当学生参与探究过程并使用证据构建科学解释时，教师还可以使用其他教学策略进一步支持这种实践。使用教学策略能强化解释框架的各要素，或鼓励学生对解释进行评判，深入发展他们对相关科学概念的理解。接下来将提供四个关于教学策略的例子：（1）介绍科学解释的框架；（2）使用KLEW（S）图表；（）评判教师提供的解释样例；（4）对同伴提供的解释进行辩论。

介绍科学解释的框架

麦克尼尔及其同事（）的研究表明，向学生明确介绍科学解释框架（CER）很重要。与我们合作的一些教师喜欢在学生构建科学解释之前介绍框架的要素；还有一些教师则习惯先为学生提供一些体验活动，然后再介绍该框架的术语。此外，也有一些其他的方法用来介绍该框架，如使用日常生活中的例子来帮助学生理解观点、证据和推理的定义。无论什么时候、以什么方式介绍该框架，将框架的各要素及定义制作成图表或其他可见的形式贴在教室里是一种极为有效的方式，以便学生进行科学写作和讨论时参考。

本书第二章介绍的教学片段提供了一种向学生介绍科学解释框架的方法。赫什伯格老师喜欢先让学生参与科学探究，从中学生熟悉“从数据中得出结论”。这样，当教师正式介绍解释框架的要素时，学生很容易联系起以前的经验。通过全班讨论，教师与学生一起回顾科学解释框架的要素，并帮助他们为每个要素给出初步的定义。然后，赫什伯格老师用学生的解释制作一张海报。整个学年，这张海报都贴在教室里，供全班同学在讨论和书写科学解释时参考。

另一种介绍科学解释框架的方法是使用日常生活中相关的例子。在下面的例子中，格鲁伯老师以当时的流行歌手贾斯廷·比伯为例，帮助六年级学生理解科学解释的各个要素。

首先，格鲁伯老师在视频网站YouTube上播放了一首热门歌曲《宝贝》（Baby）的音乐视频。然后，她在黑板上写下观点：“贾斯廷·比伯是有史以来最好的音乐家。”学生们对这一观点反应强烈，说：“那贝多芬呢？”“这是你的观点！”格鲁伯老师让学生认真思考她的观点，并解释为什么它是一个观点。一名学生回答说，观点是一种陈述，并在格鲁伯老师的提示下补充说，它是一种回答科学中某些问题或难题的陈述。老师澄清道：“在这种情况下，我们不是在回答一个科学问题，而是把关于贾斯廷·比伯的观点作为理解科学解释要素的一种方式。”格鲁伯老师要求学生思考她的观点所回答的问题是什么，学生认为该观点回答的问题是：“谁是世界上最好的音乐家？”

格鲁伯老师继续和学生讨论道：“怎么说才能让我的观点更合理？”有个学生建议，老师应该用观察结果和数据支持这个观点。另一个学生提出了“证据”这个词。格鲁伯老师写道：“证据——使用观察结果和数据支持观点。”接下来，格鲁伯老师提供了一些具体的证据支持她关于贾斯廷·比伯的观点。她列举了贾斯廷·比伯在YouTube网站上的视频有数百万的点击量，以及他在年获得了22个音乐奖项。全班讨论了这些证据的价值，一个学生质疑道，人们观看他的视频并不一定意味着喜欢他，也许是为了取笑他，大家认为这一质疑是有说服力的。第二个关于他获奖的证据学生们认为是“好”证据。

最后，格鲁伯老师介绍了科学推理的概念，以此解释为什么证据支持观点。学生们认为获奖是说明某人优秀的一种方式。格鲁伯老师补充说：“获奖意味着某人是最好的。因为贾斯廷·比伯获得了22个音乐奖项，所以说他最好。”然而，一名学生继续反驳格鲁伯老师最初的观点“贾斯廷·比伯是有史以来最好的音乐家”，他认为，格鲁伯老师没有证据证明贾斯廷·比伯在所有音乐流派中都是最好的，如古典音乐或乡村音乐。另一个学生补充说，在年获奖并不能说明他是有史以来最好的音乐家。格鲁伯老师利用学生们的论证，介绍了“科学对话”这一术语，并指出不同的意见有助于大家提出更好的观点，重新审视自己的证据。最后，格鲁伯老师将自己最初的观点改为“贾斯廷·比伯是年最受欢迎的流行音乐人”。并非所有学生都同意修改后的观点，但他们至少认为基于给出的证据，格鲁伯老师的观点表达得更准确了。

