小學生科學態度的表現和培養策略

葉寶生， 曹溫慶

(首都師范大學 初等教育學院， 北京 100048)

小學科學課程擔負著培養小學生科學素養的重要任務。根據《中國學生發展核心素養》[1]，科學課程顯然要重點培養學生的科學精神?？茖W精神又包括“理性思維、勇于探究和批判質疑”，也就是說科學精神表現為科學態度。對于小學生來說，其學習的科學知識、應用的科學方法，在將來都會不斷擴展、不斷加深、不斷精確，只有其獲得的科學素養，或說積極的科學態度會影響其一生。因此，小學生科學態度的培養成為其科學素養提升的重要過程。但是由于態度具有內隱性、具有積極和消極的兩面性，很難通過紙筆測量的方式進行評定，在實際教學中經常會被淡化或忽視。科學態度面臨同樣的狀況。本文在闡釋科學態度內涵的基礎上，揭示科學態度的心理表現，提煉出培養科學態度的教學策略。

一、態度和科學態度

態度是影響個人對一類人、客體或事件的行為選擇的一種習得的內部狀態[2]。態度包含三種成分，即認知、情感和行為傾向性。其中，認知指態度主體對事物的了解、知覺、理解、信念和評價；情感指主體對態度對象的情感體驗及情緒反應，是態度的核心成分；行為傾向性是由認知、情感決定的對于態度對象的行為反應傾向，即行為的直接準備狀態。認知是態度形成的基礎和依據，情感是態度的核心，行為傾向是態度的外在表現。

針對科學來說，認知是學生在科學認識過程中所獲得對科學的理解；科學情感是人對自然世界及其變化規律的內心體驗，是對科學知識是否滿足個人需要的評價或反映，表現為對自然現象的好奇心和求知欲，對自然變化的探究心理，對科學本身的價值評價與判斷，對科學與社會、個人關系的判斷與評價。由此形成的科學態度是指人對自然現象、自然規律及其與個人和社會的關系做出行為選擇時的反應傾向?？茖W態度的核心是實事求是，表現為尊重事實，尊重規律，敢于依據客觀事實提出自己的見解，能聽取與分析不同的意見，并能夠根據科學事實修正自己的觀點。對于小學生來說，表現為喜歡學科學、做科學、用科學，獨立思考、依事實作出判斷和選擇。

科學態度主要包含 “科學的態度”以及“對科學的態度”兩方面的內容?！翱茖W的態度”主要是指個體在進行與科學有關的活動時，所采取的思考、判斷、分析以及解決問題時的方式。具體表現為：在進行與科學有關的活動的過程中有質疑精神，要保持好奇心，實事求是，大膽質疑，批判性思考等。“對科學的態度”主要是個體在進行與科學有關的活動時，在與態度的對象(包括與科學相關的人、事、物等)的相互作用過程中，形成的感覺、知覺、認識、信念、意見等。具體表現為：對科學的看法，對學習科學的興趣，對科學家的態度，對科學與社會、技術和環境關系的理解，對參與科學活動的積極性等?？茖W態度的內容可以總結為表1：

表1 科學態度的內容維度

二、小學生科學態度的行為表現

(一)在注意力方面的表現

注意通常指選擇性注意，即有選擇地加工某些刺激而忽視其他刺激的傾向[3]。注意是心理活動時對一定對象的指向和集中。指向性和集中性是注意的兩個基本特征。注意的指向性是指心理活動有選擇地反映一定的對象，而離開其他其余的對象。注意的集中性是指心理活動停留在被選擇的對象上的緊張和強度或緊張度。它使心理活動離開一切無關的事物，并且抑制多余的活動。注意的指向性和集中性表明注意具有方向和強度的特征。在科學課堂學習活動中，當進行觀察時，學生會根據觀察目的視覺集中在科學事物特征或屬性上，同時進行思考，會忽略其他因素的干擾，表現為“對自然現象保持好奇心和探究熱情”的科學態度。當進行科學實驗時，根據實驗設計程序，一步一步仔細操作，既觀察科學事物變化過程也要記錄科學現象，全身心投入與同學的合作過程中，表現出“樂于參加觀察、實驗、制作、調查等科學活動”“在科學探究活動中主動與他人合作”的科學態度。在對觀察實驗獲得證據或數據時，認真思考，用證據得出結論，表現出“有基于證據和推理發表自己見解的意識”，同時在表達交流過程，認真傾聽同學的發言，傾聽老師的指導，表現出“積極參與交流和討論，尊重他人的情感和態度”“樂于傾聽不同的意見和理解別人的想法”“勇于修正與完善自己的觀點”。這些都是注意力方面表現出的科學態度，也是學生對科學活動具有積極投入的態度傾向。

