淺議小學生科學思維培養的重要性

摘 要: 小學科學課程是以培養小學生科學素養為宗旨的科學啟蒙課程 。在科學知識長期占據主導地位的小學科學課上，科學思維的培養日顯其重要性，本文通過對小學生科學思維培養的可行性與重要性，以及其培養方法的論述，探討了小學生科學思維的培養。

關鍵詞: 科學素養 科學思維 培養

《全日制義務教育科學(3—6年級)課程標準(實驗稿)》的頒布，標志著我國的基礎教育進入了一個嶄新的時代——培養普遍具有科學素養的公民的時代。這標志著我國基礎教育向前邁出了重要的一步，與國際教育的發展趨勢漸漸接軌。那么究竟何為“科學素養”呢?科學素養的英文為“scientific literacy”，國內較多的譯法為“科學素養”，也有譯為“科學素質”的。由于各國的教育背景不同，大家對教育素養的界定也是種類紛繁:《2049計劃》認為，科學素質是公民素質的組成部分，是指公民了解必要的科學知識，具有科學精神和科學的世界觀，以及用科學態度的科學方法判斷和處理各種事物的能力。《美國國家科學教育標準》認為，有科學素養就意味著一個人能夠識別國家和地方決策中所賴以為基礎的科學問題，并且能夠提出有科學技術根據的見解。而《全日制義務教育科學(3—6年級)課程標準(實驗稿)》里講的“科學素養”主要是指必要的科學知識、科學的思維方式、對科學的理解、科學的態度與價值觀，以及運用科學知識和方法解決問題的意識和能力。

基于以上觀點，我將科學素養簡單地概括為以下幾方面的內容:科學知識、科學思維和科學情感(或科學觀)。近年來，我們不斷對小學科學課程進行反思，力圖糾正傳統科學教育“以科學知識為中心”的片面傾向。我國的小學科學教育專家郝京華教授也曾說過，中學教的是學科，而小學教的是兒童。這些觀點都說明了小學生科學思維培養的重要性與緊迫性。當然，我們并不是要否認科學知識在小學科學課上那不可動搖的地位，而是要強調在全面的科學觀的指導下，將學生科學知識的獲得、科學思維的發展和科學情感的培養融入科學探究的過程中去。

那么，科學思維又是什么呢?顧名思義，科學思維就是將思維置于科學的方法之中，它是科學方法在個體思維過程中的具體表現。在科學探究過程中，科學思維是貫穿整個過程的，只有參與了歸納和演繹、分析和綜合、抽象與具體等思維方法在內的學習過程才是真正的探究過程?？茖W思維和科學探究也是相輔相成的，二者在本質上基本相同，學生外在的科學探究是由內在的科學思維指導下的探究，只有將二者結合才能在科學學習中真正做到動手和動腦相結合。因此，科學教育的過程要真正體現科學探究的本質，就必須把焦點集中于科學思維的培養。

一、科學思維培養的可行性與重要性

從心理學上來看，我們常說，兒童不是簡單意義上的成人的“縮小”，我們要關注兒童的特性。早在二十世紀中葉，以皮亞杰為首的發生認識論專家已經對兒童的智力和思維發展特點進行了系統的研究，皮亞杰將兒童的思維發展劃分為四個階段:感覺運動階段(sensorimotor，0—2歲)，前運算階段(pre-operational，2—7歲)，具體運算階段(concrete operational，7—11歲)和形式運算階段(formal operational，11歲以上)。雖然后人對于皮亞杰這種對智力進行的嚴格的年齡劃分質疑紛紛，但按照皮亞杰的理論，兒童處于十一歲左右時思維和認識已經“超越于現實本身，把現實納入可能性和必然性的范圍”，也就是說，這一時期的兒童已經能夠擺脫現實和表象的束縛，來思考可能的或假設的東西了。很顯然此時的兒童所進行假設、質疑、分析、演繹和抽象等思維活動，就是科學探究的主要成分，可以說，在這個階段的兒童完全具有科學思維的能力了。

從教育學上來看，習性學家康納德·洛倫茲發現了“印刻”(Imprinting)這一現象，并從中推斷出發展的關鍵期的思想。所謂關鍵期，是指在個體發育中的某個時期，動物對某種類型的環境影響特別敏感，而且該種類型的環境影響會對這一時期發展的方向及進程發揮重大作用。也就是說在這個時期，學生的行為和技能、知識與思維最容易受到影響，而且發展得最快，如果此時能在兒童的科學思維萌芽已產生時及時抓住關鍵期，適時地進行思維的引導、訓練和激發，將會有事半功倍的效果。相反，過早或過晚地實施教育，都是對教育資源的一種浪費，甚至會起到適得其反的作用。

