随着科学教育研究的不断深入和科学教学改革的不断深化，科学论证得到科学界和教育界的高度重视。2017年我国修订的《小学科学课程标准》提出科学学科的核心素养主要包括科学观念与应用、科学思维与创新、科学探究与交流、科学态度与责任四个方面。其中“科学思维与创新”强调了科学推理和科学论证对学生科学思维发展的重要性。“科学探究与交流”表明科学探究是通过多种方法寻找证据、运用创造性思维和逻辑推理解决问题，并通过评价与交流等方式达成共识的过程。将论证引入科学探究，更加强调了学生在建构科学概念时的思维过程，鼓励学生通过推理和研讨建构对科学现象的理解。
在课程标准和教育理念的引导下，论证作为科学教育的核心元素在近些年得到越来越多的关注。在小学阶段，倡导学生的探究式学习，学生在教师指导下提出科学问题，通过现场考察、实验操作、逻辑推论等方式获取经验证据，将问题和证据结合起来做出科学解释。从问题通过推论到主张、基于证据提出观点，这就是论证的内涵，也是科学探究的关键之所在。而实验探究中的证据是学生建立科学概念的思维素材，学生对证据的收集、呈现和表达，是有效建构科学概念和促进思维发展的催化剂。
一、有序收集证据，关注思维的逻辑性，让论证思路更清晰
小学生在科学探究的过程中往往只在意最直观的事物形象，不能有目的、有步骤、层层递进地对事物进行观察和体验，局限于探究的形式，在寻找证据的过程中往往忽视事物的内在逻辑，思考问题不够全面、深入。因此，如何激发学生的内在学习需要，抓住学生思维的生长点，有序收集证据，是教师在实际教学中需要关注的。
如《比较水的多少》一课，首先出示两个不同形状的瓶子，矮胖子里装着红色的水，高瘦子里装着绿色的水，学生观察并猜想两个瓶子里的水谁多谁少，将猜想的结果展示在黑板上。交流之后发现用眼睛看的方法不准了，这时引导学生寻找新的收集证据的方法，想办法证明他们的猜测。学生讨论出使用尺子与玻璃杯比水面高度、使用电子秤与空杯比水的轻重、使用小杯子与水槽比倾倒杯数、使用漏斗与秒表比流淌时间等方法。各小组使用不同器材进行实验、收集证据，并交流汇报。通过研讨发现，长度单位、 重量单位、数量单位、时间单位都无法准确地表达出矮胖子比高瘦子多出的水量。“有没有更精确的测量方法?”教师引导学生寻找更加科学的方法，继续收集证据。此时引入“水的体积”这个标准单位，并借助量筒这个标准测量工具进行测量。从多种工具解决问题的受阻到标准工具的介绍和使用，顺应学生的认知需要，推动学生的思维发展，在解决问题的过程中体会“标准量”的产生过程。
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这样的教学，学生经历了发现问题、解决问题、产生新问题、再解决新问题的探究过程。教师不断抓住课堂生成搭建问题到事实的阶梯，引导学生有序收集证据，并关注组间的观点与证据，由个体论证转向集体论证，从定性研究到定量测量，层层递进，步步深入，顺应思维的逻辑发展顺序，在发现问题和解决问题的过程中不断拓展思维的广度和深度。
二、准确呈现证据，关注思维的严谨性，让论证过程可操作
学生的思维发展需要经历推理和论证的过程，而推理和论证需要证据的呈现和支撑。传统课堂中，学生更多地侧重于设计实验、经历实验过程、得出实验结论，在强调探究结果的同时满足于对证据的简单获取而忽略了直观展示，未能把现象和证据联系起来，进行进一步的整理和分析。教师应帮助学生汇总和呈现证据，将自己观察到的现象和收集到的证据同他人的结果进行比较，然后再对同伴的证据进行质疑和论证。
如《电磁铁》一课，学生设计对比实验探究电磁铁的磁性强弱与铁芯上所绕导线圈数之间的关系。学生借助电磁铁所吸引的大头针的数量来展现电磁铁的磁性强弱变化。教师借助EXCEL表格对各组的实验结果进行统计，整理并绘制折线统计图，分析两者之间的关系。EXCEL表格数据的汇总和折线统计图的展示能够帮助学生直观明了地发现电磁铁的磁性强弱与铁芯上所绕导线圈数之间的关系，顺利得出具有普遍规律性的结论。从折线统计图中我们还能发现各组实验数据之间的差异，学生通过将自己收集的证据与他人的进行比较，能够有迹可循、有据可依地开展思考与探究，分别探寻实验材料、操作规范、实验误差、实验变量设置的问题。通过对数据横向、纵向的梳理对比，不断琢磨探究过程中的细节处理，才能让论证过程更加严谨、科学，挖掘不同数据背后所蕴含的价值。
不满足于得出简单的实验结论，数据的直观呈现能够帮助学生更加注重结论的推理过程，理清研究对象之间的关系或规律，建构思维模型，从而培养学生注重证据、遵循逻辑的意识，并结合探究获取的新证据，分析、推理并建构新的科学概念，逐步形成科学、理性的思维方式，一步步向科学本质迈进。
三、科学表达证据，关注思维的深刻性，让证据价值更优化
科学探究不仅要重视取证过程和证据呈现，更应把握好取证、思维和交流三者间的关系，关注学生的个体交流和集体论证，以促进思维的发展。小学生由于缺乏一定的思维模式，在表述时往往是浅层表达，缺少前后联系。因此，教师要帮助学生架构论证阶梯，尽可能地让学生明晰论证过程，根据收集到的证据有条理地表述自己的观点，并对研究过程进行有逻辑层次地概括和总结。
如《热是怎样传递的》一课，学生通过实验观察热传导的过程和方向，并用文字或图示记录、交流观察到的现象。借助收集到的直观的事实证据，通过对实验数据的分析，得出热在传导过程中的特点，并理解热传递过程中还伴随着能量的耗散。在研讨过程中部分学生是借助小木棍的掉落顺序来判断热在金属丝中的传导过程，而其他学生用可直观检测的温度来说明热传导的规律，一个关注现象，一个侧重数据。教师适时提问，帮助学生搭建现象和数据之间的桥梁，从定性走向定量，处理他们的论点。教师也可以促使学生对收集到的证据进行进一步地统整与思考，从而帮助学生理清思维过程，用科学的语言把论证过程中零散的发现进行概括和整理，并有理有据地表达自己对问题的看法。
在学生论证的过程中，教师通过对学生所表达观点的提炼和归类，促进学生对自己的想法展开审视，同时学生还可以将他人的说法与自己的论证发现进行比对，产生思维碰撞，使原有想法与新证据之间形成多重“对质”，从而提炼出更为合理的解释，最后达到理论与证据的协调，促进前概念向科学概念的真正转化。
结语
科学论证之所以是科学教育的核心内容，因为科学论证反映了科学的本质，科学正是依赖着永不间断的论证才得以发展和趋于成熟。在论证过程中，学生带着自己的观点开展探究活动，由关注“我在做什么”发展到关注“我要收集什么信息”，建立论证逻辑。收集信息之后将数据汇总呈现，并与观点建立联系，让理论与证据相互作用，实现概念的建构。在整个探究过程中，学生经历基于证据的思维论证过程，将“缄默性”的个体经验转化为显性的可以言说的集体共识，进一步加深对科学概念的理解，促进思维的发展。——论文作者：朱玉洁
