第16条要培养学生的证据意识科学课的重要特性表现在对

第16条要培养学生的证据意识。科学课的重要特性表现在对证据的追求和对证据的尊重。要注重证据，突出科学本质，突出证据来源正确，证据运用恰当。要让学生及时地把有关的数据收集起来，做到所收集的数据的真实性，不能随意修改数据，同时让学生明白实验数据要经过多次实验得出。要求学生实事求是地分析数据，在各种可能的解释中选择最合理的数据，并把数据转化为证据。【解读】科学是一个实证的过程，科学教学要体现科学的特点，要讲求证据，实事求是。在教学中，我们要注重培养学生的实证意识， 要引导学生学会用事实去说明问题，用证据说话。只有真实有力的证据，才能得出科学合理的解释。要引导学生学会对各种事物和现象提出自己的预测， 通过有目的的观察、实验、调查等活动，收集丰富、真实、有效的证据，围绕证据展开讨论，通过逻辑论证探讨证据和预测之间的联系，达到证实或证伪预测的目的，并在此基础上形成科学概念，建立模型，对事件作出解释。要突出证据来源正确，有真实可靠的证据才能支持科学合理的解释，任何伪造、涂改或凭空想象的“证据”都失去了真实性，也失去了对事件进行证实或证伪的效力。 证据的运用要恰当，从证据到解释的推理过①程必须是符合逻辑的，且一定的证据只能支持一定的解释，切莫泛化。数据是很重要的一种证据，科学实验数据是验证假说的依据。实验时，要让学生及时地把数据收集起来，数据必须尊重事实，必须实事求是，不能随意伪造、修改，要具有真实性，否则就失去了作为证据存在的意义。为了避免实验中出现的偶然性，必须多次实验以获得科学准确的数据。收集到充分的数据，要引导学生对数据进行横向、纵向的观察梳理、对比分析，从中发现数据蕴含的规律。必要时，要将数据转化为柱状图、折线图等，让数据蕴含的证据信息以图形的形式更直观地展现出来。通常，教师可以通过为学生准备科学有结构的探究材料、课前先做下水实验、培养学生科学的记录习惯、给学生到位的实验指导、提高学生规范操作的能力等方面去努力为收集有效数据做准备；可以通过培养学生检查数据的能力、教给学①陈彤.基于证据,有效研讨.科学课.武汉:湖北教育报刊社 ,2012,(9).生整理数据的方法、指导学生分析数据与规律的相关性、 引导学生既关注普遍规律也关注个别现象等方面去整理分析数据。【案例16.1】注重证据，让学生成为智者2011年3月，日本地震后的某天。一个学生跑进办公室，问我： “老师，你家里买盐了吗？我家买了好几箱呢！”“买这么多盐做什么？”我诧异。“我爸妈说，日本核辐射会影响我们吃盐，要赶紧买一些存家里。昨天晚上，我们全家出动去排队买盐，从不同的超市买了好几箱呢。”得意之情溢于言表。“排队？很多人都去买盐了？”“是啊，很长的队伍呢。网上都有这些信息，你不知道？”我赶紧打开电脑，一看吓一跳：不仅网页上有抢盐消息，连QQ群里都在热聊抢盐！惊诧之后，静下心来回味。无语、无奈、叹息。作为一名科学教师，我无法拖住人们排队买盐的脚步，但我可以让我的学生做一名不盲从、 会思考、重证据的智者！打定主意，我来到班里，临时把教学内容调整为“盐荒真的会来吗”。我请学生说说自己的想法和理由，并思考如何证实（证伪）自己（他人）的想法，针对学生们的意见，我把班里的学生分成几组，分别从：我国食用盐的来源与管理、碘对防辐射的作用与过量碘的危害、此次核辐射物质的种类等方面寻找证据，思考盐荒到底会不会来。因为班里有盐业公司、医院的家长，我让学生采用查资料、访问他人等办法去研究。第二天上课时，学生们开展了一场针对“抢盐事件”的唇枪舌战：有的说，我国的食用盐来源于矿盐、湖盐、海盐等，矿盐、湖盐的产量非常丰富！有的说，我国井矿盐年产量达1000吨以上！100亿吨的矿床有10余个！柴达木盆地的大盐湖，里面的盐够全国人民吃上千年！有的说，补碘只对防止放射性碘131对甲状腺的伤害有一定的作用，对其他放射性物质和人体其他部位无防护作用。且过量的碘对人体有害！详尽的资料，真实的数据，让抢盐事件的无知暴露无遗。下课后，学生们笑着谈论：原来大人的说法、做法也不一定对！事情的真假得用证据来证明！遇到不明真相的问题时，要想办法寻找证据去解决问题，不能人云亦云科学教师的力量很渺小，我们阻止不了人们抢盐的脚步； 科学教师的力量很强大，我们可以教育我们的学生对各种纷繁复杂的现象进行思考分析， 寻找证据证明它的真伪。