深圳市福田区景秀小学 张思琪
摘要：
论证式教学是一种以儿童为中心，将科学技术领域中的“论证”引入课堂的探究教学模式，是当前小学科学教育及其研究领域所关注的一个新的方向。它通过将论证活动引入课堂，让儿童经历类似科学家的论证过程,理解科学概念得出科学结论,并促进其思维发展的探究式教学模式。在小学科学教育中实施论证式教学可以推动科学探究活动的深入开展，促进儿童对科学知识的有效建构，有效促进儿童科学思维能力的发展。
关键词：
科学教育 论证教学 探究实验 论据呈现
正文：
对于儿童的科学学习来说，采用“论证”主要是能在类似科学家的想象猜测与可获得的证据之间建立起一种连接，在这个过程中强调推理、辩论与质疑。“论证式教学”基本的环节为发现问题、合理猜想、搜集证据、阐释观点、辩论主张和获得结论。因此，教师在教学中可以通过让学生有根据的“猜想”、组织“实验设计”、运用表格将“证据组织化”和设置“教学反思”来实施论证式教学。笔者以六年级上册《电磁铁的磁力（一）》一课为例，从以上四个方面分析如何采用“论证式教学”来有效促进儿童科学思维能力的发展。
一、基于知识与技能目标进行有根据地猜想论证和解释。
教学环节一:教师引导儿童回忆上节课电磁铁的结构，并提出问题：“电磁铁的磁力大小与哪些因素相关”，同时通过PPT展示电磁铁结构的温馨提示，让儿童有所根据的进行小组讨论并说明理由。
论证在科学教育学习概念上的价值，可以从知识认知和社会技能两方面来探讨。从知识认知的观点来看，儿童在论证电磁铁磁力大小的影响因素的过程中，必须在公开的环境下或自己的脑海中阐述自己对电磁铁的理解，并藉此思考的过程再精细化修正自己的论点，从而发展逻辑推理和批判思考的能力；从社会技能的观点出发，儿童在对知识进行论证这一关于科学的对话过程中，通过小组讨论、分享及互相补充，与合作伙伴们积极互动，这样也能增加多样的社会经验，提高语言表达及沟通解释、辨认思考的能力，使得儿童在科学课室中也能锻炼提高基本的社会技能－沟通与聆听的能力。
因此本环节的教学设计，在讨论之前提醒儿童以电磁铁的基本结构为基础进行有理有据的猜测，避免了儿童天马行空的浮想，思考内容具体化使得儿童间的讨论对话更有效。在这样的论证过程中，籍由对研究问题所引发的的讨论，有证据、有联系、有观点、有变化、有冲突，鼓励儿童对同一事件即电磁铁磁力大小的影响因素进行主动的解释，一果多因，不仅可以发散他们的思维，利于儿童建立关于电磁铁多个组成部分之间的联系；而且儿童借此应用论证能力的机会，能对科学知识有完整的体认及了解，整合出自己对电磁铁的理解认识，更利于儿童深入地理解科学概念。
二、针对实验目的让儿童小组自主设计、分享交流和修改完善实验方案。
教学环节二：在儿童合理的猜测后，引导儿童对本节课要探究的“圈数”这一条件进行自主讨论设计实验，小组在“实验表格一”中进行记录，之后不同小组间分享交流，在这个过程中，小组之间互相完善补充实验设计，促使儿童初步建构起对“通过改变线圈圈数的多少来进行对磁力大小的实验探究”的认知。
在传统的科学教育中，为了达到所谓“高效”的目的，很多教师在实验课程的安排上，让儿童所进行的多半是食谱式的实验，即针对一些课本上介绍的理论或现象进行验证式实验，因此在学生进行实验之前，结果大多是已经知道的。然而，在科学家进行真实的科学研究中，最重要的是对所要研究的实验进行推论思考的能力。他们在进行科学研究时，往往需要多方面的考虑，首先是实验的目的，然后根据所想要达到的目的再设计更好解决问题的实验方法，以及思考设计怎样的方法可以得到值得信赖的数据，当实验后出现相同数据或者“可疑”的数据有无其他的解释。可是，在我们的科学课堂中并不常有这样的机会提供给儿童，让他们能充分进行辩证、讨论实验目的、实验方法以及实验操作的可行性，甚或是当实验结束后，儿童多半未尝试自行诠释实验收集所得的数据，因此实验结果的陈述大多流于教师及课本的说明，儿童在此能参与的角色几乎被埋没了。所以在教学过程中让儿童对实验设计进行论证，可以使儿童体会到知识的产生过程及科学知识的本质，有助于儿童更好的理解科学探究的本质，发展儿童的高级思维能力和科学探究能力。