(二)在意志力方面的表現

意志是指個體自覺地確定目的并根據目的來支配和調節自己的行動，克服困難以實現預定目的的心理過程。意志表現在人的有目的行動中，而人調節控制自己行為的能力稱為意志力。意志力的培養和表現就在這種意志行動中[4]。在科學課堂學習活動中，不管是觀察、實驗還是科學論證，都是在明確的目的下進行的，接下來就是計劃，也就是科學觀察流程和實驗操作流程，科學論證又體現在科學推理的運用。學生在教師指導下自己根據學習主題確定觀察目的和實驗目的，然后作出觀察計劃和實驗計劃。在計劃實施的過程中，努力尋找將驗證主題問題的各種證據，不怕麻煩，不懼辛苦，表現出“在活動中克服困難，完成預定的任務”的科學態度。在對觀察實驗結果通過邏輯思考進行論證過程，或根據大量證據發現科學事物的共同特征得到類概念或普遍性認識(歸納推理)，或根據實驗事實揭示出事物屬性或變化規律(典型歸納法)，或根據科學原理對個別具體事物歸類或作出推斷(演繹推理)，或根據類比揭示出科學事物的新屬性，都會憑借證據和數據進行邏輯推理，不盲從他人結論，尊重邏輯論斷，表現出“實事求是，不迷信權威”“勇于修正與完善自己的觀點”“在學習科學中運用批判性思維大膽質疑”“善于從不同角度思考問題，追求創新”。這些是意志力方面所表現的科學態度。

(三)在情緒情感方面的表現

情緒和情感是人對客觀事物的態度的體驗，是人對客觀事物與個體需要之間關系的反映[5]。情緒和情感都是對需要滿足狀況的心理反應，是屬于同一類而不同層次的心理體驗。情緒和情感的區別：一是情緒的生理性和情感的社會性。情緒更多是與生理需要滿足狀況相聯系的心理活動，情感則是與社會性需要滿足與否相聯系的心理活動。情緒是原始的，是人和動物(尤其是高等動物)所共有的。情感則是人類所特有的心理活動，具有一定的社會歷史性。二是情緒與情感相比，情緒不穩定，情緒具有較強的情境性、機動性和暫時性，會隨著情境的改變以及需要滿足情況的變化而發生相應的改變。情感具有較強的穩定性、深刻性和持久性，是對事物態度的反映，是構成個性心理品質的穩定成分。三是情緒表現的外顯性和情感表現的內在性。情緒表現具有明顯的沖動性和外部特征。面部表情是情緒的主要表現形式；而情感多以內在感受、體驗的形式存在。

情緒對應有情緒狀態，情感區分為道德感、理智感和美感。道德感是個體根據一定社會道德行為標準，在評價自己或他人的行為舉止、思想、言論和意圖時產生的情感體驗。理智感是人對認知活動成就進行評價時產生的情感體驗。美感是人對事物的美的體驗，是人們基于美的需要，按照個人審美標準，對自然和社會生活中的各種事物進行評價時產生的情感體驗[6]。在科學學習活動中，學生的道德感體現在“愛護小動物”“愛護植物”的態度上，也表現在對技術產品幫助人們更方便、更快捷地進行生產、生活的肯定，對它們對環境的破壞或產生的負面作用的否定。學生的理智感表現在科學認知過程中，當學生觀察昆蟲的特征，獲得對昆蟲的共同特征和與其他動物的區別性特征的認識，可以成功地判斷蜻蜓屬于昆蟲，而蝦不是昆蟲，懂得分類的重要意義。學生觀察“銅球的熱脹冷縮”實驗，發現雖然無法直接看到固體的熱脹冷縮，但通過對比可以知覺理解這種現象，知道科學實驗對于揭示科學事物屬性的重要作用。小學生的美感主要是科學事物特征和屬性及其科學變化過程所獲得的審美體驗。如蝴蝶美麗的翅、螞蟻雄健的結構、對稱的雪花冰晶、對流的環形流動等。到中學及其更高學段才會體驗科學表達或科學公式的簡潔美、對稱美和協調美。

