白艳华

［摘 要］小学科学教学的一个重要任务就是培养学生的学习力，也就是科学学习力。而有效培养学生科学学习力的关键，就是要让学生在科学知识建构的过程中寻找证据，即“一种事物对于另一种事物的证明关系”。在科学教学中，教师要引导学生收集证据、应用证据、反思证据，让证据成为学生科学学习的动力引擎。基于证据进行科学教学，能有效提升学生的科学学习力，发展学生的科学核心素养。

［关键词］小学科学;证据;科学学习力;论证

［中图分类号］ G623.6［文献标识码］ A［文章编号］ 1007-9068（2023）30-0081-03

在小学学科中，科学是一门比较独特的学科。因为相对于语文、数学等文化学科而言，在科学课堂中学生学到的是自然科学知识，经历的是与自然科学相关的学习过程。由于科学学科没有太大的应试压力，学生在学习过程中会表现出更高的热情、更强烈的学习兴趣。在这样的情况下，小学科学教师不能只满足于激发学生浅层的学习兴趣，而要让学生的学习兴趣从浅层走向深层，进而发展他们的科学学习力。

培养学生的学习力是小学科学教学的一个重要任务。具有科学学科特征的学习力，可以称之为科学学习力。它在科学学科的学习中，一方面表现为学生能够主动运用科学知识去解释自然现象；另一方面表现为运用科学知识与原理去判断自然事物。尽管小学生的认知能力相对薄弱，所掌握的科学知识也相对肤浅，但是他们一旦建立了属于自己的科学认知和方法认知体系，就能够主动运用到生活当中。这种运用实际上就是学习力的一种体现。需要注意的是，学生一旦形成了良好的科学学习力，就可以反过来作用于科学学科的学习，他们能够在积累生活经验以及科学知识的基础上，进一步探究新的科学知识，从而让自己的科学知识积累与科学素养提升都呈现出螺旋式上升的趋势。这是一种理想的学习状态，也是学生科学学习力不断提升的体现。

那么在小学科学教学中，如何有效地培养学生的科学学习力呢？关键就是要让学生在科学知识建构的过程中寻找证据。所谓证据，是指一种事物对于另一种事物的证明关系。从证据到科学结论的得出，会有一个相对复杂的过程。在这个过程中，学生需要分析证据，需要寻找证据之间的逻辑关系，需要基于证据以及它们之间的逻辑关系去判断，并得出新的科学结论。实践证明，只有经历这样的过程，才是真正的科学学习过程，也只有在这样的过程中，学生的科学学习力才能得到切实发展。因此，在小学科学教学中，教师要培养学生的证据意识，引导学生主动收集证据、应用证据、反思证据。证据支持论点，证据佐证猜想。有了证据，学生的科学学习就能“有根有据”“有理有据”。这样的科学教学能有效发展学生的论证能力，提升学生的论证品质。科学要用事实说话，要用数据说话。证据，能提高学生科学学习的卷入度、能见度和可信度。总体而言，引导学生关注证据的过程，实际上就是引导学生分析证据，并在应用证据的过程中发展逻辑思维的过程。科学学科最本质的特征就在于逻辑，而证据正是逻辑最主要的表征方式。通过证据的呈现与应用，学生可以更好地认识到科学概念之间的关系，而这种关系的建立，奠定了学生科学学习力提升的基础。

一、收集证据，培养学生证据意识

收集证据是科学探究的要素之一，在小学科学中表现为搜集实验材料、采集实验数据等。但在收集证据的过程中，我们常常可以发现存在着证据失真、模糊、肤浅甚至虚假等问题。因此，教师在教学时首先要让学生认识到证据的重要性，让学生能主动摒弃伪科学和假描述等观念。证据意识，不仅仅表现为学生能主动收集证据，也不仅仅表现为学生能主动用证据来支撑自己的观点、反驳他人的观点，更表现为学生能对自己收集到的证据进行审视、考量、反思。这才是真正意义上的证据意识。

比如，教学教科版科学五年级下册《沉浮与什么因素有关》一课时，学生的猜想众多，有物体的沉浮与质量有关、物体的沉浮与体积有关等。学生猜想的依据是他们在生活中观察到的一些生活现象。这些生活现象有的能促进学生的认知，有的却阻碍他们的认知，成为一种迷思概念和相异构想。为了转变学生的错误观念，笔者在教学中向学生提供一些材料，并引导学生做实验，使实验成为学生得出科学结论、获取科学知识的重要证据。

