“預(yù)測-實(shí)證”三部曲-立足培養(yǎng)實(shí)證精神提高科學(xué)探究實(shí)效

“預(yù)測——實(shí)證”三部曲——立足培養(yǎng)實(shí)證精神，提高科學(xué)探究實(shí)效孫世紅【摘要】發(fā)展學(xué)生的“核心素養(yǎng)”是深化教育改革的需要，實(shí)證精神是六大核心素養(yǎng)之一“科學(xué)精神”的重要組成部分。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)的探究活動(dòng)中，扎扎實(shí)實(shí)地做好“預(yù)測——實(shí)證”的三部曲，通過長期而富有實(shí)效的探究教學(xué)滲透才能使學(xué)生真正養(yǎng)成尊重事實(shí)，善于質(zhì)疑的科學(xué)精神，更好地發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)?！娟P(guān)鍵詞】科學(xué)教學(xué)實(shí)證精神科學(xué)精神【正文】《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》提出：要培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”，實(shí)證精神是六大核心素養(yǎng)之一“科學(xué)精神”的重要組成部分。《小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)“以證據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用各種信息分析和邏輯推理得出結(jié)論，公開研究結(jié)果，接受質(zhì)疑，不斷更新和深入，是科學(xué)探究的主要特點(diǎn)?！笨梢?，作為科學(xué)教師要讓學(xué)生獲得知識的同時(shí)形成尊重事實(shí)、善于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)在科學(xué)學(xué)習(xí)中注重事實(shí)的實(shí)證精神。一、現(xiàn)今科學(xué)教學(xué)存在的問題據(jù)調(diào)查，我國小學(xué)專任科學(xué)教師僅占30%，不少兼職科學(xué)教師較為忽視科學(xué)教學(xué)。如：按步驟完成實(shí)驗(yàn)，結(jié)論一帶而過，學(xué)生不敢于提出自己觀點(diǎn)，教師把科學(xué)知識硬性灌給學(xué)生，學(xué)生的科學(xué)精神無法得到有效培養(yǎng)。那么，如何在科學(xué)教學(xué)中提高探究實(shí)效，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)證精神？首先，明確實(shí)證精神培養(yǎng)須從小抓起，做到持之以恒。實(shí)證精神的培養(yǎng)不是一兩節(jié)課就能達(dá)成的目標(biāo)，這需要長期的訓(xùn)練，學(xué)生只有多次經(jīng)歷“預(yù)測—實(shí)證”的過程，才會(huì)逐漸形成實(shí)事求是的思維方式，并潛移默化地決策他們的行動(dòng)。“預(yù)測——實(shí)證”是科學(xué)教學(xué)中常見的探究過程，即學(xué)生明確研究問題后，先預(yù)測問題的答案，然后設(shè)計(jì)方案，開展調(diào)查或?qū)嶒?yàn)研究，收集實(shí)證（信息和數(shù)據(jù)），再根據(jù)實(shí)證來確定或修正先前的預(yù)測?？茖W(xué)家曾做了研究，把同齡的40個(gè)學(xué)生，平均分為ABCD四個(gè)實(shí)驗(yàn)組，A組和B組在8歲時(shí)就通過多種方式引導(dǎo)他們樹立實(shí)事求是的科學(xué)實(shí)證意識，C組和D組則推遲了兩年，也就是10歲時(shí)才開始進(jìn)行實(shí)證精神培養(yǎng)的相關(guān)引導(dǎo)和訓(xùn)練。待這些學(xué)生12歲時(shí)，科學(xué)家對他們進(jìn)行相同的實(shí)驗(yàn)測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在求證中出現(xiàn)很大的差異，A組和B組學(xué)生的實(shí)證意識明顯強(qiáng)于C組和D組。