浅谈以推理论证深化思维型教学

科学课程标准指出，推理论证体现在基于证据与逻辑，运用分析与综合、比较与分类、归纳与演绎等方法，建立证据与解释之间的关系并提出合理见解。在推理和论证的思维历程中，学生需要对所获取的信息进行分析、评估和质疑，判断其可靠性和有效性，并遵循一定的逻辑规则和方法对问题进行推理和论证，从而发展批判性思维能力、增强逻辑思维、提升问题解决能力。推理论证是构建思维型课堂、深化小学科学思维型教学的重要内容。

一、以“趣”激“问”，形成推理与论证的意识

小学生认知发展水平尚处于具象思维阶段，注意力集中时间相对较短，对生活中熟悉的事物容易引发共鸣，这些特点决定了生动直观的情境、刺激有趣的游戏、解决生活中的真实问题是学生的感兴趣点。兴趣是最好的教师，培养推理与论证的意识则要从激起学生的兴趣着手。科学探究兴趣分为直觉兴趣、操作兴趣、理论兴趣几个方面。[1]

1.创设情境，变抽象为直观

情境化的内容能够以更加直观、具体和生动的形式呈现信息，帮助学生更好地分析理解知识，激发他们的直觉兴趣。在《空气能占据空间吗》一课导入环节，教师创设魔术情境，将纸团黏在杯子底部，然后将杯子竖直倒扣进水里并使杯子被完全淹没，提出问题：“杯底的纸团会湿掉吗？说说你的想法。”直观的情境展示，满足了学生的学习兴趣，使他们更深刻地去分析、推理、领悟科学知识。

2.设计游戏，变枯燥为风趣

游戏化的内容往往充满趣味和挑战，能够满足小学生渴望竞争、获得成功和成就感的心理需求，激发他们的操作兴趣。在《空气能占据空间吗》一课“学以致用”环节，教师设计了“新式乌鸦喝水”游戏环节，出示一个装有半瓶水的瓶子、若干吸管、橡皮泥，问学生哪位聪明的“小乌鸦”能利用这节课所学的科学知识成功喝到水。学生在游戏中取得进步和胜利，感到快乐和满足，增强了自信心，激发了学习的源动力。

3.联结生活，变理论为实际

生活化的内容与学生的日常生活经验紧密相连，熟悉、亲切的场景容易产生共鸣，教师要善于调动他们用已有的知识经验来解决问题。在《空气能占据空间吗》一课拓展延伸环节，教师呈现喷水壶、驱蚊水瓶、洗手液瓶等生活中常见的物体，追问为什么这些物体一经挤压就会有液体挤出。通过对实际问题的解决，学生成功将理论联系实际，深切体会到所学知识具有实际的作用，点燃了他们的探究欲。

情境化、游戏化、生活化的教学设计以直观、生动的形式呈现所要表达的信息，满足了学生的兴趣，成功引起他们的关注，激起他们提问的兴致，激发他们循证的决心。在不断提问、分析推理的实践中，学生逐渐形成了推理与论证的意识。

二、以“做”促“思”，建立证据与解释的联结

核心素养中的探究实践，包括科学探究以及技术与工程实践，科学探究强调“做中学”和“学中思”；工程实践强调技术与工程问题的规范性，让学生养成通过“动手做”解决问题的习惯。[2]“以做促思”的“做”便包括了科学探究、工程实践，除此之外还包括跨学科主题学习。

1.灵活安排，强化科学探究过程

科学探究主要包括问题、证据、解释、结论四个基本要素，课程标准针对科学探究提出了九步基本流程。参照流程，可使科学探究走向规范化，实现“做科学探究”的思维型教学，但不是机械地套用流程让学生做完实验，而是追求巧设问题、灵活处理，启发他们深入分析实验现象、思考背后的原理和规律。在“哪个传热快”的教学中，教师先引导学生分析推理：“你会选择用什么材料做的勺子喝汤？为什么？”然后让他们自主设计实验和探究进行寻证推理，重点考虑三个问题：如何控制单一变量？如何观察到传热的情况？如何做到同时将三把勺子放入水中？最后指导学生用循证的思维总结不同物质导热性能的差异。

巧设问题、灵活处理，要满足学生的动手需求，更要给予他们足够的思考时间，让他们搜集证据，通过观察分析证据得出结论，让他们像科学家一样去研究。

2.精心设计，优化工程实践流程

课程标准指出，工程实践包括明确问题、设计方案、实施计划、检验作品、改进完善、发布成果等要素。思维型教学中的工程实践不是走流程，教师要精心设计，优化工程实践流程。“船的研究”单元中，在设计、制作小船环节，教师做下水实验测试自制小船的材料、一般载重量范围、航行距离，从而制定小船模型建造的基本要求。学生设计出造船方案后，教师要鼓励他们用观摩、质疑等方式对其他小组的设计方案进行论证、优化。

