李美凝 王素英
《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》從提出問題、作出假設(shè)、制訂計(jì)劃、搜集證據(jù)、處理信息、得出結(jié)論、表達(dá)交流、反思評價(jià)8個(gè)探究要素對科學(xué)探究的學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行了描述。事實(shí)上,探究要素既是科學(xué)探究的步驟和環(huán)節(jié)的體現(xiàn),也是學(xué)生學(xué)習(xí)探究方法、發(fā)展探究能力的重要方面。在課堂教學(xué)中,可以根據(jù)具體的教學(xué)活動(dòng)對學(xué)生的特定探究要素進(jìn)行有針對性的專項(xiàng)訓(xùn)練。本文主要討論如何在教學(xué)中培養(yǎng)高年級學(xué)生搜集證據(jù)的能力。
搜集證據(jù)的作用、內(nèi)涵及培養(yǎng)要點(diǎn)
1.搜集證據(jù)在科學(xué)探究中的地位與作用
科學(xué)探究是一個(gè)獲取證據(jù)并利用證據(jù)對假設(shè)進(jìn)行論證的活動(dòng)過程,即以提出問題和作出假設(shè)為起始,對假設(shè)的解釋與得出結(jié)論為暫時(shí)的終點(diǎn),進(jìn)而引發(fā)新的科學(xué)問題的研究過程。搜集證據(jù)在科學(xué)探究中的地位和作用體現(xiàn)在兩個(gè)方面:首先,要為探究者形成研究問題的方案引領(lǐng)方向,即利用提出問題、作出假設(shè)及制訂計(jì)劃三個(gè)階段形成對問題的表征、制訂研究的方案、進(jìn)行選擇和預(yù)期,進(jìn)而決定怎樣搜集證據(jù),搜集什么樣的證據(jù),從而使研究有的放矢。其次,搜集到的證據(jù)也為后面的處理信息和得出結(jié)論等提供直接依據(jù)。因此,搜集證據(jù)在科學(xué)探究中起著至關(guān)重要的作用。
2.搜集證據(jù)的內(nèi)涵
課程標(biāo)準(zhǔn)對低、中、高三個(gè)年級段關(guān)于作出假設(shè)與搜集證據(jù)探究要素的描述如上表所示。
從課程標(biāo)準(zhǔn)對低、中、高年級段搜集證據(jù)要素的學(xué)段目標(biāo)的描述中可以看出,搜集證據(jù)的學(xué)段目標(biāo)從低、中學(xué)段的在教師指導(dǎo)、引導(dǎo)下,能在作出假設(shè)與制訂計(jì)劃的基礎(chǔ)上明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)方法,選擇合適的工具和儀器進(jìn)行觀察,并對觀察結(jié)果進(jìn)行描述,逐步提升到高學(xué)段的能夠基于所學(xué)知識,主動(dòng)地利用觀察、實(shí)驗(yàn)、查閱資料、調(diào)查、案例分析等方法獲取事物的信息。可見,搜集證據(jù)能力具有進(jìn)階發(fā)展的特征。因此,在課堂教學(xué)中,應(yīng)當(dāng)關(guān)注學(xué)生搜集證據(jù)能力的進(jìn)階發(fā)展,并實(shí)施相應(yīng)的發(fā)展策略。
根據(jù)各年級段對搜集證據(jù)要素的描述,我們可以將搜集證據(jù)理解為兩個(gè)要義。
第一個(gè)要義是“搜集”,涉及搜集的方法及準(zhǔn)確性。教學(xué)中,應(yīng)當(dāng)盡可能地了解學(xué)生已有的知識和經(jīng)驗(yàn),并以此為教學(xué)的生長點(diǎn),將感官觀察和利用工具觀察相結(jié)合,將觀察、實(shí)驗(yàn)、查閱資料、調(diào)查、案例分析等多種方法相結(jié)合,同時(shí)關(guān)注實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)儀器的選擇,這將對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀測及觀測結(jié)果產(chǎn)生有益影響,進(jìn)而提高搜集的實(shí)驗(yàn)證據(jù)的可信度。科學(xué)教師要關(guān)注這些因素,結(jié)合小學(xué)生年齡特征、認(rèn)知特點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)要求,精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生能順利地搜集到所期望的事實(shí)證據(jù),并力求搜集的證據(jù)真實(shí)、客觀、準(zhǔn)確、可信,培養(yǎng)他們搜集證據(jù)的能力和實(shí)事求是、尊重證據(jù)的科學(xué)態(tài)度。