使用KLEW（S）图表

在基于证据构建观点的过程中绘制解释图，对学生和教师而言是一种有效的教学策略。对学生来说，记录观点及其与整个单元的证据和推理的直接关系能帮助他们在科学概念之间建立联系。对教师来说，他们可以在进行教学设计时就开始绘制某一单元的解释图，这有助于他们授课时协调好单元的各部分内容，始终把所讲内容的连贯性放在首位。我们修改了一个有名的阅读理解策略，即KWL，用于科学教学。在最初的KWL策略中，学生记录他们已经知道什么（K），想知道什么（W），以及学到了什么（L）。我们对此进行了修改，设计了KLEW（S）图表用于科学教学。

在科学版的KLEW图表中，重点是建立观点和证据的联系（见表5-2）。K栏用于记录对已有知识的自我评价，即“我们认为我们知道什么”。学生最初的想法无论在科学上是否准确，都可以在探究和构建解释之前记录下来。我们发现，当学生对科学有了更深的理解时，把图表的这一栏作为工具来反映学习发展情况是很有用的。KLEW图表的第二栏（L栏）描述了“我们学到了什么？”。这一栏通常是在一系列的研究后，记录整个单元形成的观点。尽管这是图表的第二栏，但它不一定是教学顺序的第二步。学生首先要收集、记录和讨论他们的研究数据a，这些数据记录在下一栏“你的证据是什么？”（E栏）。在教学实践中，我们发现用箭头将L栏中的观点与E栏中的相关证据连接起来是很有帮助的。最后一栏（W栏）是疑问，用来记录学生在探究和科学学习的其他方面遇到的问题，特别是那些待验证的问题，能够延伸到另一节课来重新讨论和研究。此外，许多与我们合作的教师将错误概念写入“疑问”一栏，避免学生出错。

我们自最初发表的《在科学教学中使用KLEW图表》的文章后，又增加了一栏科学原理，使其成为KLEW（S）图表。新的一栏（S栏）强调推理的重要性，以及在建立观点和证据之间的联系时需要借助科学概念。我们在教学中经常让学生参考一些资源，如参考书或互联网上的科学网站，生成关于科学原理的清单，这样他们可以在构建解释时使用该清单进行推理。

图5-1显示了四年级班级在“简单机械”单元中绘制的KLEW（S）图表样例。请注意，它包括了科学原理（S）栏。也可以修改KLEW（S）图表，让它适用于低年级学生或在语言上需要特别支持的学生。例如，一位教师用图像符号提示学生回顾每一栏的重点——大脑代表“我们认为我们知道什么”；灯泡代表“我们正在学习什么”；眼睛代表“我们的证据是什么”；问号代表“疑问”。除了将KLEW（S）图表用于不同年级和不同背景的学生以及课堂讨论之外，该图表还可以帮助学生进行科学写作。学生常常通过科学讨论构建科学解释。我们建议高年级学生更进一步，在科学记录本上尝试用自己的话写出观点、证据和推理。

在接下来“寻找规律”这一教学片段中，KLEW（S）图表用来帮助学生构建科学解释。赫什伯格老师的四、五年级学生在“电”单元对导体和绝缘体进行研究。课前，学生以小组为单位对实验箱中的材料进行预测、分类和测试，并将结果记录在科学笔记本上。赫什伯格老师则将结果添加到班级数据表中，该表分别列出了物品、材料、预测和结果几栏。课程一开始，赫什伯格老师问学生，你们能否用数据中发现的规律回答这个问题：哪些材料能让电流通过？学生注意到，所有的金属材料都能让电流通过。教师用红色记号笔强调材料和结果的规律。她让学生用他们找到的证据回答问题。有个学生详细描述了金属使灯泡工作的情况。教师把它作为证据记录在班级KLEW（S）图表上。

