù)據(jù)，將會(huì)產(chǎn)生怎樣的教學(xué)效果？未參與統(tǒng)計(jì)的學(xué)生會(huì)認(rèn)為“課堂的活動(dòng)與我無關(guān)”，那么，這樣錯(cuò)失的豈止是兩分鐘的交流，更多的是學(xué)生求知、探索、追問的欲望，發(fā)展自我認(rèn)識、自我教育能力的機(jī)會(huì)。對于其他學(xué)生來說，則會(huì)獲得與培養(yǎng)理性科學(xué)態(tài)度背道而馳的，“可以隨意采集數(shù)據(jù)來獲得證據(jù)”的體驗(yàn)。因此，教師應(yīng)該重視每一個(gè)數(shù)據(jù)，關(guān)注這個(gè)細(xì)節(jié)可能帶給學(xué)生心靈上的震動(dòng)，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)證意識。
　　三、實(shí)事求是，得出研究“共識”
　　小學(xué)生在探究活動(dòng)過程中，有時(shí)候由于各種原因，其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、結(jié)果不是教師想要的正確的科學(xué)概念，教師應(yīng)該實(shí)事求是，得出“共識”。筆者聽過《我們的小纜車》一課6次，在5節(jié)課中學(xué)生都出現(xiàn)了“錯(cuò)誤”數(shù)據(jù)。面對意外，教師不能馬上下定義說“拉動(dòng)小車的墊圈數(shù)量多，小車的運(yùn)動(dòng)速度快；拉動(dòng)小車的墊圈數(shù)量少，小車的運(yùn)動(dòng)速度慢”，而必須尊重事實(shí)，避免在證據(jù)不充分的情況下作出判斷，避免以偏概全下概念。教師可以引導(dǎo)學(xué)生這樣表述：“我們這節(jié)課研究的共識是：7個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)認(rèn)為，拉動(dòng)小車的墊圈數(shù)量多，小車的運(yùn)動(dòng)速度快；拉動(dòng)小車的墊圈數(shù)量少，小車的運(yùn)動(dòng)速度慢。1個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不支持這個(gè)說法，到底是不是這樣，還需要繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)研究?！弊寣W(xué)生在課外研究，再把結(jié)論重新拿回班上公布分析，達(dá)成新的共識。
　　如《擺的研究》教學(xué)片段：研究擺錘的輕重與擺的快慢有沒有關(guān)系。
　　小組實(shí)驗(yàn)：分別測擺錘是一個(gè)螺帽和兩個(gè)螺帽時(shí)，15秒的擺動(dòng)次數(shù)。
　　實(shí)驗(yàn)活動(dòng)后匯報(bào)，有一小組匯報(bào)如下：
　　師生忽略了“16”這個(gè)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：擺錘的輕重與擺的快慢無關(guān)。
　　面對意外，教師要引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)地梳理一下探究的全過程。如實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)有沒有問題，實(shí)驗(yàn)過程是否嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)的材料有沒有異樣，實(shí)驗(yàn)過程中變量的控制是否到位。如果找到問題的癥結(jié)所在，就應(yīng)該調(diào)整失誤之處，再進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)，看看實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是否變化。如果學(xué)生在反思中沒有找出問題，那說明自己的數(shù)據(jù)是正確的，但仍應(yīng)進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可驗(yàn)證性。最后，實(shí)事求是地根據(jù)全班各組的研究結(jié)果，達(dá)成研究共識。
　　四、引導(dǎo)學(xué)生多問“證據(jù)”“根據(jù)”
　　在科學(xué)探究活動(dòng)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生在接受信息時(shí)，不要輕易迷信權(quán)威和科學(xué)結(jié)論，盲目接受，而應(yīng)該不唯上，不唯書，也不唯眾，要多問“證據(jù)”“根據(jù)”，要經(jīng)過自己認(rèn)真的分析和思考，敢于想別人之未想，立別人之未言。
　　一位教師執(zhí)教《馬鈴薯在水中是沉還是浮》一課，當(dāng)學(xué)生說使馬鈴薯浮起的水是鹽水時(shí)，他問：“能確定這杯水是鹽水嗎？根據(jù)呢？”學(xué)生一想就不敢確定了。學(xué)生不能確定是鹽水，接下來應(yīng)怎么辦？“我們拿水來燒燒。”學(xué)生說。燒了之后，水中出現(xiàn)了白色粉末，學(xué)生再次肯定那個(gè)液體就是鹽水。教師說：“證據(jù)充分嗎？”教師又提供了糖、味精讓學(xué)生繼續(xù)探索。學(xué)生發(fā)現(xiàn)，溶解了糖的水能使馬鈴薯浮起來，溶解了味精的水也能使馬鈴薯浮起來。這時(shí)候教師問：“那么，我的這杯使馬鈴薯浮起來的水到底是什么水？”學(xué)生說可能是糖水，可能是鹽水，可能是味精水；還有的學(xué)生說可能是三種水混合后的水；更有學(xué)生說，現(xiàn)在反而不知道了。在這個(gè)過程中，推理的過程、證實(shí)的過程都隱含在這個(gè)“是不是鹽水”的活動(dòng)當(dāng)中。在幾次作出猜測，通過實(shí)驗(yàn)自我否定，進(jìn)而把探究活動(dòng)引向深入的過程中，學(xué)生的實(shí)證意識得到了很好的培養(yǎng)。
　　五、啟發(fā)學(xué)生理解證偽與證實(shí)同樣重要
　　科學(xué)作為一種求真活動(dòng)，科學(xué)結(jié)論必須是真實(shí)的、確定的，可以重復(fù)驗(yàn)證的?？茖W(xué)之所以能保證科學(xué)結(jié)論的真實(shí)性和確定性，是因?yàn)榭茖W(xué)研究有嚴(yán)密的實(shí)證邏輯?？茖W(xué)的實(shí)證邏輯包括證實(shí)和證偽。證偽作為實(shí)證活動(dòng)的一部分，有著特殊的意義和價(jià)值。我們不難理解，科學(xué)的證實(shí)過程需要大量的正面的事實(shí)與證據(jù)，而證偽實(shí)際上只需要一個(gè)相反的例子。當(dāng)我們連一個(gè)相反的例子也找不到時(shí)，那就說明需要證明的理論是正確的、真實(shí)的。
　　由于認(rèn)識上的不足，在小學(xué)科學(xué)探究中，一些教師只能研究、從事證實(shí)工作而看不到證偽工作的重要性。一種急于求成的功利思想，讓探究教學(xué)中的師生忽視甚至有意回避證偽的過程，致使很多科學(xué)探究的結(jié)論實(shí)際上是不嚴(yán)密的、錯(cuò)誤的，缺少實(shí)證的。比如，上述“馬鈴薯在液體中的沉浮”一課，水分蒸發(fā)后出現(xiàn)了白色的晶體，于是學(xué)生很快得出結(jié)論，肯定了自己的猜想:水里真的加了鹽。不難發(fā)現(xiàn)，得出這個(gè)結(jié)論是極不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?。我們只要找出像鹽一樣，既能溶解在水里，并且也能隨水分蒸發(fā)而析出的一種白色晶體，就可以把這個(gè)結(jié)論否定掉。因此，根據(jù)之前的研究，只能得出這樣的結(jié)論:能讓馬鈴薯浮起來的水里添加了像鹽一樣的物質(zhì)。這樣，通過找反例對結(jié)論進(jìn)行檢驗(yàn)的做法，就是一個(gè)“證偽”的過程。當(dāng)前在小學(xué)科學(xué)教師中，這種“證偽”的意識還是學(xué)習(xí)比較單薄的。