因此，本节课在实验设计这一环节中采用论证式的教学策略，旨在让儿童像科学家一样亲历论证科学探究的实践活动，鼓励儿童主动参与设计实验方案、探究实验验证方法，并对实验的方案进行解释、迁移、评价。在这个过程以儿童为中心，让他们能藉由小组合作尝试与成员之间的交往，学会倾听、质疑，相互接纳，使得儿童之间的讨论更加的积极。而在实验结束后通过分享自己及其他小组的研究成果，拓展探究的知识经验，同时纠正本组成员或其他组成员在操作中的可能误差，学会完整的表达自己的见解与想法同时能理解他人的思想，在实验中培养儿童的论证能力，使儿童经历自主理解和构建科学知识的过程，促进科学素养的有效养成。
三、采用Excel表格汇总数据，在论据的组织化基础上开展论证与解释。
教学环节三：儿童汇报各小组数据，教师利用Excel表格将全班所得数据进行汇总呈现，并引导儿童根据数据汇总表思考讨论所呈现数据的特点，从而得出实验结论。
在探究实验中，儿童在观察到实验现象，获得实验数据之后，还需要分析、研究、归纳总结实验数据才能得出结论。因此，教师利用论证的思想，通过表格将小组证据即各组数据进行有机的统一联系，使得儿童在视觉上能较快的组织和识别关键信息，使儿童能够清晰地观察到每个小组的探究结果，并从而能开展有效的集体论证。在这样的数据分析和解释过程中，儿童的分析能力、归纳总结能力、表达能力、科学解释能力自然而然就得到了提升。
因此，本节课充分利用信息技术，使用数据以及实验数据汇总表格柱状图模型，把各组的数据统一展示，呈现出有结构、利于归纳、便于分析的数据汇总，引导儿童讨论：“数据的特点”，儿童很快能从这具体化的数据汇总图中归纳总结出“线圈圈数越多，吸的大头针数越多”，“线圈圈数越少，吸的大头针越少”等结论。这样的数据汇总方式一目了然，有助于儿童对数据的论证分析，从而总结归纳出实验结论。
四、重视差异数据，不止步于明显的实验结果，将儿童引向深入的反思。
教学环节四：实验反思，在全班分析数据，得出实验结论之后，教师不拘泥于全班的结论，而是引导儿童再次认真观察数据，关注差异数据，提醒儿童从实验的公平性出发思考为何各组的材料一样，但组与组的数据却有不同，根据得到的实验数据对实验过程进行充分地反思。
在传统一味以标准答案为教学目标的课堂中，教师并不会将差异结果或者反例作为讨论议题，甚至在教学中有意回避。这些做法都不利于儿童对科学概念的深入理解，不得利于儿童思维能力的发展。其实，对实验的反思也是论证的体现，儿童需要在脑中同时对许多不同的数据，进行分析、衡量和辩证，这样的过程中儿童要对不同的结论评断优劣，且根据提供的证据选择出最佳的结论，这也是科学思考的一种，是藉由差异数据促使学生对科学的认知更加深入论证的一种方式。对实验的反思是一个开放的过程，儿童可以自由发表自己对差异数据的看法，这种多元化的沟通也是一种刺激思考的方式，儿童在开放的情境下进行论证，能促使儿童学习对理论和资料的判断，刺激儿童提出解释现象的理论或是提出反驳、质疑，这会有助于儿童批判性思维的发展。因此，本环节设计中，在儿童对实验数据进行分析得出结论之后，教师并不在此停住教学的步伐，而是紧接着引导儿童分析组间数据差异进行反思，引导他们关注“可疑”数据，并由此关注可疑数据背后可能存在的实验操作问题即对实验过程进行反思，引导儿童审视之前实验过程的规范性，思考哪个环节出现了问题，并提出解决的方法。这样的论证过程有助于培养儿童的分析能力以及对数据的实证意识，要用实事求是的态度进行科学学习，尊重自己获得的实验数据，除了能进一步向儿童渗透重复测量、严谨记录、科学分析的意识，还能在师生、生生的深入分析探讨中培养儿童的论证思维，以此提高儿童的论证能力。
总体而言，在本节课中进行论证式的教学，采用多种方式培养发展儿童的论证能力，让儿童亲历科学探究活动中寻找最有说服力的证据来支持自己提出的各种解释和理论，在深入推动科学探究活动有效开展的同时更有利于儿童对科学概念的有效建构和批判性思维的养成。
参考文献：
[1]黄翎斐 胡瑞萍.论证与科学教育的理论与实务.台北县立鹭江国民中学
[2]潘瑶珍.基于论证的科学教育.全球教育展望.2010年第6期
[3]童海云.科学课中被忽视和误解的集体论证.中国科技教育.2013.10
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