江蘇省南通市高新區(qū)小學(xué) 許 飛

記得我在教學(xué)“月相成因”的凸月時(shí)，學(xué)生們一致認(rèn)為，凸月是地球在月球上留下的影子造成的。其實(shí)，當(dāng)月球被太陽照亮的半個(gè)球面的大部分朝向地球時(shí)，我們就看到了這種大于半圓的凸月。當(dāng)時(shí)，我很想直接指出他們的錯(cuò)誤，但轉(zhuǎn)念一想，為什么不讓孩子們自己去發(fā)現(xiàn)真相呢？于是，我拿出實(shí)驗(yàn)用具，讓他們根據(jù)自己的猜想來演示各種月相。很快，孩子們發(fā)現(xiàn)，地球的影子根本無法形成“凸月”這種月相。這使孩子們經(jīng)歷了一次“證偽”過程，獲取了寶貴的探究體驗(yàn)。而“證偽”，恰恰是我們科學(xué)教育所缺少的環(huán)節(jié)。

一、“證偽”是科學(xué)的本質(zhì)特征

著名科學(xué)哲學(xué)家卡爾·波普爾認(rèn)為，衡量一種理論的科學(xué)地位的標(biāo)準(zhǔn)是它的可證偽性，對一種理論的任何真正的檢驗(yàn)，都是企圖否證它或駁倒它 。可見，“證偽”是一個(gè)以質(zhì)疑的態(tài)度審視和尋找科學(xué)研究中可能存在的錯(cuò)誤的過程。因?yàn)槭怯谩疤翦e(cuò)”的態(tài)度去考證研究的，所以就有效防止了錯(cuò)誤的產(chǎn)生?？茖W(xué)正是在這樣不斷的糾錯(cuò)中獲得發(fā)展的。

與之相反，如果我們以千方百計(jì)去證明某些觀點(diǎn)是正確的態(tài)度去做科學(xué)研究，就很容易忽視錯(cuò)誤的存在，甚而演變?yōu)樽詧A其說式的“護(hù)短”行為。自然，科學(xué)就失去了自身的糾錯(cuò)功能而不能向前發(fā)展，從而滑向了偽科學(xué)。因此，“證偽”才是確?？茖W(xué)永葆“科學(xué)”的方法。

然而，在我們引領(lǐng)小學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究時(shí)，卻似乎更喜歡 “證實(shí)”，不喜歡 “證偽”。因?yàn)椤白C偽”與我們的教學(xué)目標(biāo)不相吻合。在傳統(tǒng)的教學(xué)觀念里，教學(xué)目標(biāo)是讓孩子們?nèi)フ莆照_的知識概念，而不是去證明某些想法是錯(cuò)誤的。在這種指導(dǎo)觀念下，孩子們提出來的 “錯(cuò)誤猜想”成了我們實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的“絆腳石”。所以，我們從內(nèi)心深處就對“證偽”懷著排斥的情緒，總是刻意回避孩子們提出的一些與既定結(jié)論相悖的猜想，而牽引他們?nèi)プC實(shí)那些被作為知識目標(biāo)的“假說”。其實(shí)，這種“只有證實(shí)，沒有證偽”做法，已悄悄將我們的“科學(xué)探究”帶入了“偽科學(xué)”的邊緣。久而久之，孩子們就會產(chǎn)生一種誤解——科學(xué)就是設(shè)法證明猜想是對的。而事實(shí)上，真正的科學(xué)研究不僅試圖證實(shí)某些猜想，同時(shí)也試圖否定它們。

科學(xué)的本質(zhì)是求真，科學(xué)研究的目標(biāo)更是雙向的。它沒有一個(gè)預(yù)設(shè)的一定要被證實(shí)的目標(biāo)。最終是“證實(shí)”還是“證偽”，是由我們獲取的有效證據(jù)來決定的。因此，為了避免學(xué)生產(chǎn)生誤解，我們的科學(xué)教育也不能只以那些“正確猜想”作為孩子們探究驗(yàn)證的目標(biāo)，而是應(yīng)該以學(xué)生為科學(xué)探究的主體，尊重孩子們的思考和選擇，讓孩子們經(jīng)歷“證實(shí)”和“證偽”的雙向研究。

二、“證偽”是學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念的需要

筆者以為，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“證偽”過程，其實(shí)并不是很難的。在科學(xué)探究活動(dòng)中，孩子們會根據(jù)自己的已有經(jīng)驗(yàn)提出或?qū)蝈e(cuò)的猜想。只不過，我們不能再像以前那樣，回避或急于糾正或直接否定孩子們提出的那些不完善或有錯(cuò)誤的猜想，而是應(yīng)該順應(yīng)探究的邏輯，指導(dǎo)孩子們自己去驗(yàn)證和發(fā)現(xiàn)原有認(rèn)知中的錯(cuò)誤，從而為后續(xù)的、新的科學(xué)概念的建構(gòu)掃除障礙。

