从某种角度讲，科学教育的本质在于推理论证，论证是由“资料”推论而产生“主张”，同时说明推论过程与理由，并且在“主张”受到质疑时能够对自己的理由和依据做出合理性辩护的一种活动。将论证引入科学探究过程中，学生能围绕核心问题开展论证活动，经历假设猜想、想各种方法收集所需要的证据，在探究一步步推进时，经受同伴的质疑，对自己的观点作出反思与辩护、调整，最后达成共识的动态的建构科学概念过程。学生由此可以学会用科学的思维方式，感悟科学产生的过程，强化对科学本质的理解。
　　一、引领学生寻找证据解释问题，让学习成为学生的内在需求
　　在科学课上，我们经常看到，老师让学生怎么做学生就怎么做，看似热闹的活动往往停留在浅层次的操作上，学生不清楚自己动手的目的和意义，缺乏内在需求的支持，学习处于虚无缥缈的状态，效果也是可想而知的。我们应当引导学生基于核心问题进行活动，为了寻求问题的解释，他们会主动经历探究过程，寻找证据，就会变被动为主动，证据意识的培养也会进一步落实。
　　《相貌各异的我们》一课，在提出“我们相貌是否一样”这个研究问题后，许多教师就会提出先观察两个同学的相貌特征，再观察全班同学的相貌特征，统计一下全班同学的相貌是否一样。整个学习过程学生比较被动，是教师强加给孩子的活动。我尝试以论证问题引领孩子探究，收到了很好的效果。
　　学生在提出“人的相貌是否一样”这个研究问题后，我把问题又踢回给学生：科学是讲究证据的，你们能寻找充分证据来证明你的观点吗？学生明确了要研究的问题，就像船只有了航行的目标，接下来活动就是围绕“我们的相貌是不是各异”的问题设计论证方案，想各种办法不断收集证据。这样，学生的学习不仅有方向、有目标，还具有挑战性，不会出现老师让我怎样做我就怎样做的被动应付状态，大大激发了他们像科学家那样自主探究的学习欲望。
　　当然，并不是所有的科学问题都适用论证的方式，教师应当选取那些不是只有单一解释的现象或主题作为学生开展论证活动的课题，如“物质发生了什么变化”“月球环形山是怎样形成的”“金鱼嘴巴一开一合在干什么”等主题，即主题要具有爭辩性，具有多元的观点，能挑战学生的原有立场，激发学生寻找证据去经历论证过程，通过争辩引发学生的反思建构，这样才能引起有效的论证。
　　二、带领学生经历基于证据的推理论证过程，并使论证思维过程显性化
　　听了会忘记，看了能记住，做了才能真正理解。引领学生经历一次次的推理论证过程，在亲历中感悟推理论证，是培养他们科学素养的有效途径。一位老师执教《水珠从哪里来》一课时，教学过程如下：
　　学生发现带有瓶盖的杯子外壁布满水珠，提出了“水珠从哪里来”的研究问题；
　　教师引导学生根据观察到的现象提出各种推测，有的小组认为是杯中的液体通过瓶体渗出来的，有的认为小水珠是从瓶盖缝中流出来，还有的组认为是外面的空气变出来的；
　　学生围绕不同的推测去观察实验，寻求证据，根据第一轮的证据分析，再次修正、提出“水珠从哪里来”的解释；
　　针对修正的推测解释，再次寻求证据，直至得出正确解释。
　　这样，学生经历了推理论证的过程，知道了科学解释必须要有证据，要收集证据就必须把自己卷入观察研究中，像科学家那样“真枪实刀”地去亲历，感受探究之路的迂回与曲折。
　　基于推理的论证突出了科学思维方式与过程，是思维从具体向抽象发展的过程。小学生活泼好动，自制力不强，思维缺乏自觉性，自觉检查、调整或论证自己思维过程的能力较差。因此，要尽可能把学生的科学论证思维过程显现出来，让学生明晰论证过程，相互学习，并且通过对论证过程的表达，促进学习个体思维过程与方法的巩固与理解。
