我國青少年科學(xué)推理能力培養(yǎng)策略

陳曦

摘要：素質(zhì)教育的重點在于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，科學(xué)推理能力作為科學(xué)素養(yǎng)框架下科學(xué)探究能力的核心，是學(xué)生應(yīng)該具備的一種重要能力。文章基于國內(nèi)學(xué)者以往的研究，總結(jié)了我國青少年科學(xué)推理能力的現(xiàn)狀，并著重對其影響因素進行分析，從而有針對性地提出了一些培養(yǎng)我國青少年科學(xué)推理能力的策略。

關(guān)鍵詞：我國青少年;科學(xué)推理能力;培養(yǎng)策略

中圖分類號：G623.9? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）41-0086-02

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》提出，堅持以人為本、全面實施素質(zhì)教育是教育改革發(fā)展的戰(zhàn)略主題。為了實現(xiàn)上述目標，適應(yīng)世界教育改革發(fā)展趨勢，我國提出要立德樹人，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。在我國，這些核心素養(yǎng)主要體現(xiàn)為學(xué)科教學(xué)上的學(xué)科素養(yǎng)。科學(xué)素養(yǎng)是學(xué)科素養(yǎng)的一種，一般指了解必要的科學(xué)技術(shù)知識，掌握基本的科學(xué)方法，樹立科學(xué)思想，崇尚科學(xué)精神，并具有一定的應(yīng)用它們解決實際問題的能力。科學(xué)推理能力是培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的核心，它能夠改變學(xué)生的思維方式，提高學(xué)生的規(guī)律意識和理性精神，增強學(xué)生的求實精神和追求真理的意志，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，所以培養(yǎng)青少年科學(xué)推理能力是至關(guān)重要的。

一、科學(xué)推理的概念

科學(xué)推理（Scientific Reasoning）的概念是皮亞杰在其認知發(fā)展理論中首次提出的，在皮亞杰看來，科學(xué)推理能力是兒童或成人的認知水平發(fā)展到形式運算階段之后具有的推理類型。Lederman定義科學(xué)推理為歸納思維（概念獲得、概念形成、概念圖式）和演繹推理（基于創(chuàng)造力、觀察、模型建構(gòu)以及根據(jù)經(jīng)驗證據(jù)的評價）。Stuessy認為科學(xué)推理是個體所擁有的在科學(xué)探究過程中觀察事物之間關(guān)系、做出假設(shè)、驗證假設(shè)、預(yù)測結(jié)果、邏輯推斷、證據(jù)評估，最終證明特定結(jié)論合理所需要具備的內(nèi)在邏輯思維形式。Klahr和Dunbar則把科學(xué)推理視為問題解決。綜上所述，雖然學(xué)者們提出了各種不同的科學(xué)推理的概念，但是這些概念的基本內(nèi)涵大致相同。學(xué)者們基本認同：科學(xué)推理是個體發(fā)展到一定高度之后具有的推理類型;在個體進行科學(xué)推理時一般采用的推理類型是歸納推理和演繹推理;個體應(yīng)用科學(xué)推理進行假設(shè)檢驗或問題解決。

科學(xué)推理的研究在科學(xué)哲學(xué)、心理學(xué)及教育學(xué)等領(lǐng)域均有涉獵。其中，教育學(xué)領(lǐng)域主要研究科學(xué)推理能力的影響因素以及如何在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生各方面的推理能力。本文總結(jié)了科學(xué)推理能力在國內(nèi)教育學(xué)領(lǐng)域的研究，包括測量工具、研究現(xiàn)狀等，并對培養(yǎng)科學(xué)推理能力提出了一些針對性策略。

二、科學(xué)推理能力的測量工具

對于科學(xué)推理能力的研究少不了介紹科學(xué)推理能力的測量工具。國際上，有關(guān)科學(xué)推理能力的測量工具主要有ACT、GALT、SRLT、SRTS、TOLT、LCTSR等。而國內(nèi)對于科學(xué)推理能力的測量評估沒有一套屬于自己的體系，一般采用兩種方式：第一種，直接借用或者稍做修改Lawson教授設(shè)計的LCTSR科學(xué)推理能力測試試卷對學(xué)生進行測試;第二種，采用我國的高考試題進行測試，從側(cè)面反映學(xué)生的科學(xué)推理能力。

三、國內(nèi)科學(xué)推理能力的研究現(xiàn)狀

科學(xué)推理能力是青少年學(xué)習(xí)科學(xué)知識應(yīng)該具備的基本能力，它往往比科學(xué)知識更重要。通過總結(jié)學(xué)者以往的研究發(fā)現(xiàn)，在整體研究趨勢上，呈現(xiàn)出重現(xiàn)狀調(diào)查，輕理論探討和實踐研究的趨勢。與西方國家相比，我國對科學(xué)推理能力的理論探討和測量研究起步較晚，仍停留在現(xiàn)狀調(diào)查的層面，缺乏完整的理論體系，更加缺乏相關(guān)的教學(xué)實踐。

在研究結(jié)果上，國內(nèi)青少年科學(xué)推理能力整體水平偏低，且發(fā)展不平衡。科學(xué)推理能力評估測試涵蓋了國內(nèi)外各個不同地區(qū)和民族，被測評者的選取都采用了隨機抽樣方式。通過總結(jié)得出影響我國科學(xué)推理能力的因素主要可分為：內(nèi)部因素（學(xué)生年齡、性別等）和外部因素（教師教學(xué)方式、地區(qū)、環(huán)境等）。

