基于求知需要進行科學素養的養成教育

胡吉芬

摘 ? ?要： 科學素養已經成為現代社會公民的一項基本素質，科學課程以培養小學生科學素養為宗旨。科學素養具有鮮明的養成性，其內在動力是人的求知需要。基于兒童求知需要進行科學素養的養成教育，可以有力保護兒童的求知熱情，有助于兒童長遠發展。

關鍵詞： 科學素養 ? ?養成教育 ? ?求知需要

上世紀80年代，美國國際科學素養促進中心主任米勒提出了科學素養概念的三維模型：（1）對科學原理和方法的理解;（2）對重要科學術語和概念的理解;（3）對科技的社會影響的理解[1][2]。米勒提出的三維模型目前已經成為國際上測試公民科學素養的通用標準。此后，全世界范圍內掀起了一場以“提倡科學探究，培養科學素養為核心”的科學課程改革[1]。2001年，我國教育部制定的《科學課程標準（3-6年級）》亦指出：科學課程“以培養小學生科學素養為宗旨”[3]。

如今，有關科學素養的研究與實踐已成為基礎教育的重要組成部分。但是，由于種種原因，目前對于科學素養的培養，依然只重視知識傳授而忽視科學技能和科學價值觀培養。唐榮德認為，以科學旨趣和科學精神為核心的非認知因素，是學生科學素養的核心，也是學生科學素養形成的標志[4]。本研究擬從心理學視角基于求知需要探索科學素養的養成性訓練。

一、科學素養的養成性

雖然學者們基于不同視角，對科學素養的內涵進行了不同的解讀，但是都不能無視米勒提出的三個基本維度。對應心理學“知情意”的基本原理，我們認為科學素養三個維度可以簡稱為：科學知識、科學方法、積極科學價值觀。積極的科學價值觀，即在形成探究性思維習慣的基礎上，積極評價科學的本質，積極評價科學與自然、科學與社會、科學與人文的關系。科學精神是一種開放的理性精神，若沒有感性經驗的積淀，理性體系無以為根。

就小學兒童的心理發展特點來說，小學兒童的思維正處在從形象性思維到抽象性思維過渡的時期，直觀的經驗獲取方式相對于成人來說更為重要。小學兒童的科學知識主要是在活動過程中通過觀察和模仿獲得的。美國教育家杜威著名的“做中學”理論，強調“以兒童為中心”，以學生的親身經驗代替書本傳授，重視發揮學生學習主體作用。該理論對于今天的科學教育，依然有著不可忽視的指導意義。

“養成教育”就是培養學生良好的行為習慣、語言習慣和思維習慣的教育。本研究認為，小學兒童的科學素養具有鮮明的養成性，學生在科學探究活動過程中逐漸形成探究的習慣、理性的精神、動態的科學發展觀，將科學精神融入個人生活方式之中。

二、求知需要是科學素養的內在動力

當今世界對公民科學素養的要求，來自于社會發展的需要;但是從個體角度來說，個體科學素養的內在動力來自于其求知需要。求知需要指發展和保持對世界有一個豐富和準確理解的意愿[5]，即“給問題找到一個明確答案的愿望”。每個人都擁有天生的好奇心，渴望理解自己所處的世界。幼兒期兒童不斷向大人請教“為什么”，這是他們求知需要的展現，也是成年人培養其科學素養的契機。

大哲學家叔本華在他著名的《論教育》中曾解釋了兩種不同的教育方法。一種是自然的教育方法，讓兒童自己觀察具體的事物，經歷具體的事情，自己抽象出一般的概念;另一種是人為的教育方法，讓兒童聽別人講，學習已經被總結好了的一般概念。人為的教育方法往往扭曲兒童學習動力，他們會以為那些眼下用不著的知識是為了取悅成年人而學的。在人的幼年時期，自身經驗匱乏的情況下，若灌輸各種觀念，并令兒童強記，將早早地將兒童的思維與觀念固化，對于兒童的成長是很危險的。而自然的教育方法突出了自主學習的理念，兒童在天賦的求知需要的支配下，自主觀察、探索周圍的世界，養成探究性思維的習慣，可以更好地體驗科學的樂趣與魅力。

