江蘇省蘇州市吳江經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)花港迎春小學(xué) 宋佳音

2016 年教育部核心素養(yǎng)課題組確立了學(xué)生發(fā)展六大核心素養(yǎng)，其中，理性思維、批判質(zhì)疑、勇于探究、信息意識，以及問題解決等與科學(xué)教學(xué)的兩大關(guān)鍵要素——“問題”和“活動”相呼應(yīng)。當(dāng)然，學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)不能止步于問題和活動，論證也應(yīng)該在“問題—活動化”教學(xué)中得到重視和培養(yǎng)。

一、小學(xué)科學(xué)論證概述

在教育教學(xué)中，論證被視為是一種以學(xué)生為主體的在特定教學(xué)情境下的活動與實踐，它既是一種個體心智內(nèi)隱的推理歷程，亦是由多個人或群組通過交互協(xié)商而共同建構(gòu)觀點的過程。以常見的圖爾敏科學(xué)論證模型來說，論證本體包含三大基本要素——資料、主張和理由，以及三個補充要素——支援、反駁和限定。其中，資料指的是能支持主張的事實依據(jù)，即證據(jù)，而從證據(jù)過渡到主張，需要基于一定的理由才能得出觀點結(jié)論。隨著論證的推進，論證的資料、理由和主張均可能受到學(xué)生自我或他人的質(zhì)疑和批判，此為反駁。

筆者在小學(xué)科學(xué)教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的論證遇到了困難，表現(xiàn)為：①不規(guī)范性。教師和學(xué)生會把活動前某個問題的發(fā)散性討論、無根據(jù)的猜測當(dāng)作是一場論證，或是把交流分享實驗結(jié)論看成一次論證。②不完整性。學(xué)生根據(jù)研究問題，開展觀察、調(diào)查、實驗等活動收集資料，但往往不能把資料轉(zhuǎn)化成證據(jù)，以此推理形成可靠的主張。③隨著研究問題的提出以及活動的開展，學(xué)生經(jīng)歷了多輪機械化論證，但卻不能突出教學(xué)重難點。由此，筆者研究相關(guān)理論后，嘗試把論證融合進小學(xué)科學(xué)“問題-活動化”教學(xué)。

二、“問題—活動化”教學(xué)簡述

（一）“問題—活動化”教學(xué)概念

“問題—活動化”教學(xué)是“問題教學(xué)”和“活動教學(xué)”的改進與融合。小學(xué)科學(xué)“問題—活動化”教學(xué)以科學(xué)課程和教材為依托，圍繞教學(xué)目標(biāo)，以問題為導(dǎo)向，活動為載體，兩者相輔相成促進學(xué)生帶著問題經(jīng)歷認(rèn)知思維立體深化、活動有序開展的科學(xué)學(xué)習(xí)過程，最終實現(xiàn)解決問題的目的。

（二）“問題—活動化”的特征和類型

“問題—活動化”教學(xué)本著學(xué)生為學(xué)習(xí)主體的立場，以活動為明線，問題為暗線，按照邏輯順序引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題，活動則同步開展。在此，問題和活動二位一體，不管是哪種類型的問題都要以活動為邊界；不管是哪種類型的活動，都要對問題產(chǎn)生階段性反饋。因此，“問題-活動化”作為課堂教學(xué)一個功能單元其明顯的特征是問題和活動的組合具有邏輯結(jié)構(gòu)，可分兩種類型：問題的邏輯思維是鏈?zhǔn)竭f進關(guān)系，伴隨問題開展的活動也呈現(xiàn)鏈?zhǔn)竭f進關(guān)系，稱為“階梯式問題—活動化”；只有一個核心問題，但圍繞核心問題開展的活動之間是平行并列關(guān)系，稱為“中心式問題—活動化”。當(dāng)然，隨著研究視角和分類標(biāo)準(zhǔn)的改變，“問題—活動化”教學(xué)還可有其他類型的劃分。

三、小學(xué)科學(xué)“問題—活動化”教學(xué)論證方式

以問題和活動的邏輯關(guān)系為導(dǎo)向的科學(xué)教學(xué)可以分為“階梯式問題-活動化”教學(xué)和“中心式問題-活動化”教學(xué)。下面我分別談?wù)勆鲜鰞深悺皢栴}-活動化”教學(xué)的論證方式。

（一）“階梯式問題—活動化”教學(xué)的鏈?zhǔn)秸撟C

“階梯式問題-活動化”教學(xué)最關(guān)鍵的地方在于先形成問題鏈。問題鏈不僅要考慮到一個活動中問題之間的邏輯關(guān)系，還要明白各個問題在論證中起到的作用，在此基礎(chǔ)上助推論證沿著問題鏈有方向性地進行。

以教科版五年級下冊《液體的熱脹冷縮》一課為例，我在該課教學(xué)時設(shè)計了三大活動：觀察水的體積變化、觀察其他液體的體積變化，以及觀察水結(jié)成冰的體積變化。三個活動可以形成三條主問題鏈，三條問題鏈都體現(xiàn)了這樣一種論證思路：先從已有的現(xiàn)象或事實出發(fā)收集新的數(shù)據(jù)和信息，據(jù)此形成一個分論點，最后整合分論點得出最終的總主張。