第二個(gè)要義是“證據(jù)”,它是為要證明的猜想與假設(shè)服務(wù)的,是進(jìn)行科學(xué)分析的根據(jù)。從對問題作出假設(shè),到根據(jù)搜集到的證據(jù)對假設(shè)進(jìn)行解釋,其中的關(guān)鍵就是搜集證據(jù)。
3.作出假設(shè)與搜集證據(jù)的關(guān)系
搜集證據(jù)不是單純的、孤立的過程,其中蘊(yùn)含的思維過程也是一個(gè)重要方面。例如,該搜集什么樣的證據(jù)、什么樣的事實(shí)信息能夠轉(zhuǎn)化成什么有力的證據(jù)等,這些思考都依賴于學(xué)生對問題作出了怎樣的假設(shè)、選擇與預(yù)期。所以,在教學(xué)中,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注作出假設(shè)與搜集證據(jù)的關(guān)系。
在杜威的探究學(xué)習(xí)理論中,詳細(xì)闡述了探究活動(dòng)的幾個(gè)環(huán)節(jié),即不確定的情境、問題的設(shè)立、方案的確定、推理和事實(shí),搜集證據(jù)則處在事實(shí)的環(huán)節(jié)中。杜威特別強(qiáng)調(diào)了本環(huán)節(jié)中假設(shè)與事實(shí)是相互聯(lián)系、相互作用的。假設(shè)的操作性在于假設(shè)會(huì)引發(fā)、指導(dǎo)進(jìn)一步的假設(shè),假設(shè)使新的事實(shí)顯示出來,并且事實(shí)要形成一個(gè)統(tǒng)一的整體才能發(fā)揮證據(jù)的作用。觀察到的事實(shí)越充分,觀念才會(huì)越清晰??梢娍茖W(xué)事實(shí)是檢驗(yàn)科學(xué)結(jié)論的唯一標(biāo)準(zhǔn),搜集的證據(jù)越多、越詳細(xì)、越有連貫性,結(jié)論才會(huì)越清晰。
經(jīng)過分析,我們可以將搜集證據(jù)能力的訓(xùn)練確立在與假設(shè)的關(guān)聯(lián)上,通過實(shí)驗(yàn)材料的選擇和觀察,進(jìn)行搜集方法的訓(xùn)練。通過對證據(jù)前后關(guān)系的梳理,提升重視證據(jù)的意識。
《小孔成像》一課是對六年級上冊《探究光的路線》一課中關(guān)于光沿直線傳播和墨子發(fā)現(xiàn)的小孔成像現(xiàn)象這部分內(nèi)容的放大,目的是讓學(xué)生理解搜集證據(jù)與作出假設(shè)的緊密聯(lián)系。
這節(jié)課借助進(jìn)階思維,進(jìn)行四次假設(shè)和證據(jù)的搜集(如圖1),將觀察的事實(shí)與已有的知識和經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來,即將直接證據(jù)與間接證據(jù)結(jié)合,進(jìn)行歸納、概括、推理等思維活動(dòng)的加工,找到問題的因果關(guān)系,形成超越已有知識和當(dāng)前結(jié)果的新的理解,作出自己的解釋或結(jié)論,進(jìn)而深化學(xué)生的元認(rèn)知。
這里需要特別說明的是,本節(jié)課的課前和課上共有四次假設(shè)活動(dòng),作出假設(shè)的水平并不相同。第一至第三次假設(shè)可以理解為預(yù)測,即根據(jù)現(xiàn)有證據(jù)和既往經(jīng)驗(yàn)對將來的事情作出推論。第四次(三孔成像)假設(shè),建立在學(xué)生已經(jīng)自覺形成了一個(gè)規(guī)律性認(rèn)識的基礎(chǔ)上,是一種有針對性、有依據(jù)的假設(shè)。這樣的假設(shè),使得搜集證據(jù)有目的、有方向,也使搜集證據(jù)的過程更為明晰、便捷。
培養(yǎng)高年級學(xué)生搜集證據(jù)的能力
下面以《小孔與像》一課為例,闡述如何培養(yǎng)高年級學(xué)生搜集證據(jù)的能力。
本課的教學(xué)目標(biāo)是:
能夠關(guān)注小孔成像現(xiàn)象,在動(dòng)手操作與積極思考中發(fā)現(xiàn)由于光沿直線傳播,小孔所成的像是倒立的像,以及像與孔的對應(yīng)關(guān)系。
能夠從對一孔成像、兩孔成像和三孔成像的觀察事實(shí)中,對原因進(jìn)行假設(shè)性解釋,提高作出假設(shè)的水平。
