科学研究之质疑与实践

王圆圆

[摘 要]科学研究离不开优质的研究环境，这其中包括对真理的质疑精神和实践的主动性。目前，学生的课外研究活动缺乏良性的具有发展功能的大环境，大部分学生对研究过程和结论采取“不过问”的消极态度。对这种情况，教师要加以引导，让学生经历完整的科学研究过程，对研究过程和结论持质疑态度，加以验证或追踪反馈，培养学生严谨的科学态度和质疑精神，提高学生的科学素养。

[关键词]科学教学;科学研究;质疑;实践

[中图分类号] G623.6[文献标识码] A[文章编号] 1007-9068（2019）27-0055-02

韦钰在《探究式科学教育教学指导》一书中指出：“科学研究，尤其是小学生的自主探究式科学学习应该是——个完整的过程，即提出问题——推测和假设——设计实验——寻求证实—信息和数据处理——获得结论和表达——再回到实证。”这个过程应是连贯的、可与人分享的、对怀疑者具有说服力的。

在小学阶段，科学教育是培养学生科学素养的基石，因此笔者所在的学校积极开展课外科学研究活动。但是在活动开展之后，笔者发现学生的科学研究还停留在具体研究某一个问题上，缺乏质疑精神和验证的意识，也缺乏拓展意识。对此，笔者组织了一次问卷调查活动，调查内容主要是学生对他人研究过程和结论的处理情况。结果显示，学生对科学研究结论的处理不完全是置之不理，这是一种好现象，但会对研究结论进行进一步检验或拓展的学生并不多，且在检验和深入研究的过程中存在较多问题。因此，笔者采取个案追踪的方式进行干预，期望为学生营造一个有质疑精神的科学研究环境，培养学生严谨的科学态度和质疑精神，提高学生的科学素养。

案例追踪：指甲油对人体的伤害

最近，我发现很多阿姨或姐姐手上都涂了指甲油，花花绿绿的，很好看。于是我也想尝试，可是一打开指甲油的瓶盖，就闻到一股刺鼻的气味。指甲油对人体有害吗？用实验来说话吧！

我的实验材料：泡沫板一块，指甲油两瓶。

实验过程：

（1）把指甲油分别涂到泡沫板上两个不同的位置。

（2）五分钟后，泡沫板上涂指甲油的位置已经被腐蚀。

可能很多人会说，我们的指甲很硬，不像泡沫板那样软，不会受到损害。对此，我请教了电脑老师，电脑老师告诉我：“尽管我们的指甲并不像泡沫板那样可以直观地看到指甲被指甲油腐蚀的过程，但指甲油中含有大量的化学成分，这些物质会对人体产生危害，甚至致癌。”如有些人有白头发，经常染发，结果头发越来越少，越来越干枯，甚至全掉光。指甲油对人体的危害也是一样的，虽然我们不能直观地看到这种危害，但这种危害是存在的，等我们发现症状的时候，为时已晚。

所以，亲爱的阿姨、姐姐们，你们还敢用指甲油吗？

后续研究：指甲油的化学反应

上个学期，有同学在她的科学小论文中说指甲油是有腐蚀性的，我不同意她的观点。她把指甲油凃在泡沫板上，指甲油和泡沫板产生化学反应，才出现了泡沫板被腐蚀的现象。为了验证我的观点，我设计了一个小实验，下面是我准备的材料：便宜的和贵的指甲油各一瓶，餐巾纸两张，打印纸两张，毛玻璃碎片两块。

开始做实验了，我小心翼翼地把两种指甲油分别涂在餐巾纸、打印纸和毛玻璃碎片上。五分钟后，我发现餐巾纸除被染上了颜色外，没有什么显著的变化;打印纸也跟餐巾纸的结果差不多，只不过是多了一层亮晶晶的胶（指甲油里有胶）;毛玻璃几乎没有变化，只不过多了一种颜色。如果这还不能证明我的观点是正确的，那么我就再提供一个证据。我通过网络查阅到了正确答案：泡沫板之所以会被腐蚀，是因为指甲油与泡沫板产生了化学反应。

温馨提示：虽然指甲油没有腐蚀性，但可能会对人体产生其他危害，所以指甲油不宜多涂。

反思：

科学研究并不是科学家的专利，拥有强烈好奇心和细致观察力的学生也是研究的生力军，但实践能力不强、科学知识积累不够是学生进行科学研究的弱点，這些弱点会导致学生的研究不科学、严谨。所以，在科学研究中，只要学生能自主质疑，有检验科学的态度就是一种成功。在上述案例中，学生对同学的研究产生疑问，并主动寻找答案，这是值得肯定的，但是研究的过程缺乏科学的指导，还需完善。学生在好奇心的驱使下，研究的过程并不顺利，磕磕碰碰在所难免，需要教师的引导和帮助。在科学研究的过程中，笔者进行了以下反思。

1.探究需要完整，学生需要教师

科学研究需要让学生经历一个完整的过程，同时强调对每个发现与结果进行检验、证实和校核。科学研究的完整，其中必不可少的一环是对结论的质疑及实践检验，这体现了科学研究的质疑精神和严谨性。

但是，学生的身心发展不成熟，知识储备量不多，每天都被课程排得满满的，他们怎样获得更多的探究时间呢？如何获得实验材料？在哪里进行实验？怎样处理父母的反对意见？这必然需要教师协调好各种因素，解决各种问题，为学生提供便利，减少学生进行科学研究的阻碍。

2.课内、课外两手抓

课堂是科学教育的主阵地，但不是唯一的阵地。学生一周仅有一个多小时的时间在体验科学，从时间分配上来说，这对科学素养的培养是不利的，所以开展课外研究势在必行。课内研究和课外研究是相辅相成的，所以在科学教学中，教师要有意识地引导学生注意对结论的处理，并拓展到课外。学生在课外的科学学习，又会反过来促进学生在课堂上的学习。

3.时间+空间=丰收

课堂时间有限，所以科学教育需要第二主阵地。但实际情况是，学生可以自己掌握的时间少之又少，如何解决这一问题呢？学校可以为学生提供自我管理的时间，如将每天下午四点到放学的时间作为学生自主学习的时间，为学生提供研究、展示的空间和平台，如班级展示、校级答辩等。

4.站得高，看得远

得出研究结论后，研究是不是就结束了？该怎么处理？是搁置不管，还是进行检验？当然是检验。站在巨人的肩膀上，研究才更有价值。教师可为学生提供科学史书籍和相关文章，让学生在了解科学发展史的过程中，感动于先贤的研究精神，了解先贤的研究智慧。

5.百花齐放

笔者发现有的学生有质疑精神，会自己动手验证，但是没有“可以看得见、摸得着的纸质稿”，他们对写文章没有兴趣，但若教师强求，就违背了学生参与科学研究的初心。对于这种情况，教师应允许呈现方式的多样化，如用文字呈现、用PPT呈现、用图片呈现、用现场演示呈现等，消除学生的畏难情绪。

一个优质的科学研究环境，必然少不了质疑精神和实践态度，科学史中的繁荣时期也向我们展示了这一特性。科学研究只有在广泛传播并得到同行认可的情况下，才能肯定它对知识的积累做出了贡献，这种不断进行的、合作性的、公开的批评是科学发展的标志。

（特约编辑 木 清）