科學本身是動態發展的，科學課本上的知識也在不斷更新，這是科學家不懈探索的成果。如果以應試教育方式進行科學教育，那必然令學生固著于課本上的條條框框，約束他們的求知需要，甚至束縛學生的創造性人格發展。

小學兒童正處于求知需要旺盛的時期，保護他們的好奇心和求知欲，是在蓄養其科學素養的內在動力。兒童是未來的希望，求知需要讓他們勇于探索未知，在探究道路上的每一次失敗都減少了下一次試誤的成本，每一次成功都照亮了進一步前進的方向。

三、基于求知需要進行科學素養的養成教育

（一）滿足兒童的基本需要，點燃兒童求知熱情。

根據馬斯洛的觀點[6]，人的需要有兩大類，一類是基本需要（basic needs），此類需要是因匱乏而產生的，包括生理需要、安全需要、愛與歸屬需要和尊重需要。基本需要屬于低層次需要，按層次逐級遞升。較低級需要基本得到滿足之后，較高一級的需要便成為主導需要。該類需要得到滿足之后便會暫停其動力作用。另一類是成長需要（growth needs），包括認知需要、審美需要和自我實現需要。此類需要屬于高級需要，有較大的個體差異性。不受一般生存欲望的支配，而是由實現自我潛能的動力驅策。這類需要不會由于暫時的滿足而停止作用，相反會由于滿足而產生更強烈的動力。馬斯洛的認知需要實質上就是求知需要，在需要層次上屬于高層次需要，是一種積極生長的力量。

課堂教學中，我們有時會看到兒童不好好學習、調皮搗蛋，其中有的孩子不是“學不會”，而是“不想學”。為什么不想學呢？很有可能是愛與歸屬的需要和尊重的需要沒有得到基本的滿足，甚至受到挫折，令兒童無心向學。在這種情況下，不顧兒童的主導需要，只一味命令他們“遵守課堂紀律，好好聽講”，甚至“批評指責”，顯然事倍功半，而且容易引起兒童的逆反心理。

如果說最低層次的生理需要和安全需要主要是父母的責任，那么中間層次的愛與歸屬需要和尊重需要的調適，則需要學校心理健康教育工作的介入。學校教育雖然是分科教育，但實際上是全人教育，每一位老師都承擔著學生心理健康教育的責任。比如，小明與爸爸媽媽關系不好，影響其學習積極性，即愛與歸屬的需要未能得到滿足的情況下，求知需要難以凸顯。老師在了解緣由的情況下，可以建議小明一家人接受家庭心理輔導，繼而恢復小明求知熱情，激發其對認識科學和探究科學的興趣。

（二）創設開放自由的探究情境，放飛兒童求知的翅膀。

長期以來，我國《科學》課程教學存在一定的弊端，即重視科學知識的傳授，忽視科學方法的訓練和科學價值觀的培養[1]。如前所述，兒童科學素養的養成得益于其親自科學探究的過程。世界各國都強調科學素養的培養要以科學探究為途徑。我國《科學課程標準（3-6年級）》指出，“科學學習要以探究為核心，親身經歷以探究為主的學習活動是學生學習科學的主要途徑”。

科學探究能力主要包括提出問題和分析問題的能力、提出假設和驗證假設的能力等。問題是探究的開端，問題的存在可以激發學生的求知欲和探索欲，為探究活動的開展提供動力[1]。問題情境的創設可以分為教師演示情境和學生發現情境兩大類。目前，科學課程采用較多的是教師演示情境。

教師課堂演示情境由教師精心創設課堂問題情境，引導學生發現問題，并愿意主動跟隨老師尋求問題的答案，不失為一種高效的教學策略。但是科學探究課環節較多，而課堂時間只有40分鐘，時間有限，局限性比較大[7][8]。科學探究本質上是一個不斷試錯的過程。如果學生只是在課堂上跟隨老師的演示情境，從一個成功走向另一個成功，熱鬧歸熱鬧，卻失去一些主動探究的樂趣。

學生發現情境，由學生在自己的生活中取材，自主發現問題，并在老師的指導下，按照科學的規范設計研究過程，探索問題的解決。對此，有些學校開展了科技實踐活動甚至校本課程[9]，提高學生的科學素養。如有的學校或社區毗鄰鐵路，火車經過的時候會造成噪聲污染，學生可以就此展開“火車噪聲污染調查”，通過調查、實驗等方法，了解噪聲的危害，減少噪聲的方法與途徑，并進一步向有關部門提出合理建議。在這個過程中，學生面對諸多真實的挑戰，在克服困難的過程中充分享受到科學探究的樂趣。

