科学教学要培育学生的证据意识和求证能力

科学教学要培育学生的证据意识和求证能力陈煜晴
科学的本质是实证，这种科学的实证，不仅是一个证实过程，也是一
个证伪过程。

科学的实证，不仅重视证据，而且重视论证的过程。

因此，
在科学教学中，教师不仅要重视培育学生的证据意识，还要注重培育学生
的求证能力。

从某种意义上说，学生的科学学习是一个从问题开始，进而
猜测、搜集证据、进行实证的过程。

在这个过程中，自然能培育学生科学
观察、科学假设、科学操作、科学推理等科学活动能力。

通过科学的论证，开展学生的科学思考力、探究力，开展学生的科学核心素养。

一、找寻“证据”，让科学学习激发学生的内在需求
在科学课堂上，我们经常发现，教师怎样教，学生就怎样学。

假设
“演示”“模仿”等学习方式充满课堂，学生的科学学习就停留在浅层次
的操作层面上，这样的科学学习，不能开展学生的科学素养。

科学教学，
要引导学生主动探究，寻找“证据”，从而激发学生科学思考、探究的内
在需求。

对于科学探究来说，所追求的证据，应当是基于客观事实的，应
当是完善的，应当是精准的。

在科学教学中，笔者发现，局部学生觉得自己认可的道理就是证据，
这说明学生还不明白什么是真正的证据，由此导致小学科学学习中，学生
的“伪证据”“虚证据”泛滥，而真正的证据总是付诸阙如，从而造成学
生科学实验数据失真现象。

为此，教师可以做一些重复实验，去寻找必然
性证據；可以做一些比照实验，去寻找多维性证据；可以创设一些条件，去寻找隐蔽性证据；可以通过控制变量，去寻找精准性证据等。

证据，是学生科学实验的根基。

比方，教学“探索马铃薯沉浮的原因”时，
笔者运用学生配置的浓盐水，让马铃薯浮起来了。

如何让学生探寻到“马
铃薯沉浮的真正原因”？笔者引导学生比照同体积的马铃薯和浓盐水的质量，结果发现同体积的马铃薯和浓盐水，浓盐水的质量更大。

由此学生形
成猜测：同体积的液体质量大于马铃薯，马铃薯在这种液体中就是上浮的。

借助这种猜测，学生运用其他液体，如白砂糖溶液、味精溶液进行实验，
从而验证了猜测的正确性。

这样的实验，从根本上说是一种“不完全归纳”，即从个别实验现象，通过猜测、验证，形成科学性的结论。

在这里，个别的实验现象就成为学生的一种证据，这种证据是学生自主创生的，因
而不具备完全性。

通过屡次不同材料的重复性实验，可以将这种不具备完
全性的实验证据，开展、提升为完全性的证据。

这种从一种实验现象推广
到科学结论的过程，能够开展学生的科学高阶思维。

科学学习是一项严谨的活动，只有增强学生的证据意识，才能让学生
的科学学习走向深度、走向深入。

基于证据，学生不仅能“知其然”，更
能“知其所以然”。

要做到证据科学，高度重视证据，全面依靠证据，合
理解释证据。

在学生的科学学习中，要让找寻证据成为学生科学学习的内
在需求。

二、基于“证据”，让科学学习提升学生的论证能力
科学学习，从本质上看就是进行论证〔证实和证伪〕。

在科学学习中，要引导学生区分证据的真伪，引导学生证明论点、论据之间的关系，不仅
要引导学生找寻证据，而且要引导学生补充证据、证明证据等。

在科学学
习中，证据应当贯穿论证过程的始终。

在引导学生论证的过程中，不仅要
注重论据的科学性，而且要注重论证的合理性、逻辑性，重视学生的逻辑
推理，从而让学生的科学学习成为一种严密性、严谨性的学习。

比方，教学“找拱形”时，这局部内容是在学生学习了“拱形的力量”的根底上展开的，学生已经认识了“拱可以承受一定的压力”，因为“拱
形能将承受力向下和向外传递给相邻的局部，拱形各局部承受力的时候会
产生一个外推力”“因而只要能抵住拱形的外推力，拱就能承受很大的压力”，有了这样的知识根底，学生就能探究“为什么圆顶形能承受较大的
压力”。

比方，有学生拿出乒乓球，用笔在乒乓球上画了许多的拱形，并
且这样解释：圆形可以看成是由无数个拱形组成的，能将压力分解到外面，因而能承受较大的力；有学生用笔画出了“力走的方向”，并且这样解释：乒乓球可以看成是由无数个拱形组成的，由于无数个拱形的拱足在底
部形成了一个圆，因而不需要在底部将拱足抵住，拱就能承受很大的压
力；有学生认为，圆顶形可以看成无数个拱形，这些拱形将压力向四周
分散，而由于这无数个拱足是相连的，因而不会产生外推力等。

在这里，
学生运用“圆顶形是由无数个拱形组成的”这一论据，围绕“拱”“拱
足”“拱足相连”等相关联的论据，通过逻辑推理，得出了科学性的猜测。

根据科学性的猜测，学生展开了比照性的实验，他们用纸拱搭圆顶形，一
种不连拱足，一种连拱足，通过实验数据，证明了“拱足相连的圆顶形能
承受较大的压力”。

三、聚焦“证据”，让科学学习助推学生的反思辨析
科学论证性活动，要求学生在面对多重证据、多重观点时，能主动进
行辨析、选择，主动对科学证据进行反思、评价。

聚焦证据，要让学生的
科学学习助推学生的反思辨析能力。

面对同样的证据，不同的学生拥有不
同的想法，这些想法有的是一致的，有的却充满着冲突。

作为教师，要引
导学生进行比拟，如让学生自我反思：你同意某某的观点吗？某某的解释
是什么意思？某某的解释是否符合事物的开展顺序？如此，学生就会在诸
多的观点、猜测之间选择正确的、合理的主张。

在科学学习中，要让学生用心倾听，从而让学生从多个视角对证据进
行考量。

通过对证据的考量，培育学生的逻辑思维能力、证据思维能力及
科学思维能力。

教学中，教师要赋予学生自主思考、探究的空间，标准选
择结构材料，鼓励学生质疑问难。

比方，教学“影响摆的快慢的因素有哪些”时，有学生猜测“摆的快慢与摆的长短有关”；有学生猜测“摆的
快慢与摆锤的质量有关”；有学生猜测“摆的快慢与摆幅的大小有关”等。

面对不同的猜测，教师不宜直接对之进行肯定或否认，而应让学生摆
出证据。

比方，有学生认为，“在日常生活中，摆线越长，也就是摆来回
的路线长，来回的时间就会多，因而摆长长，就摆得慢”；有学生认为，“在日常生活中，角度越大，说明坡度越陡，摆幅大，可能就摆得快
些”；有学生认为，“在日常生活中，重的物体下落得快，因而摆锤越重、越大，就摆动得越快”等。

这些证据，都是学生在日常生活中积累的
生活经验，具有一定的合情性、合理性，但合情、合理不等同于“合法”〔即符合自然的客观规律〕。

为此，教师要引导学生做比照实验，对各自
的猜测进行验证。

通过实验，聚焦各自的证据，学生能够发现生活证据的
真伪，从而帮助学生厘清认知。

在科学教学中，教师不仅要重视学生正确的猜测、证据，也要正视学
生错误的猜测、证据。

要保持师生、生生之间的平等对话，以理服人，而
不是将教师的观点强加给学生。

只有让学生自己对证据进行辨析，自己展
开实验验证，才能让学生的科学论证能力获得开展，学生的科学学习力才
能获得真正的提升。