許璟 張世成
當下的物理課堂主要存在如下問題:(1)老師為了灌輸一個正確的結(jié)論往往會選擇不正確的方式,如忽略問題數(shù)據(jù)、修改實驗數(shù)據(jù);(2)學生通過預(yù)習知道答案,一旦在實驗中得不出“正確結(jié)論”(即便在實驗中有新的發(fā)現(xiàn))往往會修改數(shù)據(jù);(3)老師在與學生對話的過程中,往往對錯誤的表達不追問依據(jù),老師雖然給出了正確的答案,但并沒有幫助學生走出錯誤.所有這些,有一個相同的根源就是對證據(jù)的忽略.為了改變這種現(xiàn)狀,在對于學生的評價中,要著重引導(dǎo)學生對證據(jù)的關(guān)注,幫助學生對有依據(jù)的猜想、有依據(jù)的實驗設(shè)計能力和實事求是的數(shù)據(jù)處理的欣賞評價,從而構(gòu)建“既獲得知識又獲得科學方法和科學精神”的“證據(jù)課堂”.
“證據(jù)課堂”提倡的就是基于證據(jù)的科學探究,包含“尊重證據(jù)、尋找證據(jù)、解釋證據(jù)”的學習過程.在實踐中,筆者提出三種欣賞性評價策略,以此深化科學探究,促進“證據(jù)課堂”的構(gòu)建.
1利用“提問有依,猜想有據(jù)”的評價策略,提升“尊重證據(jù)”的能力
案例1“電流和電流表的使用”(蘇教版)教學片段
師:如果電路中有兩個串聯(lián)的燈泡,通過它們的電流大小有何關(guān)系?
學生提出如下猜想:(1)可能處處相等;(2)可能從正極開始逐漸減小.
師:有沒有什么方法可以為你們的猜想找到確實的證據(jù)?
學生提出通過比較兩個燈泡串聯(lián)后的亮度來比較電流的大小.
于是教師組織學生選擇桌上的任意兩個燈泡連成一個串聯(lián)電路,觀察電路的工作情況并猜想串聯(lián)電路中的電流有何特點.
學生實驗后交流:根據(jù)燈泡亮度提出三種不同的觀點,教師將學生的猜想和相應(yīng)的電路圖填入黑板上的表格中,如表1所示.(其中甲為3.8 V 0.3 A的燈泡,乙為2.5 V 0.3 A的燈泡)
師:看來同學們的觀點還不太一致,我們需要一個更為公正的裁判員來測量電路中電流的大小,這就是電流表……
于是,學生們開始自學電流表的使用,并利用電流表進一步探究串聯(lián)電路電流的規(guī)律,最終得出“串聯(lián)電路電流處處相等”的結(jié)論.
師:回顧我們的探究,始于最初的猜想.為什么我們會提出各種不同的猜想?我們是根據(jù)什么來提出這些猜想的?
生:燈泡的亮度.
師:燈泡的亮度只和電流的大小有關(guān)嗎?
生:不是的.
師:所以,同學們提出這些錯誤的猜想是因為選擇的依據(jù)不夠可靠.大家覺得這些錯誤的猜想有價值嗎?
生1:有價值的.因為它們都是有證據(jù)支持的.
生2:這些猜想告訴我們,經(jīng)驗并不可靠,要得出正確的結(jié)論,必須學會使用電流表進行比較精確的測量.
師:老師也覺得這些猜想很有價值,首先,它們都是有經(jīng)驗支持的,是有依據(jù)的猜想;其次,正是因為有這些錯誤的猜想,我們才會一路不停地尋找答案,它們是我們這節(jié)課的先導(dǎo).
通過“提問有依,猜想有據(jù)”的評價引領(lǐng),能夠促進提出問題與猜想假設(shè)(重視證據(jù))能力的提升.“猜想有據(jù)”,就是提倡有理由、有邏輯地說出猜想和支持猜想的證據(jù).猜想的依據(jù)是部分事實得到的不確定的結(jié)論.猜想的關(guān)鍵在于引領(lǐng),老師要帶頭講依據(jù),還要善于追問學生依據(jù),讓學生打開腦袋里的“內(nèi)存”,去陳述“部分事實”.我們在聽取他人觀點的時候,用事實依據(jù)來支持或反駁他,猜想本身就是“理由的競爭”,最后幸存下來的才是最逼近真相的“假說”.