情感是通過情緒表達的。學生的道德感、理智感和美感除了肯定和否定的表達以外，往往也表現在情緒上。如對參與環境保護的積極表現、對自然界美景的興奮感嘆、對科學實驗現象的驚訝表情等。在注意力和意志力方面也是通過可觀察的情緒反映出來。如學生做科學觀察會無視教師或聽課者的存在；做實驗會皺眉也會開心地微笑；進行科學討論時，時而凝思苦想，時而頓悟狀，立刻舉手爭取表達的機會。這些都是良好的注意力和意志力在情緒上的表現，教師正是通過學生在課堂上的情緒表現，控制著教學的節奏，動靜結合、快慢適宜，達到好的教學效果。

三、小學生科學態度的培養

(一)激發科學學習興趣

興趣是個體力求認識某種事物或從事某項活動的心理傾向。它表現為個體對某種事物或從事某種活動的選擇性態度和積極的情緒反應。興趣是人們從事活動的強大動力。凡是符合個體興趣的活動，就能提高人們的積極性，積極愉快地從事某種活動。根據興趣所指向的目標，可以把它們分為直接興趣和間接興趣[7]。直接興趣是對活動過程本身的興趣。例如小學生普遍對觀察活動、實驗活動具有濃厚的興趣，這是對學習過程本身的興趣。間接興趣是指對活動結果的興趣。如通過觀察獲得對某一類動物共同特征的認識、通過實驗知道物體具有熱脹冷縮的性質，對這些認識結果的興趣就是間接興趣。年齡小的兒童大多數是對活動本身感興趣。年齡稍大的兒童會更多地對活動結果產生興趣。

利用無意注意的特點引發直接興趣，根據有意注意的要求保持間接興趣。引起無意注意的刺激物的特點：一是刺激物的強度。刺激物的強度是引起無意注意的重要原因。強烈的刺激物如濃烈的氣味、震撼的聲音、突出的視覺形象等。如，上課時將幾枝鮮花呈現給學生，什么形狀、什么顏色、好看嗎？這是直接興趣?；ㄩ_鮮艷，還有香味，對植物有什么作用？學生對問題結果的興趣就產生了。色澤鮮艷、味道芳香的鮮花，會“招蜂引蝶”，幫助自己傳粉。二是刺激物之間的對比關系。刺激物在強度、形狀、大小、顏色和持續時間等方面與其他刺激物存在顯著差別時，會引起人們的無意注意。例如，光的傳播，用激光筆發射激光，傾斜射到黑色屏幕上觀察軌跡。固體的熱脹冷縮由于膨脹系數很小，現象很不明顯。典型的固體熱脹冷縮實驗是用室溫下剛好能穿過銅環的銅球，在銅球加熱后不能穿過銅環進行對比，認識到固體具有熱脹冷縮的性質。三是刺激物的活動和變化?；顒拥拇碳の?、變化的刺激物比不活動、無變化的刺激物更容易引起人們的注意，例如學習聲音，課堂上播放交響樂，引發直接興趣，再思考問題：你聽的聲音有什么變化？轉為對學習結果的興趣，即聲音的變化體現在音量、音調、音色的變化。教師在講課時音調的變化及講話節奏的快慢變化也有助于引起學生的無意注意。四是新異的事物很容易成為注意的對象。千篇一律的、刻板的、多次重復的事物很難吸引人們的注意。所謂刺激物的新異性是指刺激物的異乎尋常的特性。學習物體在水中的浮與沉。教師將一鐵塊放入水槽，鐵塊沉底；將一泡沫塑料塊放入水槽，泡沫塑料塊漂浮。將兩者捆綁在一起，是浮起還是沉底？學生操作，發現有的浮起，有的沉底。引發問題：如何使沉的物體浮起來，使浮的物體沉下去？沉、浮由什么因素決定？既有對活動本身的直接興趣，又有對活動結果的間接興趣，保持積極的活動狀態。