重读了研究问题后，赫什伯格老师让学生提出观点回答这个问题。有的学生说：“金属材料有助于电流的流动。”接下来，教师重新引导全班学生再次查看他们的数据表，找出规律回答第二个问题：哪些材料不能让电流通过？学生们在记录表对应的结果栏中填写不能让电流通过的材料种类，赫什伯格老师在KLEW（S）图表中增加了相应的证据。“纸、塑料、木头、金属氧化物和玻璃不能让电流通过，所以灯泡不亮。”有的学生要求把“绝缘体”这个词加到关于证据的陈述中。

接着，赫什伯格老师在KLEW（S）图表的S栏中列出了与电有关的概念和原理，并让学生思考导体和绝缘体材料中的原子发生了什么。一个学生指出：“绝缘体材料中的原子比导体中的原子更稳定。”教师借用一本关于电学的书讲述了绝缘体的信息，学生据此知道他们关于原子的想法在科学上是正确的，新的科学原理就被添加到KLEW（S）图表中。赫什伯格老师补充说：“绝缘体是一种能紧紧抓住电子的材料，所以电子不会在原子之间移动，阻止了电流流动。导体是一种不能紧紧抓住电子的材料，电子在原子间移动形成电流和完整的电路。”

在对数据进行讨论并在KLEW（S）图表中加入证据、观点和科学原理之后，学生在他们的“能量和电”记录单上写下了相应的科学解释（见图5-2）。每个学生都有一个印有观点、证据和推理的便利贴，可以将填写好的便利贴贴在关于导体和绝缘体的记录单上，这样一来科学解释框架的所有部分都包括在内。学生们利用KLEW（S）图表中S栏中的描述，写出“导体和绝缘体中的电子”来补充推理。例如，一个学生写道：“当导体形成电路时，电子就会流动，灯被点亮；但当有绝缘体时，电子就不会流动，电路不完整，绝缘体不能让电流通过，灯不能被点亮。”当学生们用便利贴标记解释框架的各个部分时，一些学生会意识到他们缺少解释框架的某个部分，从而有针对性地修改记录单使其更完善。

评判教师提供的解释样例

对解释样例进行讨论和评价能为学生提供有说服力的科学解释模型和缺乏说服力的科学解释模型。这是一种有效的教学策略，能帮助学生更好地理解什么才是有说服力的观点、证据和推理。此外，教师也可以有目的地设计一些例子，体现学生在解释框架的不同要素上常遇到的困难。比如“证据”部分，学生可能会在具体测量及其细节方面有困难，就可以设计一个有关测量的例子，鼓励全班讨论如何改进。

在下面的教学片段中，赫什伯格老师带着全班研究“简单机械”单元的滑轮。研究前，她希望学生在KLEW（S）图表中加入关于斜面的观点和证据。教学开始，老师和学生一起回顾了解释框架的各个要素，有学生指出要素分别是观点、证据和科学原理。赫什伯格老师指着教室里张贴的图表（上节课制作的）说：“观点是根据证据回答问题的。”接下来，赫什伯格老师向全班解释道，她提出了三种不同的观点，让学生回顾所学知识并确定哪一种观点应该放在KLEW（S）图表上。赫什伯格老师把三种观点贴在黑板上，分别标为A、B、C，让学生阅读。几分钟后，学生分享自己的选择。赫什伯格老师让一个学生解释为什么选择A。该学生指出，他读了A和B两种观点，指出观点B没有提到距离。他强调：“距离是非常重要的。”老师请另一个学生分享他的想法，这个学生重点分析了观点C，指出了其中的错误信息。他解释道，斜面通过增加距离减小作用力而不是相反的方式。赫什伯格老师问：“你是怎么知道的？”这个学生回顾了能够证明这一观点的所有做过的实验。

