科學素養：學前科學教育的課程目標

［摘要］學前科學教育應將培養幼兒的科學素養作為課程總目標。幼兒的科學素養主要體現在知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個方面。學前科學教育應致力于培養幼兒的科學態度、科學行為與習慣。

［關鍵詞］學前教育；科學教育；課程目標；科學素養

基礎教育新課程把中小學科學教育的課程總目標定位于提升學生的科學素養。與此相適應，學前科學教育的課程總目標也應該是培養學生的科學素養，而且幼兒科學教育要結合幼兒的年齡特點、身心發展水平，采取適合幼兒的教育方法，方有可能培養幼兒的科學素養。

一、科學素養的基本內涵

“素養”的最初本意是為了界定人門參與讀寫交流所應具備的最低讀寫技能。科學素養（scientific literacy）最早由美國學者赫德（P．D．Hurd）在1958年提出，是用來表示個人所具備的對科學的基本理解。隨后，人們基于各自的理解對其內涵進行了各種各樣的闡述。

Miller（1983）強調科學素養應視當代的情境加以定義，它包括：（1）對科學原理和方法（即科學的本質）的了解；（2）對重要科學術語和概念（即科學的知識）的了解；（3）對科學的社會影響的意識的理解。^[1]

美國學者Klopfer（1985）認為科學素養應該包括五個方面：（1）了解重要的科學事實、概念、原則和理論；（2）有關科學知識應用于日常生活情境中的能力；（3）具有利用科學探究過程的能力；（4）理解科學性質的一般原理和關于科學、技術與社會的相互作用；（5）具有明智的對待科學的態度以及具有與科學有關的興趣。^[2]

美國科學教師協會課程委員會認為具有科學素養的人有下列特征：（1）與人或環境相處時，會運用科學概念、過程、技術和價值進行抉擇；（2）了解產生科學知識必須依賴探討過程以及相關學說；（3）能分辨科學證據和個人意見的不同；（4）證明事實和學說之間的關系；（5）了解科學和技術對促進人類福利的限度和功能；（6）了解科學和社會的關系；（7）知道科學起源于人類，并了解科學知識的暫時性，當資料充分之后，知識會改變；（8）因為擁有充分的知識和經驗，所以能夠稱贊別人的科學成就；（9）對世界充滿了樂觀的態度；（10）能夠采用和科學相同的價值觀念，所以能夠使用科學和享受科學；（11）一生都持續探討科學并增加其科學知識。

1995年10月加拿大大西洋省編制的科學課程中認為具有科學素養的人有6個特征：（1）理解科學的性質、科學知識及技術的性質；（2）能運用科學知識和技術對自然界進行調查，解決問題和做出有見解的決定；（3）能夠理解科學和技術的主要概念和原則；（4）理解全球社會、經濟和生態系統的相互依存；（5）具有科學的態度，并對科學技術持正面態度；（6）對科學技術職業感興趣，具有終身學習的習慣。^[3]國內也有學者對“科學素養”作了與此類似的界定。^[4]

對上述科學素養的界定進行比較后，筆者認為，科學素養的內涵可以分為知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個維度，這正好與我國基礎教育科學（含分科科學和綜合科學）新課程所強調的三維目標相一致。潘蘇東博士也認為科學素養由科學知識、科學技能方法和科學觀念三個維度構成；^[5]1985年10月在巴基斯坦伊斯蘭堡召開的科學課程研制會議上，專家們也把科學教育的目標界定為：一般地說是給予每一個人適應改善生活質量所急需的知識、技能和態度。^[6]顧志躍先生也曾指出：科學素養是一個包括科學觀（科學精神、態度和價值觀）、科學知能（科學知識與技能、科學方法與能力）、科學行為（科學行為與習慣）的綜合結構，這個結構以科學觀為核心，以科學知能為基礎，以科學行為的養成為標志，形成整體功能。^[7]

二、學前期科學教育的課程目標

科學素養的三維模式結構——科學知識與技能、科學過程與方法、科學態度與價值觀，應是科學教育的課程目標。整個基礎教育階段（幼兒園、小學、初中、高中）的科學教育都應統一于這一課程總目標，以培養學生的科學素養為宗旨。但由于不同年齡和學習階段的學生的年齡特點、身心發展水平和學習基礎不同，因此科學教育課程的具體目標在基礎教育的不同階段應是不一樣的。