能依據(jù)證據(jù)運(yùn)用比較、分析、推理等方法,知道小孔成像倒立的原因并發(fā)現(xiàn)孔與像之間的規(guī)律。
在一系列的探究過程中,能夠基于證據(jù)和推理發(fā)表自己的見解,逐步提升證據(jù)意識。
其中“能夠從對一孔成像、兩孔成像和三孔成像的觀察事實(shí)中對原因進(jìn)行假設(shè)性解釋,提高作出假設(shè)的水平”是本課的教學(xué)重點(diǎn)?!澳芤罁?jù)證據(jù)運(yùn)用比較、分析、推理等方法,知道小孔成像倒立的原因并發(fā)現(xiàn)孔與像之間的規(guī)律”是本課的教學(xué)難點(diǎn)。
為達(dá)成以上教學(xué)目標(biāo),基于學(xué)生的已有知識和經(jīng)驗(yàn),本課嘗試?yán)靡韵氯N策略培養(yǎng)學(xué)生搜集證據(jù)的能力。
1.利用實(shí)驗(yàn)材料提高學(xué)生搜集證據(jù)的效率
在課堂教學(xué)中,科學(xué)實(shí)驗(yàn)是搜集證據(jù)的重要方法。在教師指導(dǎo)下,學(xué)生借助科學(xué)實(shí)驗(yàn)獲取預(yù)期的數(shù)據(jù)信息,并對數(shù)據(jù)加以描述和解釋,轉(zhuǎn)化為證據(jù),進(jìn)而得出結(jié)論或規(guī)律。
實(shí)驗(yàn)材料的選取與利用,直接影響著證據(jù)的獲取路徑,在很大程度上決定了實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量,并最終影響著作出假設(shè)的判定和得出結(jié)論的可靠性。
因此,實(shí)驗(yàn)材料首先要具有科學(xué)性、有效性,保證實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。其次,實(shí)驗(yàn)材料要具有可操作性,合理降低操作難度,保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或現(xiàn)象的順利獲取。再次,實(shí)驗(yàn)材料要關(guān)注結(jié)構(gòu)性,具有一定的典型性。例如,本課在探究材料上有所創(chuàng)新,設(shè)計(jì)了一孔屏、兩孔屏到三孔屏,它們之間是有結(jié)構(gòu)的遞進(jìn)關(guān)系的,能夠給學(xué)生的學(xué)習(xí)發(fā)展提供一定的幫助。最后,實(shí)驗(yàn)材料要盡可能有所創(chuàng)新,本課從便于學(xué)生客觀、準(zhǔn)確地記錄現(xiàn)象的角度上進(jìn)行了創(chuàng)新,創(chuàng)制了“可移動(dòng)式立體記錄單”。
基于以上考慮,本課的實(shí)驗(yàn)材料經(jīng)歷了兩次改進(jìn),具有科學(xué)性、創(chuàng)新性和有結(jié)構(gòu)性的特點(diǎn)(實(shí)驗(yàn)材料的改進(jìn)過程如圖2)。
第二次改進(jìn)后的小孔成像盒具有以下特點(diǎn)。
(1)可操作性更強(qiáng)
成像盒底部用磁力扣吸在有格子的墊板上,蠟燭移動(dòng)的范圍是固定的。經(jīng)過仔細(xì)測算與實(shí)驗(yàn),使得火焰移動(dòng)范圍內(nèi)的像都能夠完整地顯示在成像屏上。在實(shí)驗(yàn)中,不僅能夠滿足探究像的大小與距離的關(guān)系,還能保證每次都快速準(zhǔn)確地看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,保證學(xué)生證據(jù)獲得的可操作性。
(2)成像更清晰
采用密封較好的盒子,防止光線四處擴(kuò)散,火焰成像的亮度更高。成像屏的材質(zhì)選用特殊材料,成像更清晰(如圖3),保證學(xué)生可以有效獲得證據(jù)。
(3)記錄和展示更準(zhǔn)確
以立體成像屏作為學(xué)生記錄證據(jù)的重要載體,材料選用了硬質(zhì)透明塑料,學(xué)生可以將觀察到的現(xiàn)象直接畫下來,保證了記錄的準(zhǔn)確性和客觀性。同時(shí),可拆卸的成像屏使用磁力扣吸在盒子邊框上,每次實(shí)驗(yàn)完成后可以很方便地取下來進(jìn)行證據(jù)展示(如圖4)。
