王雪梅

小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)一般經(jīng)歷了假設(shè)——解釋的過(guò)程，其中解釋中的“驗(yàn)證”環(huán)節(jié)是學(xué)生科學(xué)探究活動(dòng)的核心環(huán)節(jié)。但目前小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)中常常出現(xiàn)一些不盡人意的情況，驗(yàn)證過(guò)程走過(guò)場(chǎng)，取證片面或不夠全面等一些狀況影響了學(xué)科本質(zhì)的體現(xiàn)。如何引領(lǐng)學(xué)生獲取可靠證據(jù)成為迫切需要解決的問(wèn)題。筆者認(rèn)為，只有做實(shí)做足驗(yàn)證環(huán)節(jié)，才能更好地實(shí)踐《新課標(biāo)》，培養(yǎng)好學(xué)科核心素養(yǎng)。本文試著從重復(fù)驗(yàn)證、對(duì)比驗(yàn)證、證偽驗(yàn)證、整理證據(jù)等不同角度談立體式驗(yàn)證模式的構(gòu)建。

張紅霞在《科學(xué)究竟是什么》中說(shuō)道：“科學(xué)課的核心目標(biāo)：引領(lǐng)學(xué)生懂得什么是證據(jù)？怎樣獲得可靠的證據(jù)去解釋世界？”小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)一般經(jīng)歷了假設(shè)——解釋的過(guò)程，其中解釋中的驗(yàn)證正是這個(gè)獲取證據(jù)的過(guò)程，是學(xué)科核心目標(biāo)所在之處。

然而，目前小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)中常常出現(xiàn)一些不盡人意的狀況：受課堂時(shí)間限制，驗(yàn)證只沖著假設(shè)進(jìn)行，沒(méi)有得到充分的客觀事實(shí)；活動(dòng)中學(xué)生沒(méi)有根據(jù)事先設(shè)計(jì)的方案來(lái)驗(yàn)證假設(shè)，做與思脫節(jié)，所獲證據(jù)可信度低；學(xué)生知道實(shí)驗(yàn)的操作但不注意觀察細(xì)節(jié)，導(dǎo)致對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果“想當(dāng)然”。凡此種種獲得的證據(jù)缺乏說(shuō)服力，不足以成為可靠證據(jù)。那么，什么是可靠的證據(jù)？筆者認(rèn)為，可靠的證據(jù)首先必須是事實(shí)，是對(duì)可觀察到的物體和事件的客觀性、確定性的陳述；其次可靠證據(jù)是經(jīng)得起反復(fù)驗(yàn)證的事實(shí)，具有有效性、嚴(yán)謹(jǐn)性?？煽康淖C據(jù)怎么來(lái)？新的《小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》科學(xué)探究總目標(biāo)中指出：了解科學(xué)探究是獲取科學(xué)知識(shí)的主要途徑，是通過(guò)多種方法尋找證據(jù)，運(yùn)用創(chuàng)造性思維和邏輯推理解決問(wèn)題，并通過(guò)評(píng)價(jià)與交流等方式達(dá)成共識(shí)的過(guò)程。據(jù)此，我們可以立足核心素養(yǎng)培養(yǎng)，從重復(fù)驗(yàn)證、對(duì)比驗(yàn)證、證偽驗(yàn)證、整理證據(jù)等不同維度構(gòu)建立體式的驗(yàn)證模式，去獲取可靠證據(jù)。

一、重復(fù)驗(yàn)證，保證證據(jù)的有效性

可靠的證據(jù)是經(jīng)得起反復(fù)驗(yàn)證的，重復(fù)驗(yàn)證而不是“一次搞定”就凸顯實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性、有效性。

同組相同方法重復(fù)驗(yàn)證。這是小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)中最常用的方法，尤其是獲取數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)中，每組測(cè)3次數(shù)據(jù)，最后取平均值。避免了數(shù)據(jù)因誤差帶來(lái)的極端，讓普遍性的數(shù)據(jù)成為有效證據(jù)。

異組相同方法重復(fù)驗(yàn)證。結(jié)論的得出需要大量的事實(shí)證據(jù)驗(yàn)證，證據(jù)的指向性越集中得出的結(jié)論越接近科學(xué)。因此，我們?cè)谛枰罅康臅r(shí)間去驗(yàn)證尋找證據(jù)而課堂時(shí)間不允許的情況下，把一個(gè)班級(jí)分成幾個(gè)小組用同樣的驗(yàn)證方法去獲取證據(jù)，尋找規(guī)律。這9個(gè)小組之間同樣是重復(fù)驗(yàn)證，既節(jié)省時(shí)間，又有利于發(fā)現(xiàn)共性，摒棄偶然性，使所獲證據(jù)的有效度得到提高。

