直面科學思維

教科版科學教材編委北京市教育學會小學科學專委會秘書長

北京教科院基教教研中心科學教研室主任、高級教師

賈 欣

作為科學老師，科學思維這個詞一直若隱若現地伴隨著我們，最近這個詞相對比較熱門。

2008年，北京在做“做中學”項目，在北京市教研員蘇曉民、黎小抗和彭香老師，人教社殷志杰老師以及我師父孔祥旭老師的指導下，我們共同設計了《聲音的秘密》一課的教學方案。其間，幾位老師均提出關注科學思維在教學中的發展，殷志杰老師還幫我們分析了教學中的科學思維。面對如此高深的思維話題，我選擇了避開，原因僅僅是認為這很難。因為畏難，我很長一段時間都在規避科學思維。回想起來，真是愧對幾位專家的教導。畏難可能是很多科學老師面對科學思維這個話題時的本能反應，怎樣擺脫畏難情緒，尋求發展呢？

第一階段，認識科學思維方法。

科學思維有著相對豐富的內涵，讓人望而生畏。建議從科學思維方法入手，易于掌握，而又能關聯模型建構、科學推理、科學論證和質疑創新等相關要素。通過網絡搜索“科學思維方法”就會得到大量有用信息，如，比較、分類、歸納、演繹、類比等等名詞解釋。網絡能夠提供大量相關信息，降低入門難度。科學思維方法屬于邏輯學范疇，閱讀普通邏輯、科學哲學等領域圖書開展學習即可。這個學習過程會幫助大家認識各種科學思維方法的定義和格式。

第二階段，識別科學思維方法。

認識了科學思維方法的定義和格式之后，就需要在實際教學工作中，通過備課、聽課來識別科學思維方法的外化表現，強化認識。思維是要通過語言外化表達的，教材對于科學思維的表達是通過文字和圖片輸出的，所以嘗試在備課中識別圖片、文字。理解科學思維方法是一種自我訓練，可以嘗試在教材的不同環節中，分析文字和圖片之間的思維方法。對難以定義的思維方法，反復對照理論書上的定義進行甄別。此外，在聽課過程中，嘗試分析老師的語言，用以確認此時老師所表達的思維方法。這個過程會提升動態過程中對思維方法運用的敏感度。

在這個識別科學思維方法的訓練過程中，能加強自身對探究邏輯的認識。因為在科學探究過程中，邏輯推理的自洽與否影響著科學研究的合理性，而邏輯推理的構建需要科學思維方法的支撐。所以，當我們投入備課、聽課、對科學思維方法的識別活動中后，能感受到科學探究學習過程不是靠活動的序列推進的，是與“因為……所以……”“只有……才……”這樣的邏輯詞共進的。

第三階段，運用科學思維方法。

科學探究的過程既是解決問題的過程，又是用于解決問題的科學思維方法有謀略的應用過程。但當老師有能力通過對教材的分析確定科學思維方法構建的推理過程時，就要進入探究活動過程的教學設計了，讓思維方法用于解決探究問題之中。在這個過程中，需要考慮科學思維方法的應用與科學探究過程的一致性。其實這本就是相關聯的整體，不可分割，但在教學設計過程中，往往會因為對科學思維方法的陌生而被忽視，無邏輯的科學探究并不少見。例如，當我們要組織求同歸納推理的探究活動時，首先要做的是選擇觀察對象，以促成學生對不同對象的觀察。為此，老師就要在教學設計中，有目的地選擇用以觀察的對象，以促成學生在觀察活動中，有效獲取可用于比較相同的信息。這樣的實驗器材的選擇，已經暗含了思維的素材。而其中記錄方式、板書方式、學生表達的指導，都將以求同歸納的格式為基礎，展開設計。

上述三個階段，僅僅表現了科學老師學習運用科學思維方法的一種路徑，用以入門，而深入理解將在這樣的學習和應用中拓展開來。老師會漸漸深入思考：推動科學思維的動力是什么？概念與科學思維又有怎樣的聯系？學生是怎樣思維的？等等，這些問題都將在與科學思維方法的接觸中展現彼此的關聯。■