此案例中，教师发现盐荒流言大面积传播之后，及时采取行动，抓住科学教育的契机，引导学生去查找资料、访问他人，从各种可行的渠道去寻找证据，证明了流言是无稽之谈。他们用行动向大家证明：流言，止于智者！任何脱离事实、不科学的流言都会在证据面前不攻自破。 随后的媒体出面澄清流言，让学生感受到了证据的重要性和自己科学处理问题的自豪。 有过这样的经历，日后学生遇到类似问题时，会更积极主动地去寻求证据，通过各种证据去解释现象。注重证据、实事求是的科学态度，会慢慢地在学生的心里生根发芽。日后，他们就能在流言面前做一个不盲从、不唯上、重证据、善思考、会质疑的智者。科学事实是经得起反复验证的。科学教师的特质，表现在对科学本质的理解，而注重证据、实事求是是科学本质的重要内涵。作为科学教师，我们要在平时的生活、教学中，做一个重证据、懂科学的典范，对各种现象，既要证实、也需证伪。要以自身的言传身教去影响学生和周围的人。我们要善于抓住各种培养学生实证意识的教育契机，引导学生对客观世界中的事物和现象提出科学问题，做出有依据的预测，然后以证实或证伪预测为目的，去观察，去实验，去调查，去访问，通过各种渠道去收集证据：组织学生认真实验、细致观察、及时记录，以收集详细的信息；要充分查找资料，寻找足够的相关证据；要开展调查实践，掌握可靠的第一手资料。从各方面收集到充分、真实、有效的证据，才可以围绕证据展开讨论，通过整理分析证据，以交流和讨论的形式建立证据和预测间的逻辑联系，形成科学概念。比如三下《养蚕》单元，学生养的家蚕一生中到底要蜕皮几次？有的说4次，有的说5次，还有的说6次。笔者曾组织学生进行观察研究，发现蚕一生中要蜕皮6次，4次是在幼虫期蜕皮的，还有2次是在蚕茧里蜕皮的，分别是在化蛹和化蛾之前。在研究过程中，学生用照片和文字详细记录了不同时期蚕蜕下的皮的异同点，从大小、形状、颜色、韧性、光泽度、粗糙程度、重量等方面做了详细的观察对比，从中不仅发现了蚕一生的蜕皮次数，还进一步对蚕蜕皮的原因做了预测，并采用观察、实验、查资料等办法获取充分证据证实了自己的预测。曾经有教师问：到底蚕一生中蜕皮几次？教材、教参上查不到，百度上各种答案都有，问了家里养蚕的远房亲戚，竟然也没有注意到蚕到底蜕皮几次。这个题目该怎么做？其实，最简单也是最有说服力的办法就是让学生去观察、去研究，去寻找证据解决问题。【案例16.2】不该被忽视的数据四上《100毫升水能溶解多少克食盐》一课，为了节约时间，教师引导学生把研究问题调整为：50毫升水里能溶解多少克食盐。接着教师组织学生以四人小组为单位进行探究。或许是因为有人听课的缘故， 学生们小心翼翼地操作：用量筒、滴管等量取毫升水，用玻棒刮取一平勺盐小心地倒入水中，接着用另一根玻棒慢慢地搅拌。10分钟过去了，好多组溶解的食盐只有两三勺。教师看看表，大概怕来不及完成教学内容，便催促学生加快速度，同时奖励班里实验做得最快的一个组以激励其他小组。于是，一石激起千层浪：都怪你啊，搅拌得太慢了！谁叫你量毫升水都花了那么长时间！他们组一次性倒了好几勺盐，所以才这么快的，我们也可以这样啊！很快，学生们开始采取可以让实验更快完成的“措施”：有些组开始一次性倒入几勺盐，再搅拌；有些组一边搅拌一边加盐；有些组杯里的食盐尚未溶解，就迫不及待地倒入下一勺；很多组的同学更是“卖力”搅拌，玻棒碰击烧杯的声音此起彼伏。这样的“措施”果然得力，不久，好多组开始争先恐后地举手示意实验完成了。教师看看表，组织学生汇报实验结果。组一：我们组溶解了18克！教师板书。组二：我们溶解了26克！教师准备板书的手放下了：嗯？是吗？你们课后再去做做实验，看看能溶解那么多吗？有几组原本高举的手，在听了教师的话后悄悄放下了。组三：我们溶解了15克！教师问：才15克？你们把烧杯举起来给大家看看，是不是杯里的盐都已经溶解完了呢？学生举起杯子，却依稀可见杯底还有残留的食盐。教师有点失望：等下课后你们看看，盐是否溶解了，是否还可以继续往杯里加盐呢。经过几轮“过滤”，黑板上留下了教师认为最合理的数据： 18克、18克、18.5克。然后，根据这些数据，得出结论： 50毫升水里大约能溶解 18克食盐。真正意义上的科学探究，是对客观世界中人类未知领域的探究，是无法完全预知结果的。对小学生而言，科学探究活动就是他探究未知领域的方式。