在開始實施“提問有依,猜想有據(jù)”的探究過程中,不同年齡的學生有不同的表現(xiàn).八年級的學生對規(guī)則不太適應(yīng),主要表現(xiàn)在:他們多采用批評的方式否定他人的猜想,否定時不能給出客觀的理由,不太關(guān)注他人的證據(jù)和觀點,偏執(zhí)地表達自己的觀點等.通過老師對有依據(jù)的猜想欣賞,學生的論證行為有了一些可喜的變化:注意傾聽別人的意見,發(fā)表自己的問題或猜想時主動說出相關(guān)的事實或證據(jù),常常采用“我補充……”的方式來陳述觀點或事實,或采用“我和××同學的觀點相同的是……、不同的是……”等句式來表達自己與他人觀點或事實的異同.我們欣喜地看到,學生提出問題和猜想假設(shè)是建立在有根基的依據(jù)上的,科學探究是從尊重證據(jù)開始的.
2利用“設(shè)計有方、改進有法”的評價策略,提升“尋找證據(jù)”的能力
案例2“探究動能大小與什么因素有關(guān)”(蘇教版)教學片斷
師:如何判斷小車具有動能的大?。?/p>
生:看小車滑行距離的遠近(方法一);看小車推動木塊移動的距離(方法二)
師:如何研究動能與質(zhì)量的關(guān)系?
生:保證速度一定,改變小車的質(zhì)量.
師:如何保證小車的速度一定?
生甲:用相同的力推小車.
(學生說出這一方法后,立刻引起爭論)
生乙:這樣不好,每次推小車的力度相同,很難做到.
這時,教師才引導(dǎo)評價:剛才那么多使小車具有動能的方法,哪個方法才可行呢?
生:讓小車從斜面上滑下.
師:怎樣保證小車運動到水平面時的速度相同?
生:從斜面上同一高度滑下.
師:如何改變小車的質(zhì)量?
生:在小車上加鉤碼.
學生按照已設(shè)計的實驗方案開始實驗,大部分學生實驗遭遇困境:發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不同的小車,從斜面上同一高度滑下,小車在水平面上滑行的距離幾乎相等,但也有個別組學生順利完成實驗,他們通過小車推動木塊,用木塊移動的距離來反映小車具有動能的大小.
這時教師才引導(dǎo)評價:用小車滑行距離的大小反映小車具有的動能可行嗎?為什么?
學生們開始思考,展開熱烈討論,在思考、討論中達成共識:用木塊被小車推動距離的遠近來反映動能的大小.
僅僅尊重證據(jù)還是不夠的,這只是探究的起點.為了證實自己的觀點,我們需要設(shè)計實驗去尋找更加詳實的證據(jù).而設(shè)計實驗的過程往往是培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的過程,是培養(yǎng)學生提升解決問題方法的過程.通過“設(shè)計有方,改進有法”的評價引領(lǐng),可以促進設(shè)計實驗的能力(尋找證據(jù))的提升.“只有知道改進的理由,才可能學會如何改進”.在實驗方案的設(shè)計中,先讓學生提出各自的想法——“毛坯”,給予機會實踐、思考他們的想法是否合理,在教師的引導(dǎo)下,共同評價、改進實驗方案,形成完善的實驗方案——“精品”.每一次實驗方案的設(shè)計都是思維展示的過程,也是思維發(fā)展的過程.從“毛坯”到“精品”一路都是風景,展示的是思維波形圖,展示的是與他人對話、與依據(jù)對話、與自己對話的動態(tài)畫卷.在這種對話的過程中思維能力才能得到有效提升.
“實驗設(shè)計不要節(jié)省時間,而要浪費時間”.在對實驗設(shè)計的改進中,我們有欣賞,也有質(zhì)疑,最終實現(xiàn)思維的發(fā)展,正如紀伯倫所說,“重要的不是讓我進入你的大腦,而是打開我自己的大腦.”
