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浅谈小学生科学思维与科学探究

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  【摘要】小学科学教育在当前的一个重要转向就是从过去的“以知识为中心”转向“以探究为中心”。培养探究能力的关键在于培养科学思维,长期以来人们一直在探求培养科学思维的有效途径。科学探究是新课程改革中出现的亮点,可喜的是科学探究竟是培养学生的科学思维的一种有效途径。所谓科学思维,是具有意识的人脑对科学事物(包括科学对象、科学过程、科学现象、科学事实等)的本质属性、内在规律性及事物间的联系和相互关系的间接的和概括的反映。


  【关键词】科学教育;科学探究;科学思维


  【中图分类号】G252.24【文献标识码】A【文章编号】1001-4128(2010)10-0084-02


  小学科学课教学是以探究学习为主的,教师应该按照怎样的原则进行教学来培育学生的科学思维呢?我以为,在进行科学探究性学习的教学时,应当遵循科学发展的规律,按照“问题――假设――验证――结论”的科学认识程序,组织学生开展探究活动,在探究活动中发展学生的探究能力。要改变现状,让学生学会思维,善于提出问题,培养学生的研究意识,在此我想谈谈我的看法。


  1认识科学思维


  什么是“科学思维”?顾名思义,科学思维就是用科学的方法进行思维,它是科学方法在个体思维过程中的具体表现。反过来,我们也可以把科学本身看成是一种思维方式,科学探究过程就是用科学的思维方式获取知识的过程。因此,科学探究和科学思维在本质上是相通的,前者更侧重于科学知识获得的过程,而后者则侧重于学习者内在的思维过程。在教学实践中,科学探究和科学思维更是无法分割。科学教育的过程要真正体现科学探究的本质,就必须把焦点置于科学思维方式的培养上。


  掌握科学的思维方法,提高学生科学思维的能力,对于学生学习科学和今后的工作非常重要。同样在学习科学的过程中不论是科学问题的提出、科学数据的测量、科学现象的观察、科学模型的抽象、科学概念的形成、科学目标的归纳和科学理论的建立,还是用科学理论解决实际问题,都离不开科学思维。


  2聚焦于科学思维的教育与聚焦于科学知识的教育的比较


  聚焦于科学思维的教育,应将以上诸点渗透于教学过程之中。其面貌当和传统的聚焦于科学知识的教育大不相同。我们可以从以下几方面将二者做一比较:


  3如何培养儿童的科学思维


  通过上面的比较,我们可以感受到,只有将科学教育聚焦于科学思维的培养,才能触及到儿童科学教育的灵魂所在。儿童科学启蒙,最根本的就是思维方式的启蒙。从小对儿童的思维方式进行塑造,养成其科学的思维习惯,对他们的一生都很重要。那么,如何培养儿童的科学思维呢?


  尽管很多人热情地称“儿童就是科学家”,我想这主要是针对儿童对周围世界的探究热情而做出的评论,其中多含褒扬鼓励的成分。而作为一个认识者,儿童思维能力的发展离严格意义的科学思维还有很大的差距。


  科学思维的两个基本要素,即尊重事实和遵循逻辑,恰恰是儿童不容易做到的!这正是科学思维对儿童所构成的挑战。


  如何看待这一问题,又如何应对这一挑战?我们认为,儿童思维发展的状况,既指明了儿童科学教育的起点和方向,同时又说明了儿童科学教育的特殊性质。这是儿童科学教育所必须坚持的辩证观。


  我们对儿童进行科学教育,一个重要任务就是给予理性的启蒙,将科学思维的种子播撒在儿童的心灵中。儿童科学思维的培养,有三个关键性的实践要点:


  第一步是对问题的猜想即使没有教师的提示,儿童也会对问题有自己的猜想,只不过他会用猜想代替进一步的探究,从而仓促地得出结论。教师引导儿童进行猜想的意义在于,我们可以从儿童已有的认识水平出发,将他们引向科学探究的过程。


  猜想本身就是一种思考。教师要追问儿童“你为什么这样猜想”,这样做的作用就是可以有效地鼓励儿童进行有根据的猜想。他们会主动地运用已有的经验,来思考当前的问题。


  对于儿童的各种猜想,教师都要加以重视,并启发儿童如何证明它。儿童的有些猜想的确是胡乱的、没有依据的,而且也无法验证,教师可以采取保留的态度。


  第二步是事实的验证对儿童的任何想法,都要引导其通过事实来验证。观察是最直接的获取事实的途径,对于较大的儿童来说,实验则是更有力的证明。


  无论事实和他们先前的想法是否一致,对儿童来说都是很有意义的。如果儿童发现事实证明了自己的想法,他们会得到一种惊喜的感觉,而当他们发现了和自己想法相反的事实,也许会感到很意外,但这种意外能给他们留下深刻的印象,并冲击其固有的想法。


  教师要不断地强化儿童这样的价值观:相信事实!


  第三步是理性的思考也许这对儿童来说是最为困难的,因为他们还没有完全掌握理性思维的工具。但是儿童天生具有一种理解的愿望,希望得到对现象的解释。我们可以启发儿童对客观事实进行进一步思考,或提出质疑从而引发新的问题,或将有关联的事物联系起来、以寻求它们的内在关系。


  最后,儿童科学教育的任务,是在儿童的心灵中埋下科学思维的种子。科学思维在儿童时期的培养,应该是一种“润物细无声”的影响。我们关注的播种,而不是生根发芽。毕竟,儿童还处在“前科学思维”的阶段,他们不可能、也没有必要完全理性地生活着。我们不应该让理性完全充斥儿童的头脑,而排斥儿童对世界的富于诗意的想像。除了科学思维这颗种子之外,天生的好奇、发问以至奇思妙想,则是另一颗不可缺少的种子。儿童的科学世界中,应该可以保留某种魔幻性:那些无法验证的猜想,那些无法解释的事实,永远是儿童科学道路上的最好向导。

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