摘 要:科學(xué)論證是物理核心素養(yǎng)的主要組成部分,是在物理教學(xué)中應(yīng)當(dāng)著力培養(yǎng)的思維方式.實際教學(xué)中,科學(xué)論證被忽視了.在學(xué)習(xí)目標(biāo)制定中,更多的指向?qū)χR結(jié)論的解釋和理解而不是論證,即“有證無論”;在發(fā)現(xiàn)證據(jù)的過程中,更多的為了結(jié)論而忽略推理過程,即“有論無證”;在解釋證據(jù)的過程中,往往依賴“三次實驗所得證據(jù)”而缺乏質(zhì)疑和反駁,即“有據(jù)無駁”.具體教學(xué)中,可以通過指向論證的目標(biāo)設(shè)計、通過問題——證據(jù)鏈的任務(wù)設(shè)計、展開辯論的“反駁”設(shè)計,來走出“有證無論”“有論無證”“有據(jù)無駁”的現(xiàn)狀.
關(guān)鍵詞:科學(xué)論證;證據(jù);反駁
文章編號:1008-4134(2019)16-0037 ? ?中圖分類號:G633.7 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
基金項目:江蘇省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃重點資助課題“指向科學(xué)思維的初中物理‘證據(jù)課堂構(gòu)建研究”(項目編號:E-a/2018/05);
江蘇省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題“支持兒童深度學(xué)習(xí)的區(qū)域推進(jìn)學(xué)校教學(xué)變革行動研究”(項目編號:D/2018/02/86).
作者簡介:張世成(1966-),男,陜西漢中人,本科,中學(xué)正高級教師,江蘇省特級教師,江蘇省教學(xué)名師,研究方向:基于證據(jù)的初中物理教學(xué).
科學(xué)論證是物理核心素養(yǎng)中的主要組成部分,是在物理教學(xué)中應(yīng)當(dāng)著力培養(yǎng)的思維方式.如何將科學(xué)論證融入教學(xué),促進(jìn)學(xué)生物理觀念和科學(xué)思維的共同發(fā)展,是物理教學(xué)實踐中迫切需要研究和解決的問題.與此同時,科學(xué)論證也是科學(xué)探究的核心,學(xué)生參與科學(xué)論證活動能夠增強(qiáng)對物理概念的認(rèn)識,深化對合理使用證據(jù)的理解,提高邏輯論證能力.
證據(jù)是科學(xué)論證的基石,科學(xué)論證的過程,就是“尊重證據(jù)、尋找證據(jù)、解釋證據(jù)”的過程[1].實際教學(xué)中,科學(xué)論證被忽視了.在學(xué)習(xí)目標(biāo)制定中,更多的指向?qū)χR結(jié)論的解釋和理解而不是論證,即“有證無論”[2];在尋找證據(jù)的過程中,更多的為了結(jié)論而忽略推理過程,即“有論無證”;在解釋證據(jù)的過程中,往往依賴“三次實驗所得證據(jù)”而缺乏質(zhì)疑和反駁,即“有據(jù)無駁”.要落實核心素養(yǎng),這些現(xiàn)狀就必須改變.下面以“電能與電能表”(蘇科版)教學(xué)為例,就在實踐中如何走出“有證無論”“有論無證”“有據(jù)無駁”等現(xiàn)狀展開探討.
1 設(shè)計指向科學(xué)論證的學(xué)習(xí)目標(biāo),走出“有證無論”的現(xiàn)狀
學(xué)習(xí)目標(biāo)是學(xué)科的價值指向.在日常教學(xué)中,對“電能與電能表”的目標(biāo)設(shè)計中,往往是這樣表達(dá)的:“通過實驗理解電功公式W=UIt,并會利用該公式進(jìn)行簡單的計算.”在此目標(biāo)的指引下,教師的具體教學(xué)過程就是引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗,收集證據(jù)去理解W=UIt,這就是說,W=UIt是一個無需懷疑的定論,我們要做的就是去解釋、理解和傳承.有證據(jù)無主張,這就是“有證無論”現(xiàn)象.
