21世紀以來,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,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)上進行的分析、綜合、判斷與推理活動。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)思維是一種獨特的思維類型,它具有客觀性、精確性、批判性、可驗證性和可預(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。我們認為,科學(xué)知識原理、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)課程標準(2022年版)》將科學(xué)素養(yǎng)劃分為四個方面:科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實踐、態(tài)度責(zé)任。其中,科學(xué)觀念是科學(xué)知識的核心,探究實踐(準確的提法應(yīng)該是科學(xué)探究或科學(xué)實踐,因為許多學(xué)科均有探究實踐)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)家一樣進行觀察、思考、推理與表達的人??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)探究與實踐的內(nèi)在目標,缺乏科學(xué)思維訓(xùn)練的探究實踐極易流于外在的形式。
那么,如何進行科學(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《我們怎樣思維》中就對思維訓(xùn)練(其實就是科學(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,至今仍未過時,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—評價)等。這些模式的運用,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(如科學(xué)觀察、科學(xué)實驗、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,并在不斷試錯中反思、改進。總之,科學(xué)思維培養(yǎng)是科學(xué)教育的一項長期而艱巨的工作,需要有計劃、有組織地推進和實施。
潘洪建? ?揚州大學(xué)基礎(chǔ)教育研究所所長,教授,博士。