科學(xué)教育要關(guān)注科學(xué)思維的培養(yǎng)

21世紀(jì)以來，發(fā)展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)成為眾多國家科學(xué)教育的基本追求，科學(xué)探究備受青睞，人們言必稱“探究”。其實(shí)，科學(xué)探究的核心是科學(xué)思維。

一般地講，思維是指在表象、概念基礎(chǔ)上進(jìn)行的分析、綜合、判斷與推理活動(dòng)。思維具有“判天地之美，析萬物之理”與“究天人之際，通古今之變”的功能。有別于技術(shù)思維、工程思維、歷史思維與哲學(xué)思維，科學(xué)思維是一種獨(dú)特的思維類型，它具有客觀性、精確性、批判性、可驗(yàn)證性和可預(yù)見性等特征。

如何界定科學(xué)素養(yǎng)，科學(xué)素養(yǎng)的構(gòu)成要素有哪些？就世界范圍看，爭論多于共識(shí)。我們認(rèn)為，科學(xué)知識(shí)原理、科學(xué)過程技能、科學(xué)情感態(tài)度是構(gòu)成科學(xué)素養(yǎng)的基本因素，其中科學(xué)過程技能（或稱為科學(xué)技能、科學(xué)能力、科學(xué)方法、科學(xué)實(shí)踐、科學(xué)工作等）又備受矚目。我國《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》將科學(xué)素養(yǎng)劃分為四個(gè)方面：科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任。其中，科學(xué)觀念是科學(xué)知識(shí)的核心，探究實(shí)踐（準(zhǔn)確的提法應(yīng)該是科學(xué)探究或科學(xué)實(shí)踐，因?yàn)樵S多學(xué)科均有探究實(shí)踐）是科學(xué)素養(yǎng)形成的基本途徑，態(tài)度責(zé)任是科學(xué)教育中的價(jià)值引領(lǐng)，科學(xué)思維是科學(xué)素養(yǎng)的終極追求。具備較高科學(xué)素養(yǎng)的人，就是那些能像科學(xué)家一樣進(jìn)行觀察、思考、推理與表達(dá)的人?？茖W(xué)探究與科學(xué)思維的關(guān)系是表與里的關(guān)系，科學(xué)思維培養(yǎng)是科學(xué)探究與實(shí)踐的內(nèi)在目標(biāo)，缺乏科學(xué)思維訓(xùn)練的探究實(shí)踐極易流于外在的形式。

那么，如何進(jìn)行科學(xué)思維訓(xùn)練呢？有無可以依循和參照的路徑、模式、框架？我們認(rèn)為，科學(xué)思維是可以訓(xùn)練的，其基本途徑是開展規(guī)范的科學(xué)探究實(shí)踐。關(guān)于科學(xué)思維的培養(yǎng)問題，杜威早在1903年發(fā)表的《我們?cè)鯓铀季S》中就對(duì)思維訓(xùn)練（其實(shí)就是科學(xué)思維）做過極為精彩、深刻的論述，他提出的“反省思維”五步驟——情境、問題、假設(shè)、推理、檢驗(yàn)，至今仍未過時(shí)，甚至成為許多國家官方文件闡述科學(xué)探究的范式。就世界范圍看，當(dāng)今影響較大的探究教學(xué)模式有：蘭本達(dá)的探究—研討教學(xué)、薩其曼的探究訓(xùn)練模式、CER模式（主張—證據(jù)—推理）、5E模式（引入—探究—解釋—遷移—評(píng)價(jià)）等。這些模式的運(yùn)用，有助于學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)。

科學(xué)思維的培養(yǎng)除了經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，還需要借助多種類型的探究活動(dòng)（如科學(xué)觀察、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、科學(xué)調(diào)查、科學(xué)討論、科學(xué)閱讀、科學(xué)寫作），采用多種探究策略，并在不斷試錯(cuò)中反思、改進(jìn)?？傊茖W(xué)思維培養(yǎng)是科學(xué)教育的一項(xiàng)長期而艱巨的工作，需要有計(jì)劃、有組織地推進(jìn)和實(shí)施。

潘洪建? ?揚(yáng)州大學(xué)基礎(chǔ)教育研究所所長，教授，博士。