3利用“評價有思、交流有想”的評價策略,提升“解釋證據(jù)”的能力
案例3“探究凸透鏡成像規(guī)律”教學片斷.
教師隨機選擇學生實驗數(shù)據(jù)輸入電腦,并用電腦操作將物距由大到小排列(如表2所示).
師:發(fā)現(xiàn)什么問題沒有?
生甲:我覺得在這些數(shù)據(jù)里似乎存在矛盾.您之前說了,這些凸透鏡焦距都是一樣的,焦距相等,物距相等,像距不可能不等.
師:同學們,我們要判斷哪組數(shù)據(jù)同學們更認可的話,我們該怎么辦?
生:實驗.
師:下面你們就快速地將這兩組(3、4兩組),這三組(4、5、6三組)數(shù)據(jù)再次做一下,看看哪組數(shù)據(jù)是我們更認可的數(shù)據(jù)?
(學生實驗,教師巡視.)
師:先看3、4兩組,哪組數(shù)據(jù)更讓我們認可?
生整體回答:25 cm,16 cm.
師:那4、5、6三組,哪組數(shù)據(jù)更讓我們認可?
生整體回答:23 cm,17 cm.
師:那我們把不認可的數(shù)據(jù)擦去.(PPT現(xiàn)場擦去,如表3所示)
師:既然刪掉了兩組,誰能說一下為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象?
生甲:因為我們的實驗總是有誤差的,我們的度量工具不可能百分之百的精確.
師:還有其他可能嗎?
生乙:人眼有誤差.像什么時候清楚什么時候不清楚,大家看可能都是有點差別的,可能自己的心里認識也不一樣,再經(jīng)過人的大腦處理以后就有很大的誤差了.
( 生一致表示認可)
經(jīng)過實驗我們獲得了新的證據(jù),如何根據(jù)這些證據(jù)得出新的規(guī)律?我們得到的規(guī)律或者發(fā)現(xiàn)可靠嗎?在“解釋證據(jù)”的過程中,每一個參與者的思想決定了整體評價交流的品質(zhì).通過“評價有思,交流有想”的評價引領(lǐng),可以促進處理實驗數(shù)據(jù)能力(解釋證據(jù))的提升.
在解釋證據(jù)的過程中,學生起初比較習慣于挑出支持自己觀點的證據(jù)來得出結(jié)論,對問題數(shù)據(jù)視而不見.到了后來,因為老師引導(dǎo)學生對“評價有思,交流有想”的關(guān)注,學生明顯更加重視論證證據(jù)的可靠性、全面性.學生認識到,由于某些條件無法保持相同,探究的結(jié)果會不可靠;當實驗儀器不夠先進時,探究的結(jié)果也可能不夠準確.而且,學生慢慢會對差異結(jié)果產(chǎn)生的原因主動進行反思和分析.在實踐中我們發(fā)現(xiàn),通過“評價有思,交流有想”促進了學生個體收集、處理和分析證據(jù)能力的發(fā)展.他們會自覺地手持記錄本發(fā)表自己觀點,在交流之前,學生已經(jīng)開始重視利用對所有數(shù)據(jù)的歸納分析來得出自己的結(jié)論,能夠借助組織化的書面語言更清晰地表達自己的發(fā)現(xiàn).
欣賞性評價的最終目的是要體現(xiàn)學科本質(zhì),體現(xiàn)真實而深刻的探究.證據(jù)是探究教學走向深刻的根,有根的知識才是有活力的,有根的科學方法才是可靠的,有根的科學態(tài)度和科學精神才是有靈魂的.基于證據(jù)的探究,才可能是真實的探究,才可能是深刻的探究.探究教學的終極目的是提升學生的科學素養(yǎng),是培養(yǎng)獨立思考的人,用笛卡爾的話來說就是:“我思故我在”,“在科學問題中,上千人的權(quán)威并不比單獨一個人的謙卑的證據(jù)更有價值”.正是懷揣著這樣的欣賞性評價,才能樹立一種質(zhì)疑精神,最終過上一種“講證據(jù)、相信證據(jù)”的“課堂生活”.