　　我在教学《相貌各异的我们》一课时，发现学生对性状组合后相貌种类的增加认知不足，他们在课堂上只是看着性状编码图一层一层地增加，相貌种类也随之增加，到底中间发生了怎样的组合，与统计分析“全班同学的相貌是否各异”这个观点有什么关联？他们似懂非懂。这是一个有难度的论证环节，只有让学生统计分析的论证过程显性化，在他们需要帮助的重难点处适时引导，探究活动才能真正转变为学生自己的论证活动。为了达成教学目标，我设计了一张导学单作为帮助学生经历论证的支架。
　　《相貌各异的我们》导学单
　　同学们，通过观察，我们已经知道了自己的相貌性状，全班同学的相貌各异吗？
　　1.分类
　　想一想：我们选取的酒窝、耳垂、眼皮、头发、前额发际这5个性状进行组合，一共可以组成几类人？（请小组同学合作，从信封中取出性状纸片，在分类结构图中摆一摆、数一数，一共能组合成几种相貌类型的人？
　　2.统计分析
　　自己的相貌属于哪一类？全班同学的相貌一样吗？
　　教学中，学生根据提示，通过操作与思考，把性状的组合显性化，为理解性状编码图做好了充分的准备，降低了学习难度，避免了论证活动出现漏洞或“死角”。
　　隐性思维显性化的过程是指将原本不可见的思维路径、方式、规律，运用图示或图示组合的方式呈现出来，以期产生增强记忆及加深理解的效果。凸显学生的论证过程，其实是强化科学思维训练的一种方式，导学单只是其中一种典型的方式，还可以用思维导图、结构性材料、语言表述等。
　　三、引领学生对推理论证进行评价与反思，促进证据和观点的协调
　　论证活动要让学生面对多种证据与各种可能的结论形成合理的主张，在论证过程中，学生要有理有据地表达自己对问题的看法，借助于“精致化”的语言来交流和表达推测和解决问题的方案，用科学的语言把论证过程中直观、零散的发现进行概括和整理，使之形成有条理、有内在逻辑的科学概念。
　　例如，小苏打和白醋混合活动后，教师组织学生交流小苏打和白醋的混合与小苏打在水中的混合有什么不同，有什么证据？学生交流如下：
　　“小苏打在水中慢慢地消失了，溶解在水中了。小苏打和白醋混合后，会产生大量的气泡，小苏打和白醋混合不是溶解现象。”
　　“小苏打和白醋混合后，一开始冒泡泡，后来就变成了一杯液体，看不到小苏打了，我们觉得小苏打也溶解在白醋里了。”
　　“我们组往小苏打和白醋混合后剩下的液体中再倒入一些白醋，液体不会冒气泡，说明小苏打不在了，这种混合不是溶解现象。”
　　“我们组往小苏打和水混合的溶液中放入白醋，发现会冒气泡，说明小苏打还在，说明两个混合是不一样的。”
　　可见，师生、生生之间的反思、评价、表达，可以让“缄默性”的学生个体经验转化为显性的可以言说的集体共识，成为学生推理论证、构建科学概念的催化剂。
　　在《相貌各异的我们》一课交流反思环节，学生围绕“我们的相貌是否各异”这个论点，先从两个同学的相貌观察入手，再扩大到全班学生相貌的观察、统计，针对统计中出现信息分散、难以发现规律的情况，他们想出了分类和编码的方法。接着，学生在交流研讨中发现全班有相同性状的学生出现，我就以班级出现的相同性状编码的几个学生为继续深入研讨反思的突破口，趁热打铁追问：这几个性状编码相同的学生的相貌真的相同吗？是什么原因造成的？学生思考后认为：这几个学生只是这5个性状相同，随着性状个数的增加，这些同学不可能分在同一类。于是，我顺势出示了在5个性状基础上再增加1个能分成几类，再增加2个、3个、4个……40个又会有几种相貌特征的问题，引导学生对自己的论证进行反思和评价，并对自己建构的观点有根据地调整和修改。随着论证交流的深入，学生能把他人的说法与自己的论证过程及发现进行比对，产生思维碰撞，使原有想法与新证据之间形成多重“对质”，提炼出更为合适的解释，最后达到理论与证据的协调，即促进前概念向科学概念的真正转化。