教师精心设计，优化了工程实践流程，给充足的时间让学生不断尝试、探索和创新，体验工程实践的乐趣和成就感。

3.适合进阶，创新跨学科学习路径

思维型科学探究教学，要灵活协同自主学习与合作学习，要激发学生进行独立的高层次思维活动，[3]跨学科学习是有效的学习路径。我们立足科学学科并融合湿地资源，编写了校本课程“湿地里的科学”，基于儿童特点设计有进阶、有层次、有梯度的系列跨学科主题活动。例如，在“草木物语”大主题下，设计了“树叶宝宝找妈妈”“走进花花世界”“找水生植物”“果实里有什么”“大树‘出汗了’”等12个小主题，在丰富的主题中总有学生对应的兴趣点。在跨学科主题学习中，学生到湿地公园实地考察，设计实验主动探究，到图书馆里查阅资料，综合运用各学科的知识与技能主动解决学习困惑，这其实就是自主建构、合作建构的学习。

实践表明，适合的跨学科主题活动可以有效促进学生积极思考，提升推理论证的思维能力，有效推动学习方式变革。学生在“做”的过程中，积极主动思维，像科学家一样去研究，像工程师一样去建造，有效建立了证据与解释的联结。

三、以“说”赋“能”，基于证据与逻辑表达

要想提升学生基于证据与逻辑的表达能力，需要让他们经历循序渐进、由表及里的训练过程，即：从学习模仿开始，然后在教师的引导下尝试，最后独立表达。

1.示范指导，熟悉表达方式

基于证据与逻辑的表达方式是怎么样的？在没有示范指导的帮助下，绝大部分学生的表达都是说结论，或是举出证据，不知道将证据与解释结合起来有逻辑地表述。要想提高学生基于证据与逻辑的表达能力，教师就要向他们示范如何基于实验现象和数据进行逻辑推理和表达，让他们熟悉这种表达方式。

在《月球——地球的卫星》一课中，学生通过多种方法探索月球的秘密并对月球信息进行整理后，要针对“月球适合人类居住吗”这个问题做出回答。教师首先示范：“我认为月球不适合人类居住。因为从宇航员给我们带回的月球信息中，我得知月球上没有水，而人类生活需要水。所以，我认为月球不适合人居住。”接着要求学生照着教师的表达方式，基于证据与逻辑阐明自己的观点。学生有了参照，就能慢慢学会这样的表达方式。

2.提问引导，通晓思维逻辑

当学生熟悉了基于证据与逻辑的表达方式后，教师便可以引导他们独立思考并尝试回答问题，逐渐熟悉这种基于证据与逻辑的思维逻辑。

《月球——地球的卫星》一课，学生在了解了环形山的特点之后开始探究环形山的成因，针对“陨石撞击是否会形成这样的环形山”展开实验。实验后交流汇报时，学生往往只能说出面粉盘被石头撞击后留下的痕迹，然后就得出结论“环形山是陨石撞击形成的”，这样从现象直接得出结论体现了学生思维的不完整性。教师可以引导：“通过实验，我们发现小球撞击面粉，在面粉上留下的痕迹是怎么样的？这符合月球表面环形山的特点吗？由此可以认为陨石撞击会形成环形山吗？”教师要引导学生呈现推理论证的全过程，并在他们回答的过程中及时给予提示和指导，帮助他们完善从现象到比较再到与主题建立联结，最后得出准确结论的思维逻辑。

3.独立表达，紧扣论点论据

《月球——地球的卫星》一课，在回答“月球是否适合人类居住”这个问题时，当学生熟悉了基于证据与逻辑的思维方式后，教师便可以放手，让他们独立表达，重点关注他们是否紧扣论点和论据有逻辑地表述。首先，陈述观点——我认为月球不适合人类居住；然后，列举证据——从宇航员给我们带回的月球信息中，我得知月球上没有水、没有空气等；接着，反观人类的生存需要——人类的生存需要水、空气等；最后，表明观点——我认为月球不适合人类居住。这样基于证据与逻辑的、有结构的表达正是教学所期待的。

学生从模仿着说（奠定表达基础）到尝试去说（形成思维习惯），再到自主地说（发展论证思维），稳步提升了基于证据与逻辑的表达能力。

结语

推理论证能力是思维型人才必备的要素，以推理论证为基石，深化小学科学思维型教学将是一个长期、重要的研究内容。思维型课堂从关注学生实验操作走向关注他们积极思考，看到他们的思维历程，提升他们的思维能力，帮助他们逐步成为具有钻研精神、创新精神、实践能力的思维型“小科学家”。

（作者单位：江苏省张家港市世茂小学）

参考文献

[1]胡卫平.聚焦必备特征：科技创新后备人才培养的路径选择[J].中国教育学刊，2022（10）.

[2]胡卫平.在探究实践中培育科学素养——义务教育科学课程标准（2022年版）解读[J].基础教育课程，2022（10）.

[3]胡卫平，郭习佩，季鑫，等.思维型科学探究教学的理论建构[J].课程·教材·教法，2021（06）.