這說明教師在教學(xué)過程中越早有意識引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“預(yù)想——實(shí)證”的過程，越易使學(xué)生在不斷認(rèn)識與積累這種活動(dòng)的過程中形成實(shí)證意識，達(dá)到培養(yǎng)實(shí)證精神的目的。教學(xué)中，教師應(yīng)時(shí)刻關(guān)注學(xué)生探究過程，創(chuàng)設(shè)自由平等的探究氛圍，充分給予交流匯報(bào)時(shí)間，正面肯定堅(jiān)持自己觀點(diǎn)和思想的學(xué)生，如發(fā)現(xiàn)隨意修改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的現(xiàn)象要及時(shí)糾正。

其次，認(rèn)真做到“預(yù)測——實(shí)證”的三部曲。第一部曲：巧設(shè)問題情境，鼓勵(lì)大膽預(yù)測。預(yù)測是指學(xué)生在科學(xué)探究活動(dòng)中預(yù)先對特定現(xiàn)象的自我解釋，或是對事物變化的預(yù)測。這里的預(yù)測不是隨意的猜測，而是學(xué)生在原有知識經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的、有依據(jù)的、符合邏輯的預(yù)測。雖然小學(xué)生的知識經(jīng)驗(yàn)不足，可能會(huì)出現(xiàn)有誤的預(yù)測，但只要他能自圓其說，符合其個(gè)人理解的邏輯，教師都應(yīng)予以尊重和鼓勵(lì)學(xué)生有依據(jù)的預(yù)測。教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)問題情境激發(fā)學(xué)生預(yù)測的欲望，促使學(xué)生通過觀察到的現(xiàn)象提取原有經(jīng)驗(yàn)知識提出對問題結(jié)果的預(yù)測。如執(zhí)教《它們到哪里去了》，開課設(shè)計(jì)小毛驢馱鹽、紅糖和小石子過河的動(dòng)畫情景，它在河中間摔了一跤，當(dāng)站起來時(shí)發(fā)現(xiàn)了一件奇怪的事情，到底是什么奇怪的事情呢？我巧妙設(shè)計(jì)問題，馬上把一年級孩子的探究興趣激發(fā)出來。他們紛紛舉手結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)預(yù)測原因，教師再適時(shí)追問大家的預(yù)測是否正確？接下來我們要做什么？順勢引出了實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證預(yù)測的教學(xué)，鼓勵(lì)學(xué)生大膽預(yù)測。預(yù)測是尋求實(shí)證的開始，預(yù)測是尋求實(shí)證的動(dòng)力。當(dāng)學(xué)生提出預(yù)測后，他們?yōu)榱俗C實(shí)自己的預(yù)測，就會(huì)產(chǎn)生主動(dòng)求證的欲望，設(shè)計(jì)與預(yù)測密切相關(guān)的驗(yàn)證方案，收集支持預(yù)測的證據(jù)，無形中樹立了實(shí)證意識。第二部曲：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，多方收集證據(jù)。

在學(xué)生對問題的結(jié)果作出預(yù)測后，引導(dǎo)制訂可提供實(shí)證信息和數(shù)據(jù)的研究計(jì)劃，讓其在研究中盡可能多角度地、廣泛地收集信息和數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)將支持或反駁他們最初的預(yù)測性解釋。常見研究方法：觀察法、實(shí)驗(yàn)法和調(diào)查法。在設(shè)計(jì)方案時(shí)，教師要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)研究內(nèi)容和研究條件選擇適當(dāng)?shù)难芯糠椒?，并鼓?lì)學(xué)生盡可能采用多種研究方法，設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用多種觀察手段和方法收集證據(jù)驗(yàn)證推測。因此，教師要重視指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察方法和培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究能力，多途徑搜集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用事實(shí)驗(yàn)證自己的預(yù)測。

