如何在科学论证中提高学生获取证据的质量

如何在科学论证中提高学生获取证据的质量晋江市金井镇毓英中心小学郭明韵科学课堂上的科学论证是学生面对科学问题，根据已有的知识经验提出主张，并基于证据科学解释、辩护或者反驳主张，经历质疑和论证，最终形成主张的修正和完善的动态过程。可以说学生获取证据的质量不仅关系着科学解释的重要性，还可以说证据的质量直接影响着整个科学论证的效果，也很直接地关系到学生实事求是科学精神的养成。所以，怎样才能更有效地提高学生获取证据的质量，让学生在证据中看到“实”，做到“求是”呢？问题贯穿强调情境性和挑战性真实的情境性问题可以让学生将已有的知识经验与外部情境产生交互，从而促进认知结构的改造拓展。而挑战性问题则可以刺激学生在已有知识经验与外部情境交互的过程中产生强烈的思维活动，从而反过来促进外部知识与内部认知之间的交互，实现认知结构的不断发展。因此，要将论证问题进行“包装”，赋予论证问题更真实的情境和挑战性，能更好地激发学生运用已有的知识和经验去探究未知的欲望，从而产生探究的内驱力，愿意主动地去获取有效的证据来论证，在论证中求实求是。例如：三年级上册《认识气温计》一课，老师设计了观看天气预报，直接导入气温，再直接聚焦“用什么工具去测量气温”。假如能设计个情境，带着孩子一起到海南，一起到哈尔滨，一起到西藏，如此一来，孩子们会迫切地希望知道各地的气温，再从此入手，引出气温计，认识气温计，学习读写数等，并且在应用时，再与情境相融合，再次内化知识点。再如学习《神奇的小电动机》一课，结合学校本土情境资源——科技节空气浆电动赛车比赛，大多数的孩子都曾经参加过班级的此类比赛，在比赛中去认识电动机，好奇电动机的声音为何那么我们特别，为何电动机能驱动赛车，从而入手探究小电动机的构造、工作原因，再延伸拓展到如何改进让小电动机的动力更足，更好地为下次更精更强的比赛打下准备伏笔。探究过程强调适宜性和规范性1.方法的规范性有些课的探究论证，学生往往是通过查阅资料或者实验获取事实与资料形成证据，获取方法的规范性直接影响着探究时证据的质量。如果我们是通过查阅资料的方式来获取证据，资料来源的可信度就显得尤为重要，教师需要给学生推荐一些可信度高的官方网站或者APP，如果是通过实验的方法来获得证据，就要对实验方法的规范性加以强调。如《神奇的小电动机》一课中“如何改变转子的转动快慢”学生提出了多种想法：改变磁铁数量、改变电流的大小、改变磁铁与转子之间的距离等，结果老师根据学生提出的想法，直接让孩子们分组进行实验验证，孩子们也很迫不及待地风风火火地进行了，而且填完记录单最后的结果都是跟他们所推测的一样，师生都非常的开心。可回头过来看看，改变了磁铁的数量，磁铁与转子之间的距离用什么来保证？改变了电流的大小，磁铁的数量同时又进行了叠加，这时候又该如何判定是什么因素的影响呢？这样的探究意义不大，不规范的操作得到的结果只是想当然的结果而已。这内容是六年级的内容，教师可抓住某一个因素，让学生分组进行实验方法的设计，确定变量与不变量，再进行对比实验探究，得到证据。这样规范的严谨的操作，才能更好地培养学生实事求是求真的科学精神。2.材料的结构性充足的证据才能支撑学生“求是”，而充足证据的获取往往依赖于教师提供的有选择性的、有结构的材料的提供。近来发现，很多科学实验课探究的成功更多地依靠于教师对于实验器材的选择。如四年级上册《运动与摩擦力》，为了研究直接搬运重物、使用滚木拉动重物、改进滚木使用轮子拉动重物，这时候，绳子、大小合适的垫圈、大小轻重适宜的托盘、模拟滚木的一次性筷子、带有车轮的车轴，配套的小车，这一系列的有结构的材料的准备，方能让整节课的三个探究递进式进行。在“物体的沉浮”这部分内容，学生常预测，物体的沉浮与物体的轻重有关；物体的沉浮与物体的体积有关。为了让学生能充分论证这个问题，就一定要用对比实验来进行验证探究，这时候教师就必须提前准备好大小相同、轻重不同及轻重相同、大小不同的物体，为学生接下来的探究搭好脚手架。三年级《加快溶解》原本教材上使用食盐来进行探究，有的老师就有选择性地选择红糖来进行探究，因为红糖颗粒较细更容易溶解，再加上特有的颜色，可以让学生通过观察水的深浅判断溶解情况，还可以通过判断红糖块的剩余大小来判断溶解情况。再加上现在配套教具学具的兴起，现在对于科学老师来说，只要有心、用心，一定能借助材料把科学课更好地践行，学生的科学素养也会相应地得到提高。3.工具的适宜性在学生探究的过程中，学生获取实验证据的顺利与否，还受限于教师给学生提供的工具是否适宜。如四年级上册《让小车运动起来》，小车运动轨道用了光滑的木板，为了更精准地测得数据，用上外线计时器，更精准；由于红外线计时器价位高，有的老师则选择了粘有纱纸的木板来做运动轨道，这时候小车运动速度没有太快，就可以用普通秒表来进行计时。以需求来决定工具的异同。《热是怎样传递》一课教学，一般情况老师都会用一根浸在热水中的铜棒来导入，聚焦“露在外面的铜棒是怎样热起来的”“热在铜棒上是怎么传递的”，接着老师通常都会引导学生思考怎样让“看不见”的热传递过程“可视化”，并根据所观察到的现象进行概括，再建构概念。当学生提出用温度计进行测量的时候，顺学生思维引导他们思考、讨论应当如何测量，需要注意什么，再引导他们发现常规温度计的特点，当学生发现这种温度计不方便使用时，顺势出示数显温度计传感器，并介绍它的特点和使用方法，工具的适宜出现，既满足了学生的需求，又解决了他们在实验中遇到的困难。材料对学生的思维具有引领的作用，他们的思路会更加清晰，实验目的会更加明确，设计也会更加合理，学生的科学思维在整个讨论、质疑、辨析的过程中会得到更大的发展。记录单的设计和使用强调指引性和完整性在科学课上，一份好的记录单可以起到很好的指引作用。老师引导学生通过记录层层递进地搜集证据，形成一个完整的证据链。比如四年级上册《运动与摩擦力》（附下），三个探究活动，分别让学生带着问题边探究边思考再记录，在记录的过程中再思考再发现。在探究、思考、记录、再思考的过程中，提高学生收集证据的质量。用不同方式搬运重物时拉力大小的记录表搬运重物的方式拉力的大小（垫圈的个数）第1次第2次第3次中位数直接滑动使用“滚木”使用轮子我发现了：当然，记录单设计的指引性只是一个辅助作用，更关键的还在于学生能够按照指引性的记录单进行完整记录，记录完整才是获取有质量证据的