教师知道常温下50毫升水里大约能溶解18克食盐，但学生不知道。对学生来说，探究毫升水里到底能溶解多少克食盐，就是他探究未知的过程。探究结果要根据实验收集到的数据，实事求是地得出。不论数据差异有多大，都是学生们在课堂上亲历探究得到的，教师都应该本着实事求是的态度去尊重每个组的探究数据。此案例中，18克和接近18克的数据被教师采纳了，其他数据却被忽视了。教师“太多”、“太少”的暗示，是学生在心里猜想什么样的数据才是教师眼中“正确”的数据并取舍数据的原因，这直接导致部分学生在听了教师评价后，放下举着的手，放弃表达自己的想法，放弃自己的实验数据，否定自己的探究价值。毫无疑问，我们的学生在这样的课堂里“修炼”久了，很容易就能从教师的言行举止中发现，什么样的数据是教师希望得到的，什么时候该说出自己的实验数据，什么时候要“加工”自己的实验数据。我们的学生将变得善于观言察色，失去对科学的敬畏之情，失去实事求是、尊重事实的可贵品质科学课的重要特性表现在对证据的追求和对证据的尊重，要让实证意识贯穿科学课的始终，一切尊重事实，尊重证据，这就是理性的思维，是科学课的本质特征。此案例中的数据，是50毫升水能溶解多少食盐的直接证据，数据必须真实、全面、准确，若数据不真实、不全面、不准确，将直接导致证据的证明效力下降，以缺乏效力的证据得出结论，怎能让学生信服？科学研究中的实验数据不能随意被修改，同样不能随意被忽视。每个数据的背后都有原因，都包含科学道理，从这个角度来说，每个数据都是有价值的！接近18的数据其价值毋庸置疑。“远离”18的一些分散数据也有它的价值。比如，教师可以借机反思自己的教学设计是否科学合理，各环节的时间分配是否契合教学需要；也可以引导学生仔细梳理一下自己的实验过程：实验的设计是否科学合理，实验的过程是否严格按照设计进行，实验时操作是否规范到位等。找到原因后，改进做法，重新进行实验，收集数据。这样，学生获得的不仅有科学的数据，更有严谨设计、规范操作的探究习惯和实事求是、敢于表达、勇于质疑的科学精神。在教学中，教师要本着实事求是的态度，一切从客观实际出发，为学生收集准确有效、客观全面的数据采取必要的应对措施：为学生准备科学有结构的探究材料、课前先做下水实验、培养学生科学的记录习惯、给学生到位的实验指导、提高学生规范操作的能力等，并根据实际教学情况，对个别措施进行有重点有针对性的落实。有了全面、准确、真实的数据后，再组织学生整理数据，通过对详实的数据进行思考分析，找到证据与预测间的相关性，进而形成科学概念，建立模型，并对事件作出解释。【案例16.3】如何充分挖掘数据蕴含的价值？六上《电磁铁》一课，教师引导学生设计对比实验研究电磁铁的磁性强弱与铁芯上所绕导线圈数之间的关系，之后进行实验，记录数据。全班6个小组（小班化教学）所收集的不同导线圈数的电磁铁吸引的大头针数量（个）如下：导线圈数组号20圈40圈60圈第一组2813第二组41120第三组111534第四组6816第五组51528第六组31328教师在黑板上统计了全班的数据（见上表），并和学生一起整理数据，把数据画成折线图，引导学生对折线图进行分析，形成统一认识：铁芯上绕的导线圈数越多，电磁铁的磁力越大。此案例中，教师很重视数据的收集与分析。在课堂上，教师要求每个组都要认真实验、及时记录；汇报交流时，教师把每个组的数据都一一记录在黑板上。统计完数据，组织学生一起整理数据，把数据画成折线图，这样的转换方式对于学生发现电磁铁的磁性强弱和缠绕的导线圈数之间的关系很有帮助。之后教师引导学生观察分析折线图，得出规律：铁芯上缠绕的导线圈数越多，电磁铁的磁性越强；缠绕的圈数越少，电磁铁的磁性越弱。实验时学生收集了充分的数据，教师也组织学生对数据进行了整理、分析，顺利得出了具有普遍规律性的结论。那么，数据分析到此为“止”了吗？从上图中，除了能看出导线绕的圈数和电磁铁磁力大小之间的关系，很容易也能发现组与组之间的实验数据存在很大差异。是什么原因导致各小组之间的实验数据差异如此之大？对表中实验数据所显示的个别差异要不要进行分析？答案是肯定的。面对一份数据，科学的分析理应是对数据进行充分的观察与思考，进行横向、纵向的疏理对比，从中去找数据背后蕴涵的道理，这才更接近科学研究的本质。如果此案例中教师在组织学生思考分析得出普遍性的规律之后，能关注到每个组的不同数