用錢學森教育思想提增學生科學思維能力

〔摘" "要〕" 隨著經(jīng)濟社會的高速發(fā)展，為基礎教育改革提出新要求。在新形勢下的基礎教育改革舉措中，對小學1～2年級學生科學思維能力的培養(yǎng)尤為重要。我校充分利用錢學森思想資源，結(jié)合科學實踐活動課程實踐，根據(jù)前人科學思維能力探索路徑，開展了對1～2年級學生科學思維能力培養(yǎng)的理論研究與實踐，以期給廣大基礎教育研究者提供新思路與新途徑。

〔關鍵詞〕" 小學科學；科學思維能力；錢學森思想；策略

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）18" " 0106-03

一、提增1～2年級學生科學思維能力的必要性

促進智力發(fā)展的主要任務就是對學生思維能力的培養(yǎng)。思維能力是學生智力核心因素，思維能力的提升是其智力進步的標志和縮影。從小培養(yǎng)學生思維能力能夠決定其學習能力的高低，尤其對于一些理工科專業(yè)的學生，邏輯思維能力的重要性更為突出。1～2年級小學生在感知、注意力、思維、情感等方面的發(fā)展處于初級且快速上升階段。研究指出，1～2年級學生具有與生俱來的科學家特質(zhì)，他們對各種事物、現(xiàn)象都充滿了好奇，像“十萬個為什么”，總是在不斷地提問，有著本能的探究需求與渴望。隨著義務教育新課程改革的不斷深入，在小學1～2年級科學教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維能力受到越來越多的關注。研究指出，" 小學1～2年級是培養(yǎng)學生成為創(chuàng)新型人才的關鍵階段，也是創(chuàng)造性思維能力形成和提升的關鍵階段，因此，在小學1～2年級科學教育教學中注重培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維能力具有重要意義。《義務教育科學課程標準（2022年版）》首次將科學思維納入核心素養(yǎng)板塊，可見研究對1～2年級學生進行科學思維培養(yǎng)尤為重要。

二、提增1～2年級學生科學思維能力存在的問題

盡管諸多教育工作者對小學1～2年級學生科學思維能力的培養(yǎng)進行了廣泛研究，但其培養(yǎng)路徑等仍存在一定的問題與局限。福建省古洋小學王阿徹指出，小學教育工作者必須利用低齡段兒童學習啟蒙階段和黃金時期，著重培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和能力。教師須充分注意1～2年級學生自主性及抽象思維學習特點，加強對小學生綜合素養(yǎng)和實踐能力的培養(yǎng)，注意引導其樹立正確人生觀、價值觀及良好的行為習慣，同時把創(chuàng)新意識納入重點。然而1～2年級學生在學習過程中常常會出現(xiàn)一些錯誤。為此我們就需要結(jié)合學生自身特點及當節(jié)課堂的課程學習特點制定合理的培養(yǎng)計劃，從而切實提高學生的創(chuàng)新意識和想象力。鑒于傳統(tǒng)應試教育模式難以改變，教師“填鴨式”課堂教學，對學生思維啟發(fā)不足及1～2年級學生心智發(fā)育不成熟，因此，認為1～2年級教師應以生活為基礎，激發(fā)學生學習熱情，多多鼓勵學生，進行動態(tài)觀察式教育，加強對其創(chuàng)新能力和意識的培養(yǎng)。

三、提增1～2年級學生科學思維能力的理論背景

小學1～2年級學生科學思維能力培養(yǎng)，既是新課程改革的核心素養(yǎng)之一，也貫穿整個學科課程的方方面面，同時中國基礎教育改革也對小學1～2年級學生科學思維能力培養(yǎng)提出了新的要求?！半p減”政策是國家主導的，面對的是學校、學生和家長等，需要解決的是教育領域內(nèi)的有關主體問題，包括中小學生學業(yè)負擔過重，校外培訓機構(gòu)良莠不齊，最后是學生的全面發(fā)展未得到真正重視與落實。因此，在“雙減”政策背景下基礎教育改革重要目標是促進教育質(zhì)效雙增，實現(xiàn)基礎教育公平，用科學合理的方式促進基礎教育質(zhì)量和效率齊頭并進。教育的高質(zhì)量發(fā)展意味著要對教育內(nèi)容反復打磨，精益求精，同時要兼顧效率的提高。無論質(zhì)量還是效率的提高，都離不開思維能力培養(yǎng)這個前提。思維能力是創(chuàng)新創(chuàng)造的基礎，良好的思維能力不僅能提高學生學習效率，還能為學生以后更加深入的學習奠定良好的基礎。因此，在“雙減”背景下探究科學思維能力培養(yǎng)具有強有力的政策背景。在“雙減”政策下實施的科學思維能力培養(yǎng)，將會促進基礎教育公平化、合理化，提高學生的學習質(zhì)量與效率，落實基礎教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展。然而，檢索相關文獻，基于“雙減”背景發(fā)展1～2年級學生科學思維能力的研究尚不多見。本文將結(jié)合本校課程實踐活動提出在“雙減”政策下，培養(yǎng)學生科學思維能力新途徑。