進入幼兒期后，兒童腦和神經系統發展快，幼兒末期的腦重已相當于成人的90%，條件反射建立的速度加快，第二信號系統的作用在急劇發展，這些都為幼兒心理的發展提供了物質基礎。幼兒大腦發育的日趨成熟為其接受科學訓練提供了生理基礎，幼兒動作的進一步發展為其接受科學知識開闊了視野，幼兒口頭語言的發展為其主動積極地探索活動創設了有利條件。因此，學前科學教育具有這樣一些特征：科學知識內容的啟蒙性；注重幼兒的直接感知與參與；注重教師適時適度地指導。^[8]

考慮到幼兒身心發展特點和科學教育自身的特點，學前期科學教育的課程目標可以具體化為：

第一，使幼兒知道身邊最淺顯的科學知識。

通過直接讓幼兒進行最簡單的科學活動，使幼兒獲得廣泛的、淺顯的科學知識和直接經驗，包括自然的、社會的內容，初步培養幼兒的觀察、記憶、推理、分類、創造思維等能力。

第二，讓幼兒了解最基礎的科學方法，初步經歷一些簡單的科學探索過程。

通過讓幼兒參與一些簡單的科學探索活動，初步培養幼兒的探索能力和理解能力，引導幼兒意識到應怎樣想、怎樣做、怎樣去發現。新頒布的《幼兒園教育指導綱要（試行）》中也明確指出：“要盡量創造條件讓幼兒參加探究活動，使他們感受科學探究的過程和方法，體驗發現的樂趣。”

第三，讓幼兒初步了解科學的態度、精神與價值觀，訓練幼兒初步養成最基本的科學行為和習慣。

上述三條課程目標對應于科學素養的知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個維度，其最主要的目標是注重對幼兒科學態度和科學習慣的啟蒙教育。這是因為，學前期所獲得的知識是膚淺的，經歷的科學探索過程也是最基本和非常簡單的，而科學態度、科學習慣的啟蒙卻能成為一種強大而持久的動力，甚至可能影響兒童今后的發展和生活方向。實際上，教育部頒布的《幼兒園教育指導綱要（試行）》概括的科學課程的5條具體目標也可以對應于這一課程的三維目標。其中，情感態度與價值觀目標可以細分為如下四個方面：

第一，對周圍世界的好奇和探索的態度。通過趣味性的科學游戲活動，激發幼兒強烈的求知欲和好奇心，初步培養幼兒學科學、愛科學的興趣和態度。

第二，對人和事物的積極、正確的態度。通過對科學家人物、科學發現小故事和科學服務于人類的事例的介紹，讓幼兒從小崇尚科學、崇拜科學家，知道科學技術可以造福于人類，了解科學家在社會生活中的重要作用和地位，形成對人和事物的積極、正確的態度。

第三，尊重事實、實事求是的科學態度。讓幼兒初步了解科學活動中科學家應該持有的態度和價值觀，如自信心、毅力、敢于挑戰、實事求是等，以此激勵幼兒，初步培養他們的主動性、積極性、獨立性和創造性等良好的個性品質。

第四，科學的個人行為和習慣。通過有計劃地訓練使幼兒逐步養成自己動手動腦的探究習慣，初步具有環保意識，逐步養成熱愛自然、保護自然、維護周圍環境的行為習慣。

幼兒的“科學態度”具有自相矛盾的兩方面特點：一方面，幼兒對周圍世界充滿著興趣和好奇，這似乎代表一種強烈的科學精神。幼兒對成人看似平常的事物和現象都懷有許許多多的疑問，特別是對于環境中新穎、陌生、有趣、不協調、神秘或難以理解的事物，都會產生探索的欲望，并以自己的方式（觀看、觸摸、擺弄等行為）滿足自己的好奇心。另一方面，幼兒在堅持科學的客觀性上顯得又很薄弱，常常以自己的主觀意愿代替科學的思考，從而得出和事實背離的結論。學前科學教育應該注重科學探究精神的萌發，不能因為幼兒科學的客觀性的薄弱而忽視對科學態度的培養。教育者的責任就是向兒童展示大自然神奇的一面，激起他們的疑問，鼓勵他們的探索，保持兒童心中的好奇，不能把兒童的這種“科學精神”扼殺在搖籃中。對幼兒進行科學態度的培養應該更注重人文色彩，伴隨幼兒的情感體驗。正因為幼兒科學態度的客觀性很薄弱，所以，對幼兒的科學態度的培養，還應包括客觀態度的培養。教育者要從幼兒的認識特點出發，讓幼兒體會到科學方法是一種客觀的方法，科學的認識要有客觀的態度。我們可采取多種方法培養幼兒對客觀事實的關注，如培養幼兒全面、細致地觀察事物，讓幼兒通過簡單的調查和實驗操作收集信息，教育幼兒客觀地描述觀察、調查和實驗操作的結果，從小養成實事求是的科學態度。