可以看到，科學學習過程中對直接興趣的激發和間接興趣的保持，很好地吸引學生的注意力和保持持久的注意力，可以有效培養學生在注意力方面的科學態度。

(二)培養科學學習活動動機

動機是由需要所推動達到一定目標的行為動力。動機分為生理性動機和社會性動機。生理動機是對生理需要的動力行為。這里重點討論社會性動機。社會性動機起源于社會性需求，與人的社會性需求相聯系。又包括成就動機、交往動機和學習動機。成就動機：旨在完成某種任務時，力圖獲得成功想法的動機。成就動機對個人的發展和社會的進步都具有重要作用。交往動機：指個體愿意與他人接近，合作互惠并發展友誼的動機。人類的交往動機反映了社會生活和勞動的要求。人要參加社會生活，要勞動，就必須與他人協調合作，保持友誼關系。人際交往也是個體心理正常發展的必要條件。學習動機：指直接推動學生進行學習的內部動力。學習動機并不是某種單一的結構，而是由多種動力因素組成的整體系統，其中包括學習需要、學習自覺性、學習態度、學習興趣等。一般認為，學習動機在學習活動中具有引起學習的作用，維持學習的作用，強化學習的作用，調整學習的作用[8]。

動機的培養依賴于有意注意。引起和保持有意注意的條件和方法有以下幾種：第一個是加深對活動的目的、任務的理解。有意注意是有預定目的的，人們對活動的目的、任務的重要意義理解得越清楚，越深刻，對任務完成的愿望越強烈，那么與完成任務有關的一切事物就越能引起和保持人的有意注意。第二個是建立學習動機。學生的學習動機使學生具有明確的觀察實驗目的，由此保持對活動過程的有意注意、對活動結果的間接興趣，自始至終集中注意，積極投入。第三個是合理地組織活動。在明確的目的任務的前提下，合理地組織活動，有助于集中注意。智力活動與實際操作相結合，有利于保持有意注意。根據任務的需要，提出一定的自我要求，經常提醒自己保持注意。提出問題有利于加強有意注意。第四個是用堅強意志與干擾作斗爭。有意注意，不僅在沒有干擾的情況下進行，有時在有干擾的情況下也是可能的。干擾可能是外界刺激物，也可能是機體的某些狀態，如疲勞疾病和一些無關的思想情緒。在這種情況下，人們為了集中注意，除了采取一定的措施排除干擾外，還要用堅強的意志與干擾作斗爭，這樣既鍛煉意志，又能培養有意注意。如學習“種子的傳播”，開始引入人類的播種活動，引發問題：為什么要將種子分散開來進行大面積種植？對問題的討論，得到認識：種子分散開來有利于更好地吸收土壤中的水分和營養、有利于接受陽光照射。引發出學習主題：自然界的植物如何使自己的種子分散開來？也就是自然界的種子如何傳播以利于種子繁殖。面對這個未知問題的思考，就產生了學習需求，也就建立了學習動機。在學習動機的驅動下，開始進行科學觀察活動。觀察活動有對多種植物種子傳播的視頻或圖片，也有蒼耳、鬼針草、椰子、蓮蓬、蒲公英等多種實物種子，使學生在豐富的感知下，理解種子特征結構與環境相適應的傳播方式。由于具有明確的目的和學習動機，學生會集中注意力在科學觀察活動中，隨時排除干擾，完成學習任務。在這個過程中，學生會追求自己的成功，具有成就動機；也會積極和同伴交流討論。聽取別人的觀點和表達自己的觀點，與同伴建立友誼，實現交往動機。學生獲取到科學知識，實現自己的學習動機。