從教育實踐上來看，自2001年以來，由中國科學技術協會所引導的“做中學”(Learning by Doing)活動已經轟轟烈烈地展開了。之所以要求學生在做中學，就是因為小學科學課既以探究為科學學習的目標，又以探究為科學學習的方式，只有在動手和動腦相結合的學習過程中，學生才能更加深入學習，將所學內容牢記于心。常言道，看，能知道;聽，能記住;做，才能理解。另外，科學是客觀性和主觀性的結合，但是這種客觀性只是相對的客觀，這就決定了科學知識的相對開放性。因此，科學知識在某種層面上，既是結果又是過程，就小學科學教師而言，要教的不是知識，而是知識的形成過程，古語有言:授之以魚，不如授之以漁?？茖W思維的培養亦是如此。

二、科學思維培養的方法

1.好奇心的保護與培養

在這里把好奇心的保護放在培養之前是出于對我國教育現狀的思考，雖然隨著時代的進步，兒童心理學和教育學已在教育實踐中得到應用，我們已漸漸意識到對兒童的天性的保護的重要性，但對這種天性的呵護，依然是我們在小學科學教育上應該極其注意的一個方面?？茖W是講究理性的，小學階段的兒童雖然已經獲得守恒概念和抽象思維的能力，卻依然有著孩子獨有的特質，他們的心中有一個充滿幻想、想象、詩和夢的世界。我們在關注孩子理性態度培養的同時，也要注重情感態度的培養，注意對孩子進行引導而非專制和一刀切;保護和培養孩子的好奇心，而非在播下科學思維種子的同時就揠苗助長，對孩子造成創傷。

2.和諧的班級氛圍的營造

和諧的班級氣氛的營造，也是對兒童的好奇心進行保護與培養的前提。在公正、平等的教與學的氛圍中，在科學面前教師和學生都處于一個平等的地位，教師要尊重學生的觀點和探究成果;在科學探究過程中，教師要留給學生思考的時間，不能因為純粹的上課而急于傳授知識，沒有讓學生感受到由于自身的探索所得來的喜悅心情，這樣極不利于對學生好奇心的培養;要給學生以積極的肯定，面對小學生時，即使最終的探究結果與科學事實相悖，也要對學生探究過程中可取的部分給予積極的肯定，并進行積極的引導，找出問題所在;培養學生的批判思維和創新思維，尊重學生的結論，培養學生敢于向權威質疑的態度，允許學生進行大膽的猜想和驗證，營造活躍的班級氣氛。

3.回歸自然與生活

小學科學課有著自身獨有的特質。無論是生命科學、物質科學，還是地球與宇宙科學，都如小學科學課標中所言的那樣，要通過科學課程的學習，使學生知道與周圍常見事物有關的淺顯的科學知識，并能應用于日常生活，逐漸養成科學的行為習慣和生活習慣?？梢娦W科學教育也要生活化，教師對學生科學思維的培養要回歸學生的現實生活，充分利用大自然這個活教材，在與學生息息相關的背景下進行教育，讓實實在在的事物來刺激學生對科學的興趣，激發學生的科學思維。

4.探究式學習方式的反思

經過十幾年的探索和努力，小學科學課上探究的觀念早已深入人心，提出問題、猜想結果、制定計劃、搜集證據、進行解釋、表達與交流等科學探究的步驟也似乎約定俗成地成為小學科學課的法定模式。然而在現實中，許多教育一線的科學教師對我們所宣揚的小學科學教育的目標和途徑、探究式科學教育只注重了形式上的學習與模仿，毫無意義、重復機械地教授著小學科學課程，這與傳統的“教科學”并未有多大的區別，最終使得小學科學課最終形式化和套路化。

在小學科學課上，我們將探究作為最重要的學習方式，但這并不意味著科學課程的學習沒有其他的方式與途徑，并且，并非所有的知識都是可以用探究的形式來學習的，固定模式，死搬硬套，只會浪費教育資源和打擊兒童的學習熱情。因此，在小學科學課上，究竟哪些知識是可探究的，又如何在具有共性的探究模式下尋找最為合適的探究方法，才是我們，尤其是教育實踐中的小學科學教師最該思考的問題。

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