又有几个学生分享了他们的想法。一个女孩同意距离是重要的，另一个女孩重申了力和距离的关系。教师又继续让后一名学生解释自己的想法，这个学生提到通过对杠杆的研究，发现了类似的力和距离的关系。赫什伯格老师肯定了学生从不同的简单机械中发现的规律。考虑到大家都认同观点A，老师就把它移到KLEW（S）图表的L栏中，并问学生还需要在图表中添加什么来构建科学解释，有个孩子回答说“证据”。老师再一次与全班分享她事先准备好的例子。学生们查看了关于证据的陈述，并用手势表达自己的选择。

虽然关于教学片段的介绍到此结束，但我们可以感受到学生对教师提供的关于观点和证据的例子进行评价是多么有效。通过询问学生是否同意他人的观点、提示他们解释自己的想法，全班学生都有机会接触到重要的科学概念以及了解同伴如何思考这些概念。这种方法不仅有助于教师示范如何评价框架的组成部分，而且学生也参与了对同伴的想法给出建设性的批判意见，有助于建立积极的学习共同体。

对同伴提供的解释进行辩论

对同伴提供的解释进行辩论包括让学生在班上分享他们的科学解释，对解释的不同部分进行评价，并就最有说服力的解释应该包括哪些内容达成共识。这一过程不仅可以帮助学生提高科学解释的质量，还能鼓励他们倾听彼此的想法，在学习共同体内部达成一致。

在赫什伯格老师的四年级课堂，学生以小组为单位，使用测力计收集不同类型滑轮产生的数据，然后在小组中根据数据写出观点和证据。当全班聚在一起进行科学讨论时，老师请大家评价其他同学的观点和证据。学生梅森先分享了他们组关于定/动滑轮的观点。他拿着记录单读道：“定/动滑轮通过减小力和改变拉力的方向帮助我们做功。”随后，学生巴伦读出他们组写的另一个观点来反对这一观点，认为应该包含更远的距离。巴伦认为拉动重物的绳子的数量很重要。艾莉森她们组的观点包括直接提起重物与用滑轮提起重物的比较。她认为，对“增加什么和减少什么”做出说明是很重要的。乔指出，第一组的观点没有包含距离，而他们组的观点没有包含直接提起重物。所以全班决定使用第三组的观点并将其写在KLEW（S）图表上。

赫什伯格老师让学生分享他们的证据，继续进行科学讨论。凯拉读了他们组的证据，以及用来收集数据的材料。但另一个学生质疑他们组的证据没有包含任何具体的数据。随后，赫什伯格老师要求学生提供具体的数据。梅森先读了自己纸上写下的关于数据的陈述，然后口头描述了他记录单上的数据。很显然，他所用的证据并没有写在纸上，但他能清楚地表达所提供数据的意义。巴伦对梅森所分享的内容进行了补充，他认为证据需要包括拉动重物的确切距离。

这个活动是在“简单机械”单元教学即将结束时开展的。本单元的课程有意地设置了脚手架，以便学生利用他们的已有经验独立地或以小组的形式写出观点和证据。学生很乐意倾听大家观点中体现出的具体信息，以及可作为证据的特定数据。通过小组合作，学生们共同构建观点和证据，并尝试在写作中加入更多细节。分享结束后，赫什伯格老师在KLEW（S）图表上记录了各小组构建的科学解释，而学生则回到自己的座位上，在个人解释中加入更多细节。

本文讨论的四种教学策略——介绍科学解释的框架、使用KLEW（S）图表、评判教师提供的解释样例以及对同伴提供的解释进行辩论，都可以成为进一步支持学生构建科学解释的工具。通过在教学中使用各种支架和策略，借助不同的途径，能帮助所有学生完成构建科学解释这一有价值的过程。

本文节选自《科学论证怎样教？帮助学生构建科学解释》，教育科学出版社年1月出版。编辑时文章略有修改。

转载请注明:http://www.aideyishus.com/lkjg/8269.html