可以看到，良好的學習動機的培養，會養成學生“有基于證據和推理發表自己見解的意識”“在活動中克服困難，完成預定的任務”“在學習科學中運用批判性思維大膽質疑”的科學態度。良好的交往動機的培養，會養成學生“在科學探究活動中主動與他人合作”“積極參與交流和討論，尊重他人的情感和態度”“樂于傾聽不同的意見和理解別人的想法”“勇于修正與完善自己的觀點”的科學態度。良好的成就動機培養，會養成學生“樂于參加觀察、實驗、制作、調查等科學活動”“對自然現象保持好奇心和探究熱情”“善于從不同角度思考問題，追求創新”的科學態度。

(三)培養科學學習的成就感

從態度的習得方式來看，條件反射的學習是態度形成的基礎。人們在滿足需要過程中，可以形成自己的態度。對于能滿足需要并引起快感的客體一般會形成肯定的態度，而對妨礙需要滿足的事物就容易形成否定態度。

態度培養的基本方法是強化，也就是說態度的建立依賴于對學習行為完成所給予的強化。人們都喜歡自己擅長的事情，導致成功的各種行為極有可能就是個人對其表現出積極態度的那些行為。在許多教育情景中，通過讓學生獲得成功就能非常容易地確保獲得想要的積極態度?？茖W態度的習得，就是幫助學生在科學活動中不斷獲得成功體驗。也就是要發揮學生的成就動機，實現成功，獲得成就感。成就感指一個人做完一件事情或者做一件事情時，為自己所做的事情感到愉快或成功的感覺，即愿望與現實達到平衡產生的一種心理感受。因此，在教學設計時要考慮學生的年齡特征和所學科學知識的難度，特別是設計好難度進階，作好全體學生基本都能夠順利完成科學任務和獲得科學認識的保證。在教學實施時，要特別關注進度慢的學生，幫助他們、輔導他們，使全體學生都能獲得成功。這樣，通過成功體驗，學生獲得成就感，激發和保持他們科學學習興趣和動機，培養學生積極的科學態度。

四、小學科學科學態度目標的陳述

科學態度包含科學認知、科學情感和行為傾向性三種成分，在進行科學態度目標陳述時：(1)要說明針對具體科學知識、科學方法的意義和價值的理解，不同學習內容蘊含的意義價值是不同的，意味著所產生的情感是不同的。(2)要對學生的情感狀態進行陳述，會包括下列某些狀態，如感興趣、高度投入的安靜或興奮等。(3)對行為狀態進行陳述，會包括積極參與到科學活動中、實事求是(勇于基于證據和推理發表觀點、敢于質疑、善于傾聽不同的意見和理解別人的想法)，也包括履行職責、分工合作、尊重他人等各個學科都會存在的行為狀態。下面通過幾個例子說明科學態度狀態陳述法的應用。

生命科學領域，“昆蟲”一課的科學態度目標：通過識別昆蟲的共同特征和區別特征，知道分類方法是人類認識事物的基本方法。對昆蟲的識別辨認充滿興趣。積極投入學習昆蟲的活動中。物質科學領域，“熱的傳遞”一課的科學態度教學目標：通過熱傳遞實驗，理解科學實驗是揭示自然界客觀規律的重要方法。依據事實進行判斷，了解熱傳遞是有規律的，規律是可以被認識的，相信規律的客觀性；在科學實驗時，嚴謹規范；認真觀察，發現規律。在地球科學領域，“晝夜交替”一課的科學態度教學目標：知道晝夜交替現象是地球自轉決定的客觀規律，人們按照這個規律安排作息時間和生活、生產計劃。形成客觀事物發展是有規律的，人們要尊重客觀規律的科學觀念。在模型的構建過程中，嘗試不同的構思，培養批判質疑的意識。

由于態度是從最低級別的對事物的“注意接受”開始，經歷對其情感刺激的“反應”，產生對事物的“評價”，對各個事物的價值及其聯系進行“組織”，最后形成對世界的價值觀或說成為性格化[9]?？梢酝茢?，態度的形成比較緩慢，只有過了很長一段時間甚至好幾年才能看出其變化結果。因此，作為一種學習結果的態度很難從程度進行規定，往往從期望的呈現狀態上進行描述。從對所學知識意義價值的理解和學生情緒情感上的狀態表現陳述的態度目標，這樣將直接指示教學行為，是落實科學態度培養的依據，也是評價的依據。