循证教学策略在科学教学中的应用探索

［摘 要］循证教学是指教师引导学生运用科学方法和证据进行推理和论证的过程，它不仅重视科学知识的传授，更注重学生的主动思考和独立判断。教师可以通过问题驱动循证、实验驱动循证、小组合作循证、有效运用证据和循证效果评估等有效教学策略，促进学生批判性思维和问题解决能力的提升，为学生科学素养的发展打下坚实基础。

［关键词］小学科学；循证教学；科学论证

［中图分类号］ G623.6 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1007-9068（2024）36-0096-03

循证教学策略以证据为基础，不仅重视科学知识的传授，更致力于培养学生的论证能力和批判性思维。循证教学策略为学生提供了一个结构化的问题解决框架，使他们能够灵活运用所学知识和技能，有效应对各种复杂问题和挑战。在循证教学的框架下，学生的角色从被动的知识接受者转变为积极的探究者和合作者，他们通过主动探究和合作学习自主构建知识体系，促进批判性思维的形成和问题解决能力的提升，并在不断反思中增强自我评估的能力。

一、问题驱动循证：点燃学生科学论证的热情

在科学循证教学中，提出高质量的科学问题至关重要。这些问题能够激发学生的好奇心和探索欲，引导他们深入思考并积极参与科学论证。有效的科学问题应具备清晰性、开放性和探索性的特点，以点燃学生对科学论证的热情，促使他们主动寻求证据，促进自身发散性思维的发展。教师在设计问题时应充分考虑学生的知识背景和兴趣点。通过前期的调研和观察，教师可以更准确地把握学生的思维模式和关注点，设计与学生生活紧密相关的问题，从而增强学生的参与感和学习积极性。科学问题的设计应在挑战性与生活性之间找到平衡，将科学问题与学生的生活经验结合，帮助他们更有效地理解和应用科学知识。教师可以基于学生在生活中观察到的科学现象，鼓励他们提出明确、开放且富有探索性的问题。

例如，在教学教科版科学教材四年级下册“植物的生长变化”这一单元时，教师可以巧妙结合学生的生活经验提出问题：“为什么有些植物在阳光充足的地方生长得更加繁茂，而有些植物则在阴凉的环境中茁壮成长？”这个问题有效地激发了学生的好奇心，促使他们积极寻求证据，观察并记录植物在不同光照条件下的生长变化。在实验过程中，学生不仅专注于观察植物的生长情况，还细致地记录了关键数据，如植物的高度、叶片数量和颜色变化等。教师还可以鼓励学生基于观察提出假设，并通过收集的数据验证假设。实验结束后，教师可以组织小组讨论和全班分享活动，鼓励学生交流自己的实验结果和论证过程。

这样教学不仅让学生掌握了科学实验和数据记录的技能，还培养了他们的批判性思维和团队合作能力，激发了他们对科学研究的热情。

二、实验驱动循证：培养学生证据收集与分析技能

实验驱动的循证教学策略通过实际的实验操作，激发学生积极参与证据的收集与分析。如果实验要求学生掌握有效记录和整理数据的方法，教师就要引导学生使用观察记录表和数据采集软件等工具，以确保数据的准确性和可靠性。学生亲身体验科学探索的过程，不仅激发了他们的好奇心和求知欲，还促使他们积极地为提出的假设收集证据。教师应鼓励学生积极参与科学实验，使用实验日志或数据表系统地记录实验数据，包括详细的观察记录和实验过程记录。实验完成后，学生要对收集的证据进行深入分析，评估实验结果是否支持他们的假设，并反思实验设计。教师可以鼓励学生分享自己的发现和思考，提出疑问并进行反思，有助于学生加深对科学方法的理解。

例如，在教学湘教版科学教材五年级上册《我们在呼吸》一课时，教师组织学生亲身体验活动，收集并记录了一组运动前后呼吸次数的数据（见表1）。

通过对比运动前后的呼吸次数，可以明显观察到所有学生运动后的呼吸频率都显著增加，且每个学生的呼吸频率增加幅度各不相同。基于这些数据，教师可以引导学生进行科学论证，并提供科学解释帮助学生理解。通过这种实践活动，学生不仅能够收集和分析数据，还能深入理解运动与呼吸之间的密切联系，有助于培养他们的科学思维和论证能力，同时提高他们探究的积极性和主动性。

三、小组合作循证：提升学生质疑和评估证据的能力

通过小组合作循证，学生能够在互动过程中提升质疑和评估证据的能力，学会倾听和尊重他人的观点，并自信地表达自己的想法。在小组合作循证中，每个成员都有机会分享自己的见解、倾听同伴的意见，并通过互相启发来培养团队精神和沟通能力。合作学习促使学生从多角度分析问题，进行更全面的思考，而团队辩论则进一步提高了他们的表达能力。在小组合作循证中，学生还要对自身和他人的观点进行反思，分析其合理性与证据的充分性。小组合作循证为学生提供了一个实践和应用科学方法的平台，不仅增强了学生的交流协作能力，还能让学生在实际情境中发展和完善思维能力和论证技能。