如教學(xué)《小蘇打和白醋的變化》時(shí)，學(xué)生對產(chǎn)生的氣體有三種預(yù)測：氧氣？氫氣？還是二氧化碳？這三種氣體有各自特點(diǎn)，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)該氣體的特性：實(shí)驗(yàn)一是把燃燒的木條伸進(jìn)裝有氣體的杯里，觀察燃燒情況，由此判斷氣體是否支持燃燒；實(shí)驗(yàn)二是把裝有氣體的杯子倒到燃燒的蠟燭上方，觀察蠟燭燃燒的情況，由此判斷氣體是否比空氣重。實(shí)驗(yàn)一所有組都出現(xiàn)木條熄滅的現(xiàn)象，說明該氣體能滅火。實(shí)驗(yàn)二卻只有2組蠟燭熄滅，其他10組蠟燭仍在燃燒，這與教材的現(xiàn)象相違背。我及時(shí)抓住這一情況啟發(fā)：到底哪種現(xiàn)象是正確的？請大家來分析原因。同學(xué)們紛紛動(dòng)腦思考，有的認(rèn)為：蠟燭不會(huì)熄滅，因?yàn)闅怏w比空氣輕，所以從杯口跑掉了。有的則認(rèn)為：蠟燭應(yīng)該會(huì)熄滅，可能是實(shí)驗(yàn)操作失誤了，倒入的小蘇打和白醋量不足。還有的認(rèn)為：蠟燭會(huì)熄滅，但教室沒關(guān)門窗和風(fēng)扇，所以有風(fēng)把氣體吹跑了。我及時(shí)肯定孩子們大膽質(zhì)疑和堅(jiān)持己見的科學(xué)精神，再讓他們根據(jù)原因改進(jìn)方法，并強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)時(shí)要排除干擾因素。然后再次進(jìn)行第二個(gè)實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們興致高昂，第二次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是12組都得出蠟燭熄滅的現(xiàn)象，說明該氣體具有比空氣重和能滅火的特性。全課總結(jié)時(shí)，我問孩子們有什么收獲？不少學(xué)生都表示：這樣的科學(xué)課是他們喜歡的，因?yàn)槭撬麄冏约和ㄟ^實(shí)驗(yàn)得出了結(jié)論，而且也明白了科學(xué)實(shí)驗(yàn)不是一次就能成功的，要多次實(shí)驗(yàn)排除多種干擾因素才能成功，我們對待科學(xué)要實(shí)事求是。這樣的科學(xué)課才是孩子們心中的科學(xué)課，相信這樣的課堂將科學(xué)精神的培養(yǎng)落到實(shí)處。第三部曲：優(yōu)化實(shí)驗(yàn)材料，提高探究實(shí)效。有結(jié)構(gòu)性的科學(xué)材料，可有效提升探究深度和廣度，對培養(yǎng)學(xué)生實(shí)證精神產(chǎn)生極佳助力。如《垃圾的處理》設(shè)置兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，兩組實(shí)驗(yàn)材料存在邏輯結(jié)構(gòu)。第一組材料提供燒杯、染色紙巾、噴壺、小石子，通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識垃圾簡單填埋的危害，從而產(chǎn)生如何設(shè)計(jì)合理垃圾填場的問題；第二組材料則更豐富多樣：盛著少量石子和水的水槽、垃圾（染色紙巾、廢鐵絲、塑料片）、塑料膜、吸管、海綿片、沙子、土壤、手套、口罩、草皮、房子模型等。通過富有層次性、結(jié)構(gòu)性和開放性的實(shí)驗(yàn)材料把學(xué)生的探究思維拓展開來，學(xué)生對于如何建立合理的垃圾填埋場探究興趣濃厚，思維層層深入，探究步步推進(jìn)。材料分層次地呈現(xiàn)始終牽制著學(xué)生思維活動(dòng)的發(fā)展，使他們的思維伴隨著對這些材料的操作不斷深入，運(yùn)用這些材料去驗(yàn)證自己的預(yù)測，體現(xiàn)了學(xué)生實(shí)證精神的培養(yǎng)?？傊?，培養(yǎng)實(shí)證精神是長期過程，“巧設(shè)問題情境，鼓勵(lì)大膽預(yù)測”是起跑點(diǎn)，“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，多方收集證據(jù)”是關(guān)鍵點(diǎn)，“優(yōu)化實(shí)驗(yàn)材料，提高探究實(shí)效”是沖刺點(diǎn)。只有扎扎實(shí)實(shí)地做好“預(yù)測—