小学科学课堂实践证据收集的问题及其策略

小学科学课堂实践证据收集的问题及其策略

摘要：

美国先发布了《K-12科学教育框架》，又公布了《新一代科学教育标准》（简称NGSS）。这是美国修订其科学教育标准的两个核心步骤。《框架》和NGSS 同时强调了3个维度的目标，即科学与工程实践、跨学科概念和学科核心概念。特别是用“科学与工程实践”代替了原来的“科学探究”、更加接近了科学教育的本质与核心——推理与论证，而引导孩子开展科学论证的关键点就是基于对证据的解释。因此，让孩子经历一个推理、举证和论证的过程，非常有利于培养孩子的科学素养。

关键词：科学论证收集证据策略

2011年7月，美国国家研究理事会正式发布了《K-12科学教育框架》；2013年4月，美国《新一代科学教育标准》（简称NGSS）终于完成了修订，并公开发布。先有《K—12年级科学教育框架》（以下简称《框架》），再出台NGSS，这是美国修订其科学教育标准的两个核心步骤。

在《框架》和NGSS中反复强调了3个维度的目标，即科学与工程实践、跨学科概念和学科核心概念。美国人用“科学与工程实践”代替了原来三维目标中的“科学探究”，自然有其深刻的意思，郁波老师认为这样更加接近了科学教育的本质和核心——推理与论证。

学生进行的推理与论证活动，都需要证据的支持。北京教育学院的金娜老师说过，“科学论证作为一项重要的科学活动，其内涵就是利用证据建立科学的理由，以支持科学的主张”。由此可见，证据是学生推理的延伸，是科学论证的条件，是学生建构科学概念的基础。当然，学会分析和收集证据，也是学生科学素养的要求之一，是对课堂实践中的每一位孩子提出的具体要求。那么，怎样才能更有效地让孩子学会寻找和收集证据呢？笔者认为首先要了解孩子们在收集证据时常遇到的问题。

一、孩子收集证据时容易遇到的问题

通过问卷调查、面对面的座谈和学生的答题检测等调查方式，结合查阅的文献资料，笔者发现孩子们在寻找、收集和整理证据时，常常遇到这样的问题，如：（一）孩子的认知结构特点阻碍证据收集

在课堂调查中，笔者发现即使是五年级的孩子，他们在收集证据时，也都存在这样的问题——难以辨别现象，包括难以辨别观察到的现象与想象中的现象；难以区分实验现象与基于该实验现象的结论等。

1.难以辨别观察到的现象和想象中的现象

记得在一次听《光是怎样传播的》的课时，老师展示学生的记录单：在一个封闭的房间里，点亮一盏灯，便可照亮整个房间。然后提出了一个问题：在这个实验现象中，哪些是你看到的现象，哪些是你想象中的现象。而从学生的反馈来看，几乎没有学生能够清晰地描述、回答，只有个别学生、并且是在老师的不断地引导下才说：“我观察到的现象是：光源能发光，光照亮了整个房间等；想象中的现象是：光不能传播到密封房子的外面，光是以直线的方式传播而照亮房子的”；“我觉得光源附近是直线传播的，而远处光弱了，应该是曲线或波浪线的方式传播的”，另一学生说道。

2.难以辨别观察到的实验现象和基于此现象的实验结论

学生做完“搅拌能否加快食盐溶解”的对比实验，写结论时：在记录表的“观察到的现象”和“我们的结论”两栏里，都填上了“搅拌能加快食盐溶解”；另一相似情况，在“研究雨水侵蚀土地的实验”对比实验中，很多的学生面对记录单上“我们应该看到的现象”和“由此，能得出的结论”的两个空格，犯了迷糊不会写。

可见，孩子们在辨别和区分较难的实验现象时，受孩子的认知结构的限制，证据收集变得异常困难，甚至无法进行。

（二）学生的学习与思维习惯阻碍证据收集

每个班级的孩子，在同样环境中学习，而对科学概念建构和发展的程度却是不一样的，除了孩子本身的认知结构发展的影响之外，主要是由孩子的学习习惯和思维习惯造成的。因此，孩子的学习与思维习惯也是阻碍孩子收集证据的重要因素。

1.个体学习与小组学习协调不好

由于小孩子的性格使然，在参与观察和操作小组实验时，学习小组的功能并没有完全的展现出来，即使对组内成员有明确的分工要求，也会随着实验的进行，而出现个人独撑小组的场面，或是个别同学自顾自己的实验，脱离小组的学习。这样一来，组内的互助学习就不能进行，组间的论证就会因缺少基础而无法

进行，从而直接影响到孩子科学概念的建构。

2.学生收集的信息不全面

合作学习协调不好，还会带来第二个问题——影响学生对实验信息的收集不全面。在我们进行的每一个小组实验，都是需要孩子仔细操作、认真观察的，如果做不到的话，就会导致实验记录不典型、不完整，甚至会出现错记的情况，更令笔者失望的是，几乎每个班级的每堂课，都会出现这种情况，总有些孩子因为急于表现，匆匆忙忙地做完实验，就急着举手汇报；有些孩子则是随便记录一两点就算了，更严重的是，这样的孩子，心里总想着自己的观点汇报，不会去倾听同学的汇报，不懂得从同学的发言里，继续收集信息。

记得在上《我们的生命周期》这一课时，笔者按次序的呈现2个问题。问题1：从出生到现在，我们的身体发生哪些变化？问题2：我们的身体还将会发生哪些变化？你这样猜测的依据（证据）是什么？学生的记录是这样的：

问题1：生1：身体长高，生2：变胖（自己的样子）；生:3：手变大了，脚变大了；生4：头发变多、变长等。

问题2：生4：继续长高；生5：会长胡子；生6：会先长高、长胖，然后又会变小一点，最后老了，走不动了（这是所有学生中，记录最完整的一个了）。

可见，孩子们在收集信息时，通常只会记录最表面的一些信息，不会主动在组内和同学交流来丰富自己的信息，不懂得利用组内交流的方式，去探讨、发现更多内在的变化信息。

3.学生不能有效地将信息转化为证据

收集信息，是收集证据进行观点汇报和论证交流的前提条件，能够全面的收集信息，在论证时，就不会缺少证据了。好比一个律师，在上庭打官司之前，一定要全面的把握当事人的信息，然后从所有信息中，选择一些有效的信息，转化为证据，进行辩论。

我们的课堂论证亦是如此，也需要把收集的有效信息转化为证据。在上《生的食物和熟的食物》时，很多学生提出一个观点：食物煮熟会有营养流失，但说不出证据。因此，笔者的设计基于此点，引导孩子关注实验中鸡肉和水的变化。实验中，孩子们共收集了这么多信息：“肉变白了，有香味了，水里有油、脂肪流出来了，肉上有泡泡，有些肉飘起来了、水变白了、水面浮着东西（水里也有）、烧杯壁变黄了，肉的空隙变大了、容易切开了……”，而遗憾的是，大多数同学，