[实验1]材料有小石块、泡沫块、回形针、蜡烛、带盖的空瓶、萝卜、橡皮等。教师引导学生先将这些物体按照体积排序，放入水中进行实验；再按照质量的大小排序，放入水中进行实验。学生发现，物体的沉浮与体积和质量都有关系。

[实验2]材料有水槽、体积相同质量不同的小球、体积不同质量相同的正方体等。教师引导学生用控制变量法进行实验。实验结果显示，体积相同、质量大的物体容易沉，质量相同、体积小的物体容易沉。

[实验3]材料有水槽、小瓶、沙子若干、报告单等。通过实验，学生发现：体积大、质量小的物体容易浮，体积小、质量大的物体容易沉。

通过这三个实验，学生发现自己在生活中形成的关于“物体的沉浮与什么因素有关”的认知，有些是值得深入思考的。如果说学生凭借自己的生活经验，能够做出初步判断的话，那么通过一些定性的实验来进一步验证自己的判断是否正确，实际上就是一个收集、整理证据的过程。这个过程对培养学生的证据意识，有着重要的促进作用。实际上，在小学科学教学中，构成学生科学学习证据的不仅有实验材料，还有实验现象。证据是学生科学学习的原点，也是学生科学学习的重要载体、依托和媒介。可以说，没有证据的支持，科学研究就会成为不可能。在科学学习中，观察、实验、调查、查阅资料等活动都可以帮助学生收集证据。通过证据，学生能提出科学、合理的猜想，并积极地进行验证。因此，收集怎样的证据以及怎样收集证据都决定着证据的效度，在科学学习中发挥着至关重要的作用。

二、应用证据，提高学生论证能力

科学学习，從某种意义上来说，就是以证据为起点，以学习目标为归宿而进行的科学论证过程。论证，就是在证据和目标之间进行具体的路径规划。论证的出发点是证据，通过收集证据，学生已经能够高效地寻找证据，那么在找到证据之后，就要应用这些证据，进一步推理得出相关结论。对小学生而言，教师不需要教给他们论证的概念，而应当让他们体验论证的过程，以此得出结论，并在此过程中发展自身的论证能力。

小学科学中可运用的论证方法有很多，如观察论证、实验论证等。教师要引导学生积极探寻证据之间的关联来进行论证。通过论证，学生的科学探究能力、科学思维能力得到发展，科学学习也能更上一层楼。

科学论证可以从两个角度来展开：一是证实，二是证伪。比如，教学教科版科学六年级上册《形状与抗弯曲能力》一课时，教师主要从两个方面来引导学生认知，一是形状与抗弯曲能力，二是瓦楞纸板的研究。在研究第一个方面的问题时，教师让学生自主准备实验材料并自主验证。学生都知道使用控制变量法来保证实验的公平性，所以准备材料时选择了长宽、厚薄与平展的纸一样的纸，同时控制纸梁的架空距离、垫圈位置等都相同。实验时，学生将这些纸分别折成不同的形状，并观察它们的变化。通过实验，学生能明显地观察到：纸张的形状改变了，抗弯曲能力也改变了。为了深化学生的认知，教师追问：“为什么纸张的形状改变了，抗弯曲能力增强了呢？”由此，学生联想到之前学过的科学知识——抵抗弯曲，并展开深入探究。这个实验成为学生论证的重要证据。有学生说：“改变纸张的形状，实质上是纸张的宽度变小、厚度变大了。虽然宽度变小，抗弯曲能力也变小，但厚度变大，抗弯曲能力会大大增强。”也有学生说：“改变纸张形状，实质上就是通过减少宽度来增加高度。”还有学生说：“厚度比宽度更能增强物体的抗弯曲能力。”这样的深入探讨，为学生后续研究瓦楞纸奠定了坚实的基础。在接触到瓦楞纸后，学生马上发现，瓦楞纸是通过增加材料本身的厚度来增强抗弯曲能力。于是，教师又引导学生细致观察，发现瓦楞纸弯曲的中间层好似一个个连续的拱形，这实质上是通过改变材料形状的方式增强了抗弯曲能力。这为学生后续学习拱形奠定了基础。

科学论证，应当引导学生以证据为起点，以目标为依據，在证据与目标之间积极谋划路径。在论证过程中，教师不仅要引导学生将观察与实验、事实与知识等结合起来，进行概括、归纳、推理等思维活动，还要引导学生从实际出发，实事求是，培养他们重要的科学学习品质。