（一）內(nèi)部因素

1.年齡，也就是生理發(fā)育程度，被一些研究者認為是影響科學(xué)推理能力的重要因素。大部分研究表明隨著年齡的增長，青少年的科學(xué)推理能力逐步提高，這也符合皮亞杰的認知發(fā)展理論。整體來看，年齡也就是個體的成熟程度直接影響著科學(xué)推理能力的發(fā)展，同時它也是個體的經(jīng)驗多寡、靈活性強弱的決定因素。

2.學(xué)者們對性別這一影響因素的評估產(chǎn)生了分歧，但他們大都認為：性別雖然沒有直接對科學(xué)推理能力產(chǎn)生大影響，但它通過對經(jīng)驗、場依存型/場獨立型、內(nèi)外控傾向的控制，對科學(xué)推理能力的發(fā)展也起到了不可或缺的作用。

（二）外部因素

1.學(xué)校教學(xué)理念和方式的不同，對科學(xué)推理能力的培養(yǎng)和提高會產(chǎn)生不同的影響，而科學(xué)推理能力的提升大都與學(xué)生直接參與的教學(xué)方法的使用呈正相關(guān)。

2.通過一些跨地區(qū)的研究，可以發(fā)現(xiàn)由于地域的硬件設(shè)施、師資力量等教育環(huán)境相對能夠直接地作用于學(xué)生，從而可能對其科學(xué)推理能力的發(fā)展產(chǎn)生更為直接的影響，所以從大部分研究中可以發(fā)現(xiàn)西部偏遠地區(qū)學(xué)生的科學(xué)推理能力比東部發(fā)達地區(qū)的學(xué)生弱。

3.外部環(huán)境包含了多種因素及其之間的相互作用，如：經(jīng)濟發(fā)展水平、人文環(huán)境、自然環(huán)境、文化環(huán)境等。其中絕大部分因素對個體的科學(xué)推理能力發(fā)展都會產(chǎn)生間接性的影響，并且牽涉的范圍廣，相互作用的機制也較為復(fù)雜。

四、我國青少年科學(xué)推理能力培養(yǎng)策略

為了促進對青少年科學(xué)推理能力的培養(yǎng)，現(xiàn)根據(jù)我國整體研究現(xiàn)狀及科學(xué)推理能力的各影響因素提出以下建議：

第一，根據(jù)我國學(xué)生的特點、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)境等具體情況，開發(fā)一套適合評估國內(nèi)青少年科學(xué)推理能力的測評體系。為了提高青少年科學(xué)推理能力，首先要了解我國青少年科學(xué)推理能力的水平。因此，要求這套評估體系既可以評估我國青少年科學(xué)推理能力的整體水平，又可以分析出青少年各自推理能力不平衡的成因。從而教師就可以根據(jù)評估結(jié)果整合出一套系統(tǒng)的學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)模式，從學(xué)科知識和學(xué)生的認知水平出發(fā)，精準地培養(yǎng)學(xué)生各方面的推理能力，從而培養(yǎng)科學(xué)思維，提升科學(xué)素養(yǎng)。

第二，注意青少年科學(xué)推理發(fā)展的不同思維階段，要根據(jù)不同年齡的認知水平階段的差異性合理安排教學(xué)任務(wù)。科學(xué)的教育應(yīng)當(dāng)遵循學(xué)生思維發(fā)展的順序，循序漸進，在特定年齡階段施以適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)材料，讓學(xué)生科學(xué)概念的學(xué)習(xí)與形式思維的發(fā)展保持同步，穩(wěn)步培養(yǎng)科學(xué)推理能力。

第三，重視學(xué)生性別差異，為男生和女生營造一個相對自由和公平的發(fā)展環(huán)境。我們不應(yīng)該過度關(guān)注和強調(diào)男、女生在學(xué)習(xí)和未來工作中可能取得的成就差異，應(yīng)該給予他們一個相對公平的發(fā)展環(huán)境，使他們都能得到全面發(fā)展。

第四，注重學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生提高自主建構(gòu)知識的水平。科學(xué)推理能力是學(xué)生在進行科學(xué)探究的過程中通過觀察實驗、收集證據(jù)、歸納演繹、驗證假設(shè)等逐漸提高的，故在教學(xué)過程中必須強化學(xué)生探究性學(xué)習(xí)的積極性和實施策略，從而提高學(xué)生的科學(xué)推理能力。課堂練習(xí)時，還可以多設(shè)計理解、應(yīng)用、分析、綜合類的題目，并通過一系列由淺入深、循序漸進的提問啟發(fā)學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)推理能力。

第五，提高偏遠地區(qū)的教育水平，構(gòu)建良好的科教氛圍。這既需要國家及地方政府政策上大力支持科教事業(yè)的建設(shè)，并且給予大量實際地對軟硬件、師資等教育資源的投入，也需要當(dāng)?shù)厣鐣鹘鐚平淌聵I(yè)的重視。

第六，在教學(xué)過程中，要積極創(chuàng)設(shè)有利于推理能力培養(yǎng)的思維環(huán)境——引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注知識的形成和發(fā)展過程，積極培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)、主動思考的習(xí)慣，提高學(xué)生自主構(gòu)建知識系統(tǒng)的水平，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)推理能力。

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