根據(jù)相關文獻綜述，錢學森教育思想的精髓可概括為現(xiàn)代科學技術(shù)體系、大成智慧學與新的“通才”教育觀、科學與藝術(shù)結(jié)合?，F(xiàn)代科學體系是基礎科學、技術(shù)科學與工程科學的交叉融合，在理論研究和工程實踐中誰也離不開誰。大成智慧的核心就是要打通各行各業(yè)各學科的界限，大家都可以敞開思路互相交流、互相促進，科學技術(shù)部門之間都是相互滲透、相互促進的，人的創(chuàng)造性成果往往出現(xiàn)在這些交叉點上，因而知識都聚焦于此。研究認為，我們熟練掌握的知識跨度越大，創(chuàng)新程度也越高。需要突破的障礙是人們所習慣的部分、分割、分隔、打不通。而大成智慧學總攬全局，洞察關系，促使我們突破障礙，進而實現(xiàn)觸類旁通，順利完成創(chuàng)新。錢學森的大成智慧教育思想是培養(yǎng)杰出創(chuàng)新人才的重要指導，也正是培養(yǎng)1～2年級學生科學思維所必需的。因此，將錢學森教育思想融入科學思維能力培養(yǎng)，將會推進科學課程改革，深化創(chuàng)新能力培養(yǎng)。我校結(jié)合“雙減”政策，將錢學森教育思想融入科學實踐活動課程，切實提高了1～2年級教師培養(yǎng)科學思維能力意識。

四、提增1～2年級學生科學思維能力的路徑

為將1～2年級學生科學思維培養(yǎng)落到實處，大批優(yōu)秀教育科學工作者做了大量研究系統(tǒng)的工作。張軍霞等結(jié)合一年級科學教材系統(tǒng)地指出了小學科學思維能力培養(yǎng)的各個方面。首先，科學研究與科學思維相吻合。在教材中，科學實踐從問題出發(fā)，教師引導學生在探究過程中認真思考，解決問題。在科學思維不斷發(fā)展過程中形成科學概念?？茖W思維的教學也是概念教學，1～2年級的概念均為具體概念，具體概念是學生通過感覺器官去感知獲得的。1～2年級科學教材則是在比較不同事物的不同本質(zhì)屬性，加以分析便形成科學概念。思維在表示事物時既是分析也是綜合，是不同的思維過程。運用概念進行不同事物判斷則是對概念的深入理解。其次，科學課程為學生多種科學思維活動提供機會。在科學實驗中，教師總會鼓勵學生提出問題，然后自己尋找解決問題的途徑，這即是對形象思維與直覺思維的訓練。在科學思維能力中，這兩種思維往往同時存在，相輔相成。在1～2年級科學教材的單元回顧中，單元科學概念的相互關系貫通了抽象思維與形象思維?？茖W靈感的出現(xiàn)常常與直覺思維相關。在科學課堂上，教師要把課堂還給學生，給予學生充分肯定，引導學生設計、觀察、了解事物，最后獲得對事物的獨特靈感。在創(chuàng)造性思維中，抽象思維與形象思維都起著重要作用。此外，發(fā)散與質(zhì)疑思維也是創(chuàng)造性思維的重要組成部分。在1～2年級教材中，注重培養(yǎng)學生發(fā)散和質(zhì)疑思維，啟發(fā)他們的創(chuàng)造性。除教材本身的科學思維培養(yǎng)路徑之外，研究者還對“比較思維”作了相應論述，指出分別從三個方面培養(yǎng)“比較思維”：第一，提供有結(jié)構(gòu)的素材，給學生提供抓手；第二，利用真實有效的記錄，讓學生比較依據(jù)；第三，在比較的基礎上鼓勵學生間相互交流與表達觀點，引導學生自己得出結(jié)果。