三、學前科學課程目標的內容要求

前面所討論的與科學素養相對應的學前科學課程的目標比較概括和抽象，下面把上述三維目標進一步具體化和細化。

（一）過程與方法

“探究式學習”既是幼兒學習科學的基本方式，又是幼兒的學習目標。學前兒童通過“做”和“游戲”等探究學習過程，在安全、充實、愉悅的心理狀態下，依據現實條件，從自身的好奇心、興趣點出發，通過對操作材料的使用、動手、動腦，體驗和理解探究過程。利用“探究式學習”，可以幫助幼兒仿照科學研究完全或部分的過程來學習有關淺顯的科學內容，從而在潛移默化中養成尊重科學、崇尚真理、勇于探索、樂于創新以及好奇探究的熱情，關愛和保護周圍環境、尊重他人、樂于合作、分享、交流等精神品質，最終提升幼兒的科學素養。

幼兒通過學前的學習，在進入小學時在過程與方法方面應該達到的內容要求有：

●樂于參加科學活動，喜愛動、植物，具有對身過常見事物和現象的特點、變化規律進行探究的好奇心和興趣。

●有初步的感知能力，初步了解各種感官在感知中的作用，學習運用各種感官感知的方法，能夠觀察自然物和自然現象的明顯特征和基本變化。

●學會從一組物體中根據某些特征挑選出物體歸入一類，學習用詞匯或簡單的句子描述事物的特征或自己的發現。

●會運用簡單的非正式測量工具（如繩子、棍子等）和正式測量工具（如尺子、溫度計等）進行測量并學會正確的測量方法和簡單的記錄方法。

●具有動手操作的習慣，能在老師的指導下使用工具進行操作，進行科技小制作。

●能用語言與成人或同伴交流自己的發現、探索過程和方法，表達存在的問題和自己的愿望。

●能大膽地提出問題，發表不同意見，學會尊重別人的觀點和經驗。

（二）知識與技能

通過“探究式學習”，讓幼兒提高關于物質和材料、地球和宇宙、生命和生命過程的科學經驗，學習身邊最淺顯的科學知識。在進入小學時應該具有的知識與技能有：

●獲得有關季節與人類、動植物、環境等關系的感性經驗，形成春、夏、秋、冬四季的初步概念。

●認識日常生活中常見的動植物，了解不同環境中個別動植物的形態特征和生活習性。

●認識日常生活中常見的生活用品的明顯特征和主要用途。

●了解身邊最常見的物理、化學現象，獲得有關的感性經驗。

●認識太陽、地球、月球等最常見的天體，獲得有關宇宙的感性經驗。

●能按指定標準對物體進行兩個或三個特征的分類。

（三）情感態度與價值觀

通過“探究式學習”，不僅可以讓幼兒參與一些簡單的科學活動，了解一些最簡單的科學方法，還可以獲得一些淺顯的科學知識，更重要的是要培養幼兒的科學的態度和行為習慣，具體包括下面一些內容：

●樂于并能較長時間地參加科學活動。

●對周圍世界有濃厚的興趣，愿意動手動腦進行探索活動，喜歡觀察、提出問題、尋求有關信息和答案。

●了解一些著名科學家的故事，培養尊重科學勞動和對科學家的崇敬的情感。

●初步了解常見的動植物與人、環境的關系，關心愛護周圍環境，愛護動植物，親近大自然，有初步的環境保護意識和行為。

●了解常見科技產品與人們生活的關系，感受科學技術對生活的影響，培養幼兒對科學的興趣和熱愛。

●能表達、交流、分享科學活動中的快樂，初步具有交流、合作意識。

參考文獻：

[1]Miller，J．Scientific literacy：A conceptual and empirical review．Daedlus，1983，112（2）：29－48

[2]Klopfer，L．E．Scientific literacy．In Husen，T．and Poatlethwaite，T．N．（Eds．），The International Encyclopedia of Education：Research and Studies．Oxford：Pergamon Pr．，1985，Vol．8

[3]Foundation for the Atlantic Canada Science Curriculum，1995（10）

[4] 歐陽鐘仁．科學教育概論．臺灣：五南圖書出版公司，1998：112

[5] 潘蘇東．從分科到綜合：初中階段科學課程設置問題的研究．北京：中國輕工業出版社，2004：30

[6] 王素．科學教育的目標與課程的發展．外國教育研究，1993（4）

[7][8] 顧志躍．科學教育概論．北京：科學出版社，1999：53－54，98