同組不同方法重復(fù)驗(yàn)證。對(duì)于時(shí)間足夠的探究活動(dòng)或小組，我們可以嘗試用這種方法獲取可靠證據(jù)。譬如，在測(cè)“水滴速度與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)”時(shí)，時(shí)間來(lái)得及的小組可以嘗試兩種或兩種以上的驗(yàn)證方法，異曲同工，提高證據(jù)的有效性。

異組不同方法重復(fù)驗(yàn)證。受課堂教學(xué)時(shí)間限制，有多種方法尋找證據(jù)時(shí)很難逐一在課堂上展開(kāi)，為此，我們提供足夠的材料允許各小組自行選擇方法驗(yàn)證。不同方法的取證，如能得到一致的發(fā)現(xiàn)，那這個(gè)發(fā)現(xiàn)的有效性就大大提高。

二、對(duì)比驗(yàn)證，提高證據(jù)的可信性

對(duì)比實(shí)驗(yàn)通過(guò)控制變量獲取所需信息，體現(xiàn)證據(jù)獲取的公平性和可信度。對(duì)小學(xué)生來(lái)說(shuō)，在證據(jù)的收集過(guò)程中，變量的識(shí)別與控制是獲取證據(jù)的難點(diǎn)，我們可以從選擇材料和分解實(shí)驗(yàn)兩個(gè)角度去突破這個(gè)難點(diǎn)。

對(duì)比實(shí)驗(yàn)的材料是提高證據(jù)可信度的關(guān)鍵。選材時(shí)我們可以通過(guò)下水試驗(yàn)比較材料。最合適的材料往往是簡(jiǎn)單明了的材料。如《物質(zhì)發(fā)生了什么變化》教材中有混合黃豆和沙、加熱白糖兩個(gè)探究活動(dòng)，前者涉及材料多，細(xì)節(jié)煩瑣，獲取證據(jù)過(guò)程中干擾因素多，而且與后者沒(méi)有結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系。為保證探究活動(dòng)的主題集中，特改用方糖為材料，以?shī)A碎方糖代替混合黃豆和沙，通過(guò)樣本與夾碎后的物質(zhì)觀察比較，相關(guān)證據(jù)一目了然，毋庸置疑。

對(duì)綜合性對(duì)比實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分解是提高證據(jù)可信度的重要方法。例如，《鐵生銹》中“鐵生銹是水和空氣共同作用的結(jié)果”，涉及兩個(gè)因素個(gè)一同起作用。不管是教材還是作業(yè)設(shè)計(jì)上，都是幾個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)綜合在一起，對(duì)照的不止一組，增加了辨別變量和不變量的難度。為此我們?cè)隍?yàn)證活動(dòng)中有必要把它們分解成幾組對(duì)比實(shí)驗(yàn)，逐一辨別變量和不變量，再綜合起來(lái)實(shí)驗(yàn)。因?yàn)槔斫饬藢?shí)驗(yàn)就是保證實(shí)驗(yàn)的公平性，從中獲得的證據(jù)更具說(shuō)服力。

三、證偽驗(yàn)證，強(qiáng)化證據(jù)的嚴(yán)謹(jǐn)性

科學(xué)之所以能保證科學(xué)結(jié)論的真實(shí)性和確定性，是因?yàn)榭茖W(xué)研究有嚴(yán)密的實(shí)證邏輯?？茖W(xué)的實(shí)證邏輯包括證實(shí)和證偽。我們的教材編排絕大多數(shù)是證實(shí)，通過(guò)大量的正面事實(shí)和證據(jù)驗(yàn)證假設(shè)。其實(shí)證偽作為實(shí)證活動(dòng)的一部分，有著特殊的意義和價(jià)值，值得我們重視。