竺紅波、蓋玲等人則通過1～2年級科學課堂上具體教學環(huán)節(jié)，" 討論科學思維培養(yǎng)路徑。認為1～2年級科學課教師要以學生思維發(fā)展為主線，給學生提供主動參與活動探究的機會，創(chuàng)設情境，用問題激活思維，指導學生深度探究，有目的地培養(yǎng)學生思維。在收集證據(jù)和信息過程中發(fā)展學生科學思維。與張軍霞等人一樣，主張在科學概念與運用的過程中拓展科學思維，以多種形式展示自己的思維過程，這里的形式除口語表達外，還包括用圖畫、數(shù)據(jù)等形式表達自己的想法。特別是教師須指導學生研討反思，提升學生的思維能力。

除了在理論層面培養(yǎng)思維能力外，隨著社會和市場環(huán)境的變化，以市場為導向的人才培養(yǎng)顯得尤為重要。現(xiàn)代化的教育更加注重學生的實踐能力，強調(diào)理論知識與實踐相聯(lián)系，實現(xiàn)實踐與知識的統(tǒng)一?，F(xiàn)代基礎教育改革要求則更加注重課堂及課外學生動手能力的培養(yǎng)。例如，借助火柴棒學習數(shù)的組成，能讓學生感受知識的來源，提高學生實踐動手能力。換言之，學生動手能力不斷提升，思維能力也能逐漸得到提升。與其他研究者同感，本研究認為，在科學課堂上仍需要強化學生口語表達，這亦是思維能力培養(yǎng)有效途徑之一。既然實踐活動是培養(yǎng)科學思維能力的重要途徑之一，如何發(fā)動學生廣泛參與科學實踐活動就顯得尤為重要。在科學課堂上有大量的科學實驗，教師除前期的情境創(chuàng)設外，還要優(yōu)化實驗內(nèi)容，明確研究方向，篩選實驗材料?？梢源蚱平虒W常規(guī)，讓學生自主參與準備材料，啟發(fā)學生的發(fā)散性思維，并積極參與實驗操作過程，提升學生的科學思維能力。為實現(xiàn)科學課程標準的要求，教師應調(diào)動學生主觀能動性，幫助學生主動思考，全面提高學生科學思維能力。

五、以錢學森教育思想提增1～2年級學生科學思維能力的實踐

結(jié)合我校課題組綜合實踐活動課程，以“中國火箭知多少”為例，闡述“雙減”政策下融入錢學森教育思想的1～2年級科學思維能力培養(yǎng)理論與方法。在活動開始前教師播放動畫，顯示小朋友吹氣球，不小心，手一松，氣球飛到了遠處。在景區(qū)游湖時，小朋友和家長坐在汽船上，只聽見轟隆隆聲，汽船速度很快地往前沖。學生都很開心，覺得自己曾經(jīng)玩得真過癮。這時教師便啟發(fā)學生，氣球、汽船為什么那么快離我們而去，它是靠什么往前運動的呢？馬上有學生說“氣”，因為這兩個物體都含“氣”這個字。可見形象思維與抽象思維相輔相成，相互補充，同時體現(xiàn)了比較思維。教師正是用學生日常生活中的事物啟發(fā)學生思維，提出問題，得出結(jié)論。同時我們知道，船與氣這是工程與化學跨學科研究的范疇，體現(xiàn)了錢學森大成智慧中的跨學科思想、跨領域特點。此外，這種以生活實踐為背景的問題導入，能高效啟發(fā)學生思維，促使學生快速建立形象思維與抽象思維的聯(lián)系，這與“雙減”政策所倡導的高效思維高度契合，充分體現(xiàn)“雙減”政策下的科學思維培養(yǎng)新路徑。除問題導入外，在實踐互動過程中，我們利用填寫表格、卡片等形式進行分組活動，組織組間交流總結(jié)，同時當堂進行組間評價。上述活動，盡管與前述研究者目的相同，但在具體實踐過程中，我們豐富了表現(xiàn)形式，強化了可視化操作流程。通過實踐過程、數(shù)據(jù)展示，讓學生能直觀了解到自己與他人的思維過程；通過比較分析，讓學生自己總結(jié)方法，得出結(jié)論，并能優(yōu)化自己的實踐過程。在此課程中，學生不僅訓練了科學思維能力，而且展現(xiàn)了自己與他人的思維過程，并將其反饋到自己的思維過程中，這對于1～2年級學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)至關重要。在我校綜合實踐活動課中，學生不僅聯(lián)系了生活，更是貫通了多個學科，充分體現(xiàn)了錢學森“通才”教育觀。上述實踐，是我校在“雙減”背景下充分融合錢學森教育思想，探索1～2年級學生科學思維能力培養(yǎng)的具體方式，可供同行交流、借鑒。

【本文系2021年度武漢市教育科學規(guī)劃重點課題“‘雙減’背景下錢學森教育思想在小學綜合實踐活動課中的應用研究”的研究成果，課題編號：2021A063】

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