開放自由的環境需要學校、家長和社區多方合作共同經營。老師、家長不以權威自居，而是作為指導者和支持者出現，學生可以放心地展開科學探究活動，不必擔心，無需憂慮，身心沒有束縛，才能盡情放飛求知的翅膀。

（三）采用過程性的科學素養評價方案，公正檢驗兒童求知的成果。

美國于1967年進行了世界上第一次公眾科學素養調查[10]，從此，公民科學素養的測評已逐漸成為發達國家政府的一項常規工作。在此背景下，對學生科學素養的測量，更是成為學生評價項目中的重要內容。國際學生評價項目（program for international student assessment，PISA），由聯合國經濟合作與發展組織發起，其對學生科學素養的測評圍繞科學概念、科學方法和科學情境三方面進行[11]。我國教育部自2005年起連續對我國8年級學生的科學學業水平進行全國范圍內的調查研究，考察內容主要包括：生命科學、物質科學、地球、宇宙和空間科學，以及科學探究能力[10]。

由于目前科學教育依然偏重于知識教育，因此對學生科研素養的評價偏重于科學知識的掌握和認知能力[12]。至于科學探究方法和科學價值觀，主要采用自我報告法。然而對于態度與價值觀方面的測量，自我報告法具有明顯的社會贊許性。從教育管理角度來說，不應該是教什么就考什么，而是反過來，我們希望學生掌握什么，就考察什么，從而決定教什么和怎么教，以及學什么和怎么學。

科學教育的真正目的是促進學生長遠發展，能夠適應未來社會的快速發展。《小學科學課程標準》在評價建議中提出：“建立評價主體多元、評價內容全面、評價方式多樣的評價體系。評價的主要目的是全面了解學生學習科學的過程和結果，激勵學生學習和改進教師教學。”胡方（2014）就學生科學素養的評價提出了五點建議：把“發展”定為核心理念;創新評價內容;加強背景評價;注重過程評價;穩定評價試題[12]。

本研究認為，基于求知需要的科學素養，除了已有的針對結果的評價方法之外，還可以進行過程性評價，即在學生探究性活動過程中考察其科學素養。實施過程性評價，需要從教師素質著手，提高教師的科學素養和教育管理水平，保護學生的求知需要不受傷害，從學習過程角度審視學生的科學素養水平。如果一個學生具有強烈的好奇心，善于發現問題，敢于嘗試不同的研究方案，能夠協調其他人的力量，即便他的科學知識測評水平不高，也不能否認他的求知欲和科學素養。

參考文獻：

[1]韓光艷.基于網絡的科學探究對提高小學生科學素養有效性的研究[D].華南師范大學碩士學位論文，2007.

[2]Miller J.D.Scientific literacy：A conceptual and empirical review[J].Daedalus，1983（2）：29-48.

[3]教育部.科學課程標準（3-6年級）[M].北京：北京師范大學出版社，2001.

[4]唐榮德.我國中小學生科學素養形成中的問題探析[J].教育探索，2006（7）：32-34.

[5]M Kramer-R，E Newton.Pommerenke P L. The psychology of being “right”：the problem of accuracy in social perception and cognition[J].1989，106（2）：395-409.

[6][美]馬斯洛，著.許金聲，譯.動機與人格[M].北京：中國人民大學出版社，2012.

[7]任偉.以科學實踐活動為載體培養小學生的科學素養[J].考試周刊，2016（15）：172.

[8]翁青芬.小學生科學素養培養的探索與實踐——《落葉堆肥》的教學反思[J].長三角·教育，2012（8）：25-26.

[9]蒲朝林.淺談開展科技實踐活動對小學生科學素養的培養[J].文理導航，2016（3）：96.

[10]杜秀芳，劉丹丹，陳英敏.多元視角下的中小學生科學素養內涵解析[J].當代教育科學，2011，（8）：49-52.

[11]呂泉. PISA2006對小學生科學素養教育的啟示[J].興義民族師范學院學報，2012（6）：56-58.

[12]胡方.中小學生科學素養評價研究述評[J].課程與教學，2014（12）：30-34.