1、 科学思维的概念
科学思维存在两种理解,一种是“科学的思维”,指的是思维的科学化,即时间成本最省、正确高效和可操作性的思维。“科学”在这里作为形容词修饰思维。另一种“科学思维”是指在科学实践活动中形成和应用的思维,与日常思维相对,是思维的下位概念。[3]本研究对“科学思维”采取广义,即第一种理解,同时也包含第二种理解。90759
科学思维是一种自我引导、自我约束、自我监控和自我纠错的思维。它包括了在调查、实验、证据评估、推断和思辨等过程中的一切思维技能[4],是一种非算法性的、复杂的、需要努力的高级思维, 其核心是在对一个多变量系统进行推断时表现出的科学推理能力,[5]如在产生假设过程中所包含的归纳过程和检验假设过程中所用的演绎过程等。[6]因此,从动态视角来看,科学思维是一种以问题解决为导向、以科学研究活动为实质的过程性思维。它包括确定目标、提出问题、作出假设、厘清构念、收集信息、作出推理、得出结论和概括观点等八大要素及环节。[7]
2、 科学思维的内涵与标准
科学思维的基本内核是科学抽象。科学抽象是基于科学事实或感性经验材料,进行“去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里”的鉴别、选择材料、透视、揭示事物本质和规律的过程。模型和实验是科学抽象的主要形式。当然科学抽象还有其他的形式,如归纳、直觉、灵感等。科学思维的目标是指向科学研究领域中的客体及其关系。有三个方面:一是揭示科学研究对象的性质 、结构和功能 ;二是揭示事物间的因果联系,由此说明原因;三是揭示事物演化发展的规律性。[8]
科学思维的两大基石是逻辑与理性。科学思维的评估标准就是依据这两方面建构起来的,包括清晰性、准确性、精确度、相关性、深度、广度、逻辑性、集中性和公正性等九大维度。清晰性,是指思维表达的意义可以被理解和把握;准确性,是指思维表达的意义没有错误和曲解,理解正确;精确性,指思维表达刚好达到必要的具体化水平;相关性,指思维活动与当下的任务和手头的活动紧密相关;深度,指思维内容包含复杂性和多重交互联系;广度,指思维包含多种观点;逻辑性,指思维内容的各部分一起构成整体意义,而不相互矛盾;集中性,指聚焦要点,而非细节;公正性,指可检验证明,而非自我服务偏差或一面之词。[9]
科学思维是对人类思维的定性区别,是指以科学方式进行的差异性思维,从宏观上看很多人把科学思维等同于创新思维,而在数学教学实践中,科学思维主要包括分析数学问题的逻辑思维能力、对生活中的问题进行数学概况的抽象思维能力、空间图形的多维思维能力、以及数学应用的发散思维能力等。[10]
3、 我国科学思维教育研究概况
本世纪初,教育研究领域开始探讨学科教学中的科学思维培养问题。在各门学科中,数学与思维的关系最为密切。数学教学的任务之一,就是培养学生的逻辑思维能力。逻辑思维,能使学生自觉地利用思维的规律和方法来形成概念、进行判断和推理等思维过程,是一种科学的思维方式。[11]
我国的数学教学至今为止,基本遵循的是布鲁纳的“课程——结构”观念,即我们说的“双基”:基本知识(数学概念、命题)和基本技能、方法。抓‘双基’是必要的,也是正确的,但它疏略了数学教学的一个核心环节——科学思维。知识与方法从客观本质上说都是“死”的。而科学思维是“活”的,知识与方法必须经过科学思维的转化才能达到解决问题的目的。[12] 科学思维教育文献综述及参考文献:http://www.youerw.com/shuxue/lunwen_198092.html