科學(xué)、創(chuàng)新、有結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)材料是學(xué)生有效地進(jìn)行搜集證據(jù)活動(dòng)的基礎(chǔ),是培養(yǎng)學(xué)生搜集證據(jù)能力的保障。教師要關(guān)注影響證據(jù)搜集的諸多因素,精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),合理選用材料,切實(shí)做好課前預(yù)先實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)調(diào)整,以確保學(xué)生順利獲取證據(jù)。
2.逐步強(qiáng)化學(xué)生搜集證據(jù)的意識
從問題的假設(shè)到解釋,證據(jù)在其中起到了關(guān)鍵作用。在科學(xué)探究中,學(xué)生要清楚為什么要搜集證據(jù),什么樣的事實(shí)可以作為證據(jù)。這就要求學(xué)生對搜集證據(jù)的目的、方法、過程、用途等要有全面的理解,這樣才能逐步強(qiáng)化他們重視證據(jù)的意識。
第一環(huán)節(jié),教師帶領(lǐng)學(xué)生回顧前期對于小孔與像關(guān)系的研究,在沒有任何經(jīng)驗(yàn)和知識之前,學(xué)生對蠟燭的光穿過一個(gè)小孔會(huì)成什么像難以有具體想法。在學(xué)習(xí)了光在空氣中沿直線傳播的知識后,基于所獲得的間接證據(jù)進(jìn)行第二次猜想,這時(shí)有6名學(xué)生的猜想與觀察到的事實(shí)是一致的。這一次搜集證據(jù)的過程使學(xué)生學(xué)會(huì)了小孔成像實(shí)驗(yàn)中搜集證據(jù)的方法,并獲得了一孔成像的直接證據(jù),即蠟燭的光經(jīng)過一個(gè)小孔會(huì)形成一個(gè)倒立的像,這一證據(jù)也進(jìn)一步驗(yàn)證了光在空氣中是沿直線傳播的。這個(gè)活動(dòng)讓學(xué)生開始關(guān)注證據(jù)的價(jià)值,在他們心中埋下一粒重視證據(jù)的意識的種子。
第二環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)與一孔成像的探究具有連續(xù)性。教師提出“蠟燭的光經(jīng)過兩個(gè)小孔會(huì)有什么現(xiàn)象”的問題后,學(xué)生會(huì)積極反省上一階段所積累的經(jīng)驗(yàn)(直接證據(jù))與所獲得的知識(間接證據(jù))并進(jìn)行猜想與假設(shè),引發(fā)了認(rèn)知沖突(如圖5)。
認(rèn)知沖突出現(xiàn)之后,學(xué)生意識到需要搜集證據(jù)一探究竟。此時(shí),對證據(jù)的關(guān)鍵性的強(qiáng)調(diào)是非常及時(shí)而且必要的,學(xué)生會(huì)有強(qiáng)烈的意愿去進(jìn)行證據(jù)的搜集。有了上一環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),本環(huán)節(jié)證據(jù)的搜集非常順利。當(dāng)學(xué)生檢查證據(jù)時(shí),他們心中重視證據(jù)意識的種子開始生根發(fā)芽。
第三環(huán)節(jié),在一個(gè)蠟燭火焰通過兩個(gè)孔會(huì)形成兩個(gè)倒立的像的事實(shí)基礎(chǔ)上,教師提出了新的探究問題:兩孔成像中孔與像是怎樣的對應(yīng)關(guān)系?學(xué)生開始嘗試對現(xiàn)象進(jìn)行解釋:因?yàn)閮蓚€(gè)孔會(huì)形成兩個(gè)倒立的像,如果孔與像是一一對應(yīng)的關(guān)系,那么再次證明光是沿直線傳播的解釋是正確的;如果孔與像不是一一對應(yīng)的關(guān)系,那么就需要考慮其他因素,再次尋找其他證據(jù)?;谶@樣的觀察預(yù)期,學(xué)生制訂了探究計(jì)劃,并搜集了孔與像對應(yīng)關(guān)系的直接證據(jù),積累了新的經(jīng)驗(yàn)。以下是學(xué)生結(jié)合預(yù)期制訂探究計(jì)劃,主動(dòng)搜集證據(jù)的教學(xué)片段:
師:兩個(gè)倒著的像與這兩個(gè)孔之間又是怎么對應(yīng)的?在同學(xué)們的猜想中,出現(xiàn)了兩種情況,有兩位同學(xué)都認(rèn)為會(huì)有兩個(gè)倒著的像,但是仔細(xì)看,第一位同學(xué)認(rèn)為孔與像的關(guān)系是一一對應(yīng)的關(guān)系,也就是上面的孔成的像在上面,下面的孔成的像在下面。第二位同學(xué)認(rèn)為孔與像的關(guān)系是交叉對應(yīng)的關(guān)系,也就是上面的孔成的像在下面,下面的孔成的像在上面(如圖6)。你們怎么想呢?
