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。92406
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、推断和思辩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、 我国科学思维教育研究状况
我国古代的教育就重视发展学生的思维能力。孔子有一句名言:“学而不思则罔,思而不学则殆。” 孔子强调学与思并重,学与思结合。[8]
我国的思维能力教学起点较晚,80年代开始小范围开设思维方法课。90年代幵始思考提高学生基本思维能力的有效途径。当前的新课程改革,就把对学生思维能力的培养作为核心目标之一。明确指出要逐步培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维能力、分析和解决问题的能力等。[9]
本世纪初,教育研究领域开始探讨教师自身科学素养对学生科学思维培养的问题。一些研究者采用调查问卷,个案分析等研究方法,对中小学教师和学生科学素养的提升策略开展了一些零散和开拓性的研究。例如:对高中物理习题教学中渗透科学思维方法培养的教学策略研究,表明学生的思维方法及表现形式与教师的教学理念及教学方法的影响关系密切。[10]从科学课实施的现实看,多种障碍不断凸显,其中最为典型的是任教科学课的教师之科学素养难以胜任科学课的教学,这已成为制约科学课程改革的“瓶颈”。教师是教育教学的主体与关键,对于中小学生科学思维的培养来说,更是关键。[11]杭州市小学科学教师和学生的科学素养水平比较低,“及格边缘”现象十分明显。科学教师科学素养与任教班级科学素养之间存在着中度正相关。科学教师的科学素养在较大程度上影响了其所任教班级学生的科学素养水平,提高科学教师的科学素养成为提高小学生科学素养的关键。[12]
参考文献
[1] 郭红英。 新课程改革中教师应具有良好的科学素养[J]。甘肃科技纵横,2005
[2] 郭勉成。 20世纪90年代以来欧美教师科学观研究综述[J]。比较研究,2004
[3] 米广春.科学思维培养的实证研究——MBD教学模式的建构及其影响[D].博士论文.上海:华东师范大学,2011
[4] Zimmerman C 。, The development of scientific reasoning skills: what psychologists contribute to an understanding of elementary science learning 。Draft
[5] Kuhn。(1989)。Children and adults as intuitive scientists。 Psychological review 。96。674-689。
[6] Greeno J。G。 & Simon H。A 。, Problem solving and reasoning, Handbook of experimental psychology , 1984(2), 589-672
[7](美)Richard Paul, Linda Elder著, Scientific Thinking,外语教学与研究出版社,2016年版