構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)是由學(xué)生自己建構(gòu)知識的過程。學(xué)生不是簡單被動(dòng)地接收信息，而是主動(dòng)地建構(gòu)知識的意義。這種建構(gòu)不可避免地建立在學(xué)生原有的知識經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，所以也必然受到學(xué)生已有知識經(jīng)驗(yàn)積極或消極的影響。學(xué)生需要在新的自我建構(gòu)中克服或轉(zhuǎn)變這些錯(cuò)誤的日常概念，才能建立起新的正確的概念。這個(gè)過程被皮亞杰稱為“順應(yīng)”。學(xué)生完成這個(gè)“順應(yīng)”的過程，并不是依靠老師的灌輸所能達(dá)到的。這些錯(cuò)誤概念的否定和糾正，還必須建立在以新的探索經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自我建構(gòu)之上。從科學(xué)探究角度講，也就是用探究的方法，親自驗(yàn)證自己原有的觀念（表現(xiàn)為學(xué)生對問題的猜想）是錯(cuò)誤的，然后才能真正建立新的正確的科學(xué)概念。這個(gè)過程則正是“證偽”的過程。

本文開頭的教學(xué)片斷，就體現(xiàn)了這個(gè)過程和目標(biāo)。我想，經(jīng)歷了這節(jié)課上自我“證偽”的孩子，一輩子也不會再認(rèn)為月相是地球的影子造成的了。懷著一種好奇，課后我詢問了幾位同事，他們竟然大都認(rèn)為是地球遮住了太陽，從而形成了月相。他們雖然也在小學(xué)時(shí)的自然課上學(xué)過關(guān)于月相的知識，但都只是聽老師講解而已，都沒有親手做過月相成因的模擬實(shí)驗(yàn)，更沒有親自去“證偽”的想法。因此，他們一直都沒有意識到自己關(guān)于月相成因的認(rèn)識是錯(cuò)誤的。舊不破，新何以立？這個(gè)事實(shí)足以說明，科學(xué)探究以及“證偽”活動(dòng)在進(jìn)行科學(xué)概念建構(gòu)中的重要意義。

三、“證偽”應(yīng)該成為科學(xué)探究的一種方式

筆者以為，“證偽”作為一種重要的求證方式，應(yīng)該成為科學(xué)教育培養(yǎng)的一項(xiàng)目標(biāo)。即使那些已經(jīng)獲得一些證據(jù)支持的“假說”，我們也要指引學(xué)生尋找反例來“否認(rèn)它或駁倒它”。我們要把“證偽”當(dāng)作探究的一個(gè)必要把關(guān)環(huán)節(jié)，要讓學(xué)生形成一種觀念：只有經(jīng)過“證偽”而未能被推翻的理論，才具有一定范圍內(nèi)的可靠性。

比如，在研究聲音的產(chǎn)生時(shí)，我們首先引導(dǎo)學(xué)生觀察一些事例，讓大家發(fā)現(xiàn)物體發(fā)聲時(shí)是在振動(dòng)。這時(shí)，我們還不能直接下結(jié)論，還要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步質(zhì)疑和思考：聲音就一定跟振動(dòng)有關(guān)嗎？聲音停止，物體還振動(dòng)嗎？振動(dòng)停止時(shí)，物體還會發(fā)聲嗎？于是，我們可以讓他們反復(fù)觀察物體發(fā)聲時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)，從而建立“發(fā)聲”與“振動(dòng)”的關(guān)系的認(rèn)知。當(dāng)我們通過很多案例發(fā)現(xiàn)物體發(fā)聲都是在振動(dòng)時(shí)，我們似乎可以做出“聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生”的結(jié)論。這時(shí)，還應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行質(zhì)疑思考：“所有的聲音都是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的嗎？或所有的物體發(fā)出聲音時(shí)都是在振動(dòng)嗎？”并鼓勵(lì)孩子們?nèi)フ乙恍┓蠢齺硗品@個(gè)結(jié)論。比如，讓他們盡量找到他們認(rèn)為發(fā)聲時(shí)不會振動(dòng)的例子來進(jìn)行觀察。只有當(dāng)大家都找不出“發(fā)聲而不振動(dòng)”的物體時(shí)，我們才能確認(rèn)“聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的”這個(gè)結(jié)論。我想，這樣做不僅體現(xiàn)了科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)性，更會加深學(xué)生對這個(gè)科學(xué)探究結(jié)論的理解。

“證偽”作為科學(xué)求真的思想和方法，并不是所有人能自覺意識到的，它需要我們借助教育的手段來不懈推廣。對于小學(xué)生來說，培養(yǎng)“證偽”意識和能力依然需要我們教師的自覺努力，讓大家學(xué)會親力親為、科學(xué)探究，從而養(yǎng)成探究習(xí)慣，達(dá)到科學(xué)教學(xué)的目的。那么，就讓我們一起把“證偽”實(shí)實(shí)在在地落實(shí)到科學(xué)教學(xué)中去吧！