1.活動一：觀察水的體積變化

（1）試管中冷水變成熱水后，試管口蒙著的氣球皮有什么變化？

（2）你認(rèn)為試管和氣球皮組成的實驗裝置是否需要改進？應(yīng)該怎樣改進？

（3）利用新的實驗裝置你觀察到什么現(xiàn)象？你推導(dǎo)出水有什么性質(zhì)？為什么這么推導(dǎo)？

論證作用：問題1 說明了氣球皮的凹凸現(xiàn)象不明顯，不能作為判斷水體積變化的證據(jù)。在此，證據(jù)的不充分性得到暴露，繼而問題2 的出現(xiàn)推動收集新證據(jù)：需要設(shè)計出能直接觀察到水的液面升降變化的裝置。最后問題3 進一步推動基于水的液面升降變化這一證據(jù)，經(jīng)合理推理形成分論點：水在受熱后體積膨脹，受冷后體積縮小。

2.活動二：觀察其他液體的體積變化

（1）將吸管插入奶牛盒中，再將牛奶盒放入熱水中加熱，會觀察到牛奶有什么現(xiàn)象？說明了什么？

（2）如果在家里你怎么設(shè)計實驗證明牛奶等液體也會熱脹冷縮？

（3）觀察到水、牛奶、橙汁等液體會熱脹冷縮后，能得出什么結(jié)論？

論證作用：問題1 的提出要讓學(xué)生識別偽證據(jù)，即牛奶盒并未裝滿牛奶，牛奶受熱后從吸管里升上來可能并不是牛奶本身受熱膨脹引起，或許是空氣受熱導(dǎo)致的。接著，問題2 推動學(xué)生思考收集新證據(jù)的方法：將水的熱脹冷縮裝置用生活中的材料進行改換后實施實驗。問題3 則用于整合證據(jù)形成論點：像水、牛奶、酒精等常見的液體都會熱脹冷縮。

3.活動三：觀察水結(jié)成冰的體積變化

（1）水結(jié)成冰后，體積會出現(xiàn)什么變化？

（2）前面水會熱脹冷縮這個結(jié)論對嗎？液體都會熱脹冷縮嗎？

論證作用：問題1 是在活動一已經(jīng)得到“水受熱后體積膨脹，受冷后體積縮小”分論點的前提下讓學(xué)生通過活動三產(chǎn)生補充性證據(jù)——水在4℃以下結(jié)成冰體積變大。此補充性證據(jù)能夠限定和反駁前面“水會熱脹冷縮”分論點，同時為得出“在一定條件下，大多數(shù)液體會熱脹冷縮”這一總論點提供理由。

在前兩個活動中，兩條問題鏈在論證中所起到的作用是推動學(xué)生尋找可靠證據(jù)，運用推理形成論點。最后，在“觀察水結(jié)成冰的體積變化”活動中，3 個子問題組成第三條問題鏈，此問題鏈起到的作用是讓學(xué)生再次立足證據(jù)進行推理，進而產(chǎn)生對話，在對話中修正前面兩個分論點，最終得出一致性的總論點?；顒邮黔h(huán)環(huán)相扣的，使得論證從不成熟走向成熟。

（二）“中心式問題—活動化”教學(xué)的集合論證

“中心式問題—活動化”教學(xué)由一個核心問題導(dǎo)出幾項并列的活動，而從論證層面看，在每項并列的活動中，分別收集資料進行比對整合后用作論證的證據(jù)。也就是說，活動產(chǎn)生資料，資料變成證據(jù)后經(jīng)過分析推理得出論點用來回答核心問題。

以教科版五年級下冊《擺的研究》一課為例，該課的核心問題是“擺動的快慢與哪些因素有關(guān)？”圍繞此核心問題開展了三個并列的探究活動——擺錘的輕重、擺繩的長短，以及擺幅的大小對擺擺動快慢的影響。三個探究活動之所以是并列的，首先是因為每個探究活動遵循相同的探究步驟，即提出問題、作出假設(shè)、設(shè)計并實施實驗、收集并處理數(shù)據(jù)和得出結(jié)論。其次，三個探究活動的實驗方法一致：用對比實驗的方法來研究擺錘輕重、擺繩長短，以及擺幅大小對擺擺動快慢的影響。這樣，雖然三個探究活動的研究內(nèi)容有所不同，但相同的探究步驟和實驗方法為論證中證據(jù)的產(chǎn)生提供便利，也為集合論證打下了基礎(chǔ)——擺動快慢與擺繩長短有關(guān)，與擺錘輕重和擺幅大小無關(guān)。

當(dāng)然，不同的小組由于操作技巧和實驗策略的影響，收集到的數(shù)據(jù)不一定全部有效，有時甚至在處理數(shù)據(jù)時不可避免地會出現(xiàn)差錯導(dǎo)致個別假論點。這時就需要聽取各組意見，糾正錯誤，形成真論點。所以，在“中心式問題—活動化”教學(xué)中由于論證的目的是解決一個核心問題，雖是做完幾個活動后才進行一次論證，但集合論證的方式可以讓全班學(xué)生都聚焦問題，對一節(jié)課的知識有綜合性的認(rèn)識，有利于提升總括能力。

小學(xué)科學(xué)“問題—活動化”教學(xué)和論證之間彼此存在著緊密的關(guān)系。前文已分別闡述“問題—活動化”教學(xué)的含義和論證的概念，并結(jié)合課堂教學(xué)實踐用課例探討了在不同類型“問題—活動化”教學(xué)中論證的方式。在今后的教學(xué)中，我將進一步根據(jù)教學(xué)內(nèi)容屬性設(shè)計問題與活動，繼續(xù)關(guān)注學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)中論證能力的發(fā)展及其對科學(xué)素養(yǎng)的作用。