證實(shí)假設(shè)后增設(shè)證偽驗(yàn)證，嚴(yán)謹(jǐn)證據(jù)。如，四下《聲音是怎樣產(chǎn)生的》一課，學(xué)生通過(guò)操作橡皮筋、琴弦、鑼、鼓等物體，發(fā)現(xiàn)了“物體不動(dòng)時(shí)沒(méi)有產(chǎn)生聲音，物體振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生聲音”這一現(xiàn)象。如果驗(yàn)證活動(dòng)到此結(jié)束，獲得的證據(jù)只能牽強(qiáng)證實(shí)假設(shè)，是不嚴(yán)密的。反過(guò)來(lái)想，本來(lái)振動(dòng)的物體停止振動(dòng)還會(huì)產(chǎn)生聲音嗎？組織學(xué)生再次操作材料，發(fā)現(xiàn)振動(dòng)一停止，聲音馬上消失的現(xiàn)象，補(bǔ)充前面的證據(jù)，嚴(yán)密地證明了聲音是物體振動(dòng)產(chǎn)生的。

難于證實(shí)假設(shè)時(shí)增設(shè)證偽驗(yàn)證，嚴(yán)謹(jǐn)證據(jù)。比如，混合小蘇打和白醋時(shí)以三比一的分量混合，正好充分反應(yīng)，那么杯中剩下的液體是不是新產(chǎn)生的物質(zhì)這個(gè)問(wèn)題就好解決了。取一部分杯中的液體加入小蘇打，如能像剛才那樣反應(yīng)，那杯中的液體是白醋；另取一部分杯中的液體加入白醋，如能像剛才那樣反應(yīng)，那杯中的液體含有小蘇打；如都沒(méi)有像剛才那樣反應(yīng)，則杯中的液體既不是小蘇打也不是白醋，而是新產(chǎn)生的物質(zhì)。從而從反面證實(shí)混合后產(chǎn)生了新物質(zhì)。

四、整理證據(jù)，提高證據(jù)的可靠性

整理證據(jù)，是一個(gè)審視所獲信息是否符合事實(shí)、排除不合理信息的過(guò)程，是獲取可靠證據(jù)不可缺失的環(huán)節(jié)。

客觀記錄所有發(fā)現(xiàn)是整理證據(jù)的前提。驗(yàn)證活動(dòng)中的記錄，是學(xué)生利用多種感官獲取的事實(shí)證據(jù)的陳述，是寶貴的第一手材料，但并不等于都是可靠證據(jù)。由于受小學(xué)生年齡特點(diǎn)的影響，記錄中往往帶有一定的主觀性，比如，在驗(yàn)證小蘇打和白醋混合后產(chǎn)生的氣體是否比空氣重時(shí)，有小組的火只是變?nèi)醵鴽](méi)有熄滅，但看到其他組的火滅了就記下“火滅了”的信息。這信息顯然是學(xué)生所期望的而非事實(shí)。因此在記錄信息時(shí)，我們要培養(yǎng)學(xué)生尊重事實(shí)的意識(shí)。在整理信息時(shí)，要剔除像這樣的非事實(shí)信息，以保證所獲證據(jù)的真實(shí)有效。

圍繞假設(shè)審視所有證據(jù)是整理證據(jù)的關(guān)鍵。驗(yàn)證活動(dòng)中學(xué)生不只是證據(jù)的收集人、匯報(bào)人，更應(yīng)是使用證據(jù)證明假設(shè)的人。因此，學(xué)生必須要對(duì)已獲取的證據(jù)圍繞假設(shè)進(jìn)行甄選。如，加熱白糖的驗(yàn)證活動(dòng)，細(xì)心的學(xué)生在記錄中發(fā)現(xiàn)很多，不僅記錄了白糖形態(tài)、顏色、氣味等方面的變化，還記錄了勺子底部變黑等細(xì)節(jié)變化。驗(yàn)證活動(dòng)的指向是為假設(shè)取證，圍繞假設(shè)尋找證據(jù)才是有的放矢。在甄選證據(jù)時(shí)選擇與白糖變化有關(guān)的信息，摒棄與白糖變化無(wú)關(guān)的信息，使整理后的證據(jù)更加可靠。

總之，我們以《新課標(biāo)》為指導(dǎo)，立足于學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，構(gòu)建起立體式的驗(yàn)證模式，引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷獲取可靠證據(jù)的過(guò)程，才能把探究活動(dòng)真正做到實(shí)處，促進(jìn)核心素養(yǎng)的長(zhǎng)足發(fā)展。

[作者單位：桐鄉(xiāng)市啟新學(xué)校 浙江]