例如，在教学教科版科学教材一年级下册《谁轻谁重》时，学生首先对一组物品（大橡皮、小橡皮、乒乓球、木块、塑料块）进行了重量排序的预测，然后通过掂量和称重两种方式收集了证据，并将结果用数字1至5表示，数字越小表示物品越轻（见表2）。

学生对收集到的证据进行质疑和反思，认识到单凭预测得来的结论往往因受到主观判断的影响而不够可靠，利用掂量得到的结果同样存在一定误差。而称重作为一种客观的测量方式，能够提供一致且可靠的结果，是评估证据有效性的关键。在这一过程中，学生不仅学会了如何评估不同证据收集方法的准确性和可靠性，还深刻理解了科学探究中精确测量的重要性。

四、有效运用证据，增强学生论证与解释能力

在科学学习中，如何有效利用收集的证据进行有力的论证与解释，是培养学生科学素养的关键。教师应采用多样化的教学策略，激发学生参与科学论证的积极性，从而提升他们的批判性思维和问题解决能力。为培养学生的科学论证能力，教师应指导学生构建逻辑严谨的论证框架，并通过示范和实践帮助学生掌握论证的基本要素，如提出论点、提供证据和进行反驳。同时，教师还可以利用多媒体工具和数据分析软件，通过可视化的图表和数据分析辅助学生更直观地理解数据，从而清晰识别模式和关系，形成有力的解释和结论。此外，教师还应鼓励学生进行反思和自我评估，思考哪些证据更有说服力及如何改进论证方法等。

例如，教学教科版科学教材一年级下册《它们去哪里了》一课时，学生通过实验探究和证据收集，对物质溶解的现象进行了精彩的论证。

师：食盐、红糖真的在水里消失了吗？

生1：盐溶解在水里，虽然看不见了，但它并没有消失，只是变得更小了。

生2：红糖溶解在水中时，水变成了红色，这说明红糖仍然在水里。

生3：我们尝了一点水，发现水变甜了，这说明红糖没有消失，而是融入了水中。

……

在教学中，教师没有直接给出“溶解”的定义，而是通过引导学生进行讨论和反思，使他们能够从观察到的现象中自行洞察溶解的本质。这种方法不仅加深了学生对溶解过程的理解，而且有效地拓展了他们的科学思维、增强了他们的科学论证能力。

五、循证效果评估，提升学生科学论证水平

科学循证教学强调系统地搜集、分析和评估证据，以验证或反驳假设和观点。评估循证教学效果时，教师应建立全面的评估体系，关注学生在学习过程中的思考和探索能力，而不是仅仅关注最终成果。

1.全程化评估科学论证

评估应覆盖循证教学的各个阶段，包括问题提出、探究、证据收集与分析、结论推断和沟通表达等。制订评估标准时，应确保客观、全面且易于实施，以保证评估结果的准确性和有效性。评估维度应多样化，涵盖问题的质量、证据的多样性、结论的合理性和沟通的清晰度等。同时，采用定性和定量方法，如观察、记录和访谈，以全面了解学生的表现。

2.利用项目和作品评估

通过学生参与的项目和提交的作品来评估他们的论证水平和学习成果。项目评估可从多个维度进行，包括研究问题的清晰度、实验方法和材料的选择、实验步骤的设计、数据收集和记录的准确性、数据分析和结果解释的能力等。教师应制订详细的评估标准和评分细则，量化评估学生的表现，并提供针对性的指导和帮助。

3.自我评估和同伴评估

采用自我评估和同伴评估相结合的方法，鼓励学生进行自我反思，识别自身的强项和改进空间。同伴评估则让学生从同学视角审视自己的论证，从而发现存在的问题并探索解决方案。教师应制订具体评估标准，如论证的逻辑性、证据的充分性、反驳的有效性等，为学生提供明确的反馈指标。

4.利用技术工具进行评估

利用电子评估工具和数据分析软件来搜集和分析评估数据，可以显著提升评估工作的效率与精确性。这些技术工具能够迅速处理庞大的数据集，并通过图表等可视化手段直观展示结果，使评估者能更清晰地洞察数据所揭示的趋势和模式。同时，工具的自动化特性有助于减少人为的输入错误和计算误差，从而增强数据的准确性。这样的自动化流程不仅缩短了评估周期，也使得教育决策者能够快速响应，及时调整教学策略。无论是依托人工智能进行的深度数据分析，还是通过云计算平台实现的评估结果实时共享，都为评估学生的论证效果提供了强有力的支持。

通过这些评估措施，教师能够全面了解学生的科学论证水平，及时提供反馈和指导，帮助学生提升科学探究和论证能力。

总之，教师在循证教学中应不断探索和创新教学方法，通过多样化的教学活动引导学生在实践中自觉使用证据进行科学论证，以提高循证教学的实效性。循证教学通过引导学生运用科学方法进行推理和论证，不断提升学生的综合素质。

［ 参 考 文 献 ］

[1] 向芹.指向核心素养的数学作业设计策略[C]//山西省中大教育研究院.第八届创新教育学术会议论文集-教学实践篇.北京：社会科学文献出版社， 2023：52-53.

[2] 盖玲，王兴林.低年级科学课堂学生科学思维培养初探[J].教育实践与研究（A），2020（1）：48-52.

（责编 廖婷婷 蔡宇璇）