论证即用事实证据证明猜测、观点、结论真伪的思维过程。《科学课程标准》指出，“科学探究不能只停留在形式上，在关注学生动手的同时，更要关注学生的思维发展”。因此科学教学不能只重视动手操作，更要有理性的分析和思考；不能只关注结论的得出，更要有思维的参与和加工。论证是科学研究中重要的思维探究活动，是架起证据和结论之间的桥梁，缺少论证的科学课堂，学生的思维就像植物缺少了营养发育不良。
【案例四】《斜面的作用》教学片段
学生经历探究斜面省力情况与坡度大小的活动后，教师组织交流。
生：我们组直接提升用的力是3牛，坡度最小时用的力是1.1牛，坡度中等时用的力是1.7牛，坡度最大时用的力是2.1牛，我们的发现是斜面的坡度越小越省力。
生：我们组直接提升用的力是2.1牛，坡度最小时用的力是0.9牛，坡度中等时用的力是1.2牛，坡度最大时用的力是1.6牛，我们的发现是坡度小的比坡度大的斜面更省力。
师：有不同意见和补充的吗？（学生都表示赞同）
师：现在我们班形成了统一的意见，一致认为斜面的坡度越小越省力。
该案例中的交流展示环节只是纯粹地让学生将实验数据和结论读一遍，学生的思维含量不高，缺少论证过程，没有将证据和结论有机地联系起来。针对以上交流环节，该教师改进了教学策略，在第二次教学时，交流汇报活动出现了另一番情景。
师：你们是经过怎样的分析得出了这个结论？用“我们发现了……所以我们认为……”的句式来说明。
生：我们发现了沿着坡度小的斜面拉用的力较小，沿着坡度大的斜面拉用的力较大，所以我们认为斜面的坡度越小越省力。
生：我们还发现了不管是坡度大还是坡度小的斜面都比直接提升要省力，所以我们认为只要是斜面都能省力。
生：我们发现了用坡度最小的斜面省了1.2牛，用坡度中等的斜面省了0.9牛，用坡度最大的斜面省了0.5牛，省的力越来越少，所以我们认为坡度小的斜面比坡度大的斜面更省力。
生：我们发现了坡度不断增大，我们用的力也在不断增大，所以我们认为斜面的坡度越大越费力。
师：你说的费力是和谁去比较？
生：坡度大比坡度小用的力要大。
师：坡度大和直接提升比较呢？
生：坡度大要比直接提升省力。
师：所以坡度大的斜面和坡度小的斜面都能省力，只是坡度小的比坡度大的斜面更省力。
与之前简单地读一读记录单相比，教师用助学导语“你们是经过怎样的分析得出了这个结论？用我们发现了……所以我们认为……的句式来说明”将学生带进了科学论证的氛围中。从生生交流、师生对话中不难看出，学生的思维在推进，有意识地将证据和结论联系起来，能进行数据对比，并从数据的变化规律中推理得出结论，在论证过程中也促进了学生对科学概念的理解和建构。
课堂上，教师要做好论证方式的示范，汇报交流时我们可以提示类似助学导语，如“由于……所以……”“我们认为……因为……”“我们认同他们的观点，但……”等，引导学生用科学的表达方式来表明观点，使他们进入科学论证的氛围，让思维在碰撞中发展。
教学中，除了基于建构科学概念开展科学论证，也可以针对设计实验方案这一教学活动采取科学论证的方式来授课，论证方案的科学性和可行性。科学课经常需要学生设计实验方案，在设计过程中会涉及多种科学思维：
1.控制变量。做对比实验时，学生需要考虑改变的条件是什么？怎么改变？哪些条件保持相同？
2.模拟实验。学生需要思考“模拟什么”“怎么模拟”等问题。
3.“放大”微小变化。在教学《液体的热胀冷缩》《空气的热胀冷缩》和《金属的热胀冷缩》时，学生需要探讨怎样改进实验装置，使体积的微小变化显得明显易于观察。
教学时，让学生个人说一说、画一画实验方案，经历个人的思维过程；再进行组内讨论、全班交流，经历集体的思维过程。经过长期的训练，学生对于这几种科学思维定会有所收获。
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