生:我不贊同第二幅的猜想。因?yàn)槲覀円呀?jīng)知道光是沿直線傳播的,光在穿過小孔的時(shí)候不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)折。
師:事實(shí)到底是怎樣的,我們還是需要拿證據(jù)說話。這個(gè)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該怎么做呢?怎么判斷哪個(gè)孔跟哪個(gè)像對應(yīng)?
生:我們組覺得,一共有兩個(gè)孔,如果堵上一個(gè)孔,顯示出來的是哪一個(gè)像,就是沒有堵上的孔所成的像。另一個(gè)孔也是這樣。
師:你們聽明白了嗎?誰能再來解釋一下。
生:這位同學(xué)的意思是,如果你堵住一個(gè)孔,那么蠟燭發(fā)出來的光肯定就沒有經(jīng)過這個(gè)孔,而且上次我們也驗(yàn)證了,一個(gè)孔出來的像也是倒著的。我們看看如果把上面的孔堵上會(huì)出現(xiàn)哪一個(gè)像,再把下面的孔堵上再看看會(huì)出現(xiàn)哪一個(gè)像,這樣就知道孔和像的對應(yīng)關(guān)系了。
師:表達(dá)得真清楚。為了安全起見,老師給每個(gè)小組準(zhǔn)備了一個(gè)棒棒糖模型,請使用它幫助你們完成實(shí)驗(yàn)。請同學(xué)們開始搜集證據(jù)吧。
從以上教學(xué)過程可以發(fā)現(xiàn),學(xué)生在本環(huán)節(jié)中是積極主動(dòng)地完成探究計(jì)劃的制訂的,他們開始學(xué)會(huì)根據(jù)自己的預(yù)期確定觀察的目的,選擇合適的觀察方法,主動(dòng)地進(jìn)行證據(jù)的搜集。在進(jìn)行解釋時(shí),他們更加重視證據(jù)的使用,自覺地運(yùn)用已驗(yàn)證的知識,重視證據(jù)的意識在學(xué)生心中進(jìn)一步發(fā)展。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看到,有了直接證據(jù)(科學(xué)事實(shí))和間接證據(jù)(知識)的積累,本次探究有17名學(xué)生的猜想與事實(shí)是一致的,與第一次只有6名同學(xué)一致的數(shù)據(jù)相比有了很大提升。
第四環(huán)節(jié)提出的問題“三孔成像中會(huì)有怎樣的現(xiàn)象,孔與像是怎樣的對應(yīng)關(guān)系”與前兩個(gè)環(huán)節(jié)具有連續(xù)性,而且難度再次升級,小孔在數(shù)量上和空間上都更加復(fù)雜?;谇懊娴闹R(間接證據(jù))和多次的探究經(jīng)驗(yàn)(直接證據(jù)),學(xué)生本次猜想從表達(dá)上看更有自信,而且還作出了假設(shè):可能幾個(gè)孔就有幾個(gè)像,而且孔與像是一一對應(yīng)的。如果搜集的證據(jù)與預(yù)期一致,就再次驗(yàn)證光在空氣中是沿直線傳播的,新發(fā)現(xiàn)的規(guī)律應(yīng)該是正確的。帶著這樣的預(yù)期,學(xué)生進(jìn)行了第四次證據(jù)搜集。
經(jīng)過對事實(shí)證據(jù)的觀察、積累并加以整理,學(xué)生已經(jīng)能夠結(jié)合多次獲取的證據(jù)從原理上解釋清楚孔與像的關(guān)系。從數(shù)據(jù)上可以看到,這一次全班31名同學(xué)的猜想與事實(shí)是一致的,這也說明增加事實(shí)(直接證據(jù))對得出結(jié)論具有重要意義,此時(shí),重視證據(jù)的意識已經(jīng)在孩子們心中越來越強(qiáng)烈了。