教材安排的順序是“學(xué)習(xí)電能表——介紹電功公式——設(shè)計實驗證明電功公式的正確性——利用電功公式進(jìn)行計算”.由此看出,教材充分考慮到初中生的認(rèn)知水平,它不是要學(xué)生去發(fā)現(xiàn)影響電功的因素并得出電功公式W=UIt,而是假定這個論點(計算公式)成立,要求學(xué)生去設(shè)計實驗,去尋找證據(jù)對論點證實或者證偽.在完成論證的過程中,培養(yǎng)學(xué)生“尊重證據(jù)、尋找證據(jù)、解釋證據(jù)”的論證素養(yǎng),促進(jìn)學(xué)生批判性思維的發(fā)展和學(xué)科關(guān)鍵能力的提升.為此,實踐中將上述目標(biāo)進(jìn)行修改,制定“指向科學(xué)論證”的學(xué)習(xí)目標(biāo):
會用電能表測量電能,通過電能表的使用,能用證據(jù)說明燈泡越亮的消耗電能越多(相同時間內(nèi));
會設(shè)計實驗,找到支持或者反對W=UIt的證據(jù),并對W=UIt的正確性進(jìn)行論證.
修改后的學(xué)習(xí)目標(biāo),不再是對公式W=UIt的理解和解釋,而是論證.解釋與論證不同,解釋常始于定論,即開始解釋時就預(yù)設(shè)了學(xué)習(xí)者對結(jié)論的肯定.論證是從“暫定的假設(shè)”開始,要么接受要么拒絕,主張鮮明,為了證實或證偽主張,需要進(jìn)一步設(shè)計實驗去尋找證據(jù),從而完成知識的建構(gòu).
當(dāng)然,有了目標(biāo)還需要評價.為此,我們借鑒郭玉英教授的研究成果設(shè)計了“指向論證的學(xué)習(xí)評價” [3](見表1),以幫助學(xué)生完成學(xué)習(xí)進(jìn)階.
水平1,主要是明確主張,能夠?qū)⒅鲝埮c證據(jù)分別開來.水平2,能夠?qū)⒆C據(jù)與主張建立聯(lián)系.為什么這個實驗要分兩步做?這個證據(jù)鏈有什么價值?水平3,能找到反例和質(zhì)疑.這是論證的高級水平,有反駁的論證更加完善和可靠.每位學(xué)生對科學(xué)論證進(jìn)行自評,確認(rèn)自己處于哪一水平,小組互評,以促進(jìn)組內(nèi)的商討與辯護(hù).需要說明的是,這些評價將以后測的方式呈現(xiàn),用基于證據(jù)的分析方式來確認(rèn)學(xué)生科學(xué)論證素養(yǎng)的前后變化,并為后續(xù)教與學(xué)的改進(jìn)提供決策.
2 搭建“問題-證據(jù)鏈”腳手架,走出“有論無證”的現(xiàn)狀
有論無證,即過于注重結(jié)論而忽視推理過程,以教師的權(quán)威“強(qiáng)勢給定”結(jié)論,讓“尊重證據(jù)、尋找證據(jù)、解釋證據(jù)”等論證核心要素缺失,從而使得科學(xué)論證無法落地生根.
為了落實指向科學(xué)論證的學(xué)習(xí)目標(biāo),在具體實踐中,將學(xué)習(xí)任務(wù)用問題鏈的形式組成,而問題鏈又構(gòu)成證據(jù)鏈,以此為腳手架,圍繞核心主張“課本上電功的公式W=UIt,你支持還是拒絕這個公式呢?你的證據(jù)是什么”來展開(如圖1所示).
問題1:小明家為什么要交電費?
情景支持:出示電費發(fā)票.
學(xué)生論證:交電費是因為消耗了電,“耗電”是指消耗了電流、電壓還是電能?電能.理由:電路中的電流不會改變,所以不是電流.電壓總是220V,也不是電壓.
問題2:兩盞白熾燈,相同時間,哪只消耗的電能多?
情景支持:出示兩盞白熾燈,額定功率分別為25W和100W.讓它們并聯(lián)在220V的電路中同時工作40s.
學(xué)生論證:推測“比較亮的那盞燈消耗的電能多”.理由是,亮的,得到的光能多,光能是從電能轉(zhuǎn)化而來,所以,消耗的電能多.