三、反思证据，提升学生论证品质

一个完整的科学探究过程，不只是先收集证据，然后去论证，因为探究加论证得出的结果，不一定是正确的。就算结果是正确的，也不排除其中具有一定的偶然性。这就要求教师在指导学生进行论证时，要培养他们反思的良好习惯，使学生通过反思发现自己论证过程中的长处与不足，知道怎样的论证途径是最高效的。这样能够有效培养学生的论证品质，进一步提升学生的科学学习力。从某种程度上看，反思证据比收集证据和应用证据更重要，因为它直接指向学生的学习过程，是学习力提升的最佳体现。

在科学教学中，教师不仅要引导学生论证，还要对学生的论证过程进行持续跟踪与指导。只有这样，才能让学生的科学学习不偏离方向，并向着目标不断迈进。对学生的论证过程，教师要引导他们审视、反思、批判，以此提升他们的科学论证品质。为此，教师要引导学生交流证据，通过交流深化他们对证据的认知。基于证据的科学教学，能让学生了解到证据的重要性，并根据证据判断自己的学习方式、探究方式、思维方式是否科学合理，判断自己的思考、探究是否能达成学习目标。科学教学应当引导学生在论证中成长。

比如，对于教科版科学教材五年级下册《热起来了》一课中“衣服能给身体增加热量吗”这一问题，许多学生根据自己的生活经验，认为答案是肯定的。为了深化学生的认知，教师引导学生做实验。在实验过程中，许多学生的操作不规范，导致出现了诸多问题。如还没到时间就将温度计从衣服中拿出来，导致温度计的显示不准确；在等待的过程中，将温暖的手放置在衣服中的温度计上方，从而影响了实验结果；在读温度计上的数字时，将温度计从衣服中拿出来看。这些不规范、不严谨的操作都影响了实验结果，最终导致学生得出错误的结论，形成错误的认知。于是，教师引导学生反思论证过程，包括实验材料、实验过程等，学生由此展开深入探讨。反思之后，学生再次开展实验，得出“衣服能保持温度，穿衣服越多，保持温度的效果越好，但衣服不能增加温度”的科学结论。

通过证据的收集、应用，学生能够更好地认识到科学概念之间的有机联系，有助于学生科学学习力的提升。这里隐含着一个基本的逻辑关系，那就是证据收集的过程本身也是逻辑思维运用的过程，因为在收集证据的过程中必然先进行判断、推理，然后才是应用。有了这样的基础，再培养学生反思证据的意识，能促进学生科学学习力的提升。值得注意的是，当前很多课程专家以及教育教学研究者都在深入思考一个问题，那就是小学教学中逻辑学缺失的问题。在近年来的小学教育教学中，关于逻辑的教学越来越薄弱，这引起了有识之士的深重忧虑和深入思考，因为一个人如果不具备逻辑思维能力，那么他的思维方式和最终决策很有可能会出现偏差。新时代教育教学强调立德树人，注重培养学生的必备品格与关键能力，如果没有逻辑，关键能力的培养就成为空谈。在小学学科中，科学是最能够培养学生逻辑思维能力的学科之一，在收集证据、应用证据、反思证据的过程中，学生的逻辑思维能力能够得到提升。因此，基于证据开展小学科学教学，可以弥补当前小学教学中逻辑思维训练的不足，对奠定学生核心素养发展的基础有着重要的历史意义与现实意义。小学科学教师要认识到这一点，并致力于利用证据去培养学生的科学学习力。

总之，证据是科学推理、科学论证、科学学习的基石，是科学论证的重要依据、条件。小学科学教师应当基于证据开展教学活动，尽可能地引导学生收集证据、应用证据、反思证据，让证据成为学生科学学习的动力引擎，成为学生科学思考、探究的第一推动力。这样教学，能有效提升学生的科学学习力，发展学生的科学素养，真正落实立德树人的根本任务。

［ 参 考 文 献 ］

[1] 杨明全，吴娟.论基于证据的学习的内涵与意义[J].教育科学研究，2017（11）：43-47.

[2] 汤岚.基于证据的教学如何成为现实[J].人民教育，2019（23）：52-54.

[3] 吕建林.“学历案”评价任务的设计与实施[J].江苏教育，2017（3）：65-67.

（责编 蔡宇璇 杜 华）