從這幾個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)過程發(fā)現(xiàn),學(xué)生在不斷地獲得和積累直接證據(jù)與間接證據(jù),并主動(dòng)進(jìn)行比較、分析和推理的思維加工,他們的猜想與假設(shè)意識和能力悄然發(fā)生著變化??梢哉f,每一次假設(shè)都離不開上一次探究中搜集到的證據(jù),每一次思維與反省,都使得下次的假設(shè)不斷前進(jìn),最終獲得有依據(jù)的斷言。由此可見,對搜集證據(jù)的處理與分析不斷推動(dòng)著學(xué)生反省思維的形成。
3.利用回顧總結(jié),培養(yǎng)學(xué)生對于搜集證據(jù)的元認(rèn)知
科學(xué)教學(xué)的意義并不僅僅在于使學(xué)生獲得科學(xué)知識,更重要的是引導(dǎo)他們經(jīng)歷獲取科學(xué)知識的過程,培養(yǎng)科學(xué)探究的方法以及發(fā)展元認(rèn)知的能力。
例如,在最后一次探究和教學(xué)結(jié)尾處,教師有意識地引導(dǎo)學(xué)生深化證據(jù)意識,進(jìn)行反思性訓(xùn)練,從而提升了學(xué)生的元認(rèn)知能力。本環(huán)節(jié)的教學(xué)片段如下:
師:我很想知道,你們這次怎么猜得這么準(zhǔn)呢?誰來分享、評價(jià)一下自己的猜想?
生:我們前兩次實(shí)驗(yàn)已經(jīng)知道了光是沿直線傳播的。三個(gè)孔也不例外,和剛才同學(xué)講的一樣,火焰頂端穿過第一個(gè)小孔到達(dá)這里,下面火焰穿過第一個(gè)小孔到達(dá)這里,形成一個(gè)倒著的像。后面兩個(gè)孔也是一樣的,那三個(gè)孔就形成了三個(gè)倒著的像。我很高興自己還學(xué)會(huì)了怎樣找規(guī)律。
師:很好!他是用我們學(xué)習(xí)過的“光是沿直線傳播的”這個(gè)知識,也就是用間接證據(jù)猜對的,還自我評價(jià)學(xué)會(huì)了怎樣尋找規(guī)律。還有沒有用別的方法也猜對的?
生:我是靠前兩次經(jīng)驗(yàn)也就是直接證據(jù)獲得這個(gè)結(jié)論的。我看第一次它有一個(gè)小孔,光又是沿直線傳播,它會(huì)有一個(gè)倒著的像。第二次有兩個(gè)小孔就有兩個(gè)倒著的像,所以我認(rèn)為第三次有三個(gè)孔就會(huì)有三個(gè)倒著的像。我發(fā)現(xiàn),獲取證據(jù)后的思考很有用,為下次假設(shè)提供了依據(jù)。
師:掌聲鼓勵(lì)。我們一起來回顧一下這個(gè)過程。在小孔與像的研究活動(dòng)中,之所以我們的猜想假設(shè)越來越接近于事實(shí),是因?yàn)槲覀兊闹R(間接證據(jù))在一點(diǎn)點(diǎn)增多,我們的經(jīng)驗(yàn)(直接證據(jù))也在逐漸豐富,我們每個(gè)人都在不斷地反思總結(jié)。
這里,我們可以把知識和經(jīng)驗(yàn)都理解為事實(shí),知識是概念性事實(shí),經(jīng)驗(yàn)是經(jīng)驗(yàn)性事實(shí)。經(jīng)驗(yàn)性事實(shí)是由直接明確的、經(jīng)觀察得來的證據(jù)支撐的事實(shí),就是直接證據(jù)。概念性事實(shí)是人們深信不疑的一些觀點(diǎn),就是間接證據(jù)。
不管是預(yù)測還是作出假設(shè),都有著由簡單到復(fù)雜,由單因素到多因素,由不正確到逐漸接近正確,以“漸進(jìn)”形式發(fā)展的特點(diǎn)。學(xué)生的這種發(fā)展正是依靠證據(jù)的增多和發(fā)現(xiàn)證據(jù)之間的聯(lián)系,形成統(tǒng)一的整體而實(shí)現(xiàn)的。