從科學(xué)觀念的視角進行科學(xué)教育

白欣

“觀念”一詞由笛卡爾轉(zhuǎn)變?yōu)檎J識論術(shù)語，經(jīng)康德和黑格爾確定為——“觀念在思維中是一種必然的事實”。觀念形成是對經(jīng)驗事實的聯(lián)合與整合的過程，觀念反映客觀事物，同時又反作用于客觀事物。從哲學(xué)關(guān)于主觀意識與客觀世界的角度出發(fā)，知識是客觀世界的代表，觀念是主觀意識的思維性綜合，二者處于不斷迭代之中。觀念既來源于事實，具有客觀性，是人對世界的理性認識，也是頭腦中已形成的獨特觀點，具有主觀性，是人對世界一系列系統(tǒng)觀點的總和。

科學(xué)觀念代表著所在領(lǐng)域內(nèi)科學(xué)思想的精華，它為有關(guān)科學(xué)共同體的理論活動和實踐活動提供奠定了思想框架和行動準(zhǔn)則。科學(xué)教育要培養(yǎng)的科學(xué)觀念是對學(xué)生頭腦中已掌握的規(guī)律、原理基本的整合與升華。“觀念為本”的教學(xué)強調(diào)將觀念遷移到學(xué)習(xí)實踐中并進行反思概括，形成對科學(xué)觀念的整體認識。為什么從科學(xué)觀念的視角開展科學(xué)教育是必要的呢？新課標(biāo)具有標(biāo)志性和亮點的改革是由“三維目標(biāo)”向“核心素養(yǎng)”的轉(zhuǎn)變，將概念規(guī)律遷移提升至科學(xué)觀念，原有的教育理論是由概念規(guī)律到知識技能，不構(gòu)成完整閉環(huán)體系。新課標(biāo)中提出“科學(xué)觀念”的形成，取締孤立的科學(xué)現(xiàn)象、物理事實、經(jīng)驗或者物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等名詞的簡單并集，剝?nèi)~取莖，找出核心，認識本質(zhì)，將核心串聯(lián)融合，引領(lǐng)學(xué)生獲得解決問題的能力，支撐學(xué)生理解包羅萬象的自然世界。

科學(xué)教育中，學(xué)生核心素養(yǎng)的培育需要注重科學(xué)觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究實踐與科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的培養(yǎng)。對四者內(nèi)在關(guān)系進行分析：科學(xué)觀念是科學(xué)課程本質(zhì)屬性的集中體現(xiàn)，是其他素養(yǎng)的基礎(chǔ)與指導(dǎo)；科學(xué)思維是學(xué)習(xí)科學(xué)所必備的關(guān)鍵能力，科學(xué)觀念影響科學(xué)高階思維的養(yǎng)成與實際應(yīng)用；探究實踐是養(yǎng)成各素養(yǎng)的主要途徑，科學(xué)觀念決定著探究實踐的方式；態(tài)度責(zé)任基于學(xué)生對科學(xué)觀念的深度理解，是學(xué)生內(nèi)化的必備品格和正確價值觀。

培養(yǎng)學(xué)生形成正確的科學(xué)觀念，有以下幾個要點。首先，糾正與改進學(xué)生科學(xué)觀念的發(fā)展可能面臨的障礙和挑戰(zhàn)。學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)知識之前，可能帶有某些來源于日常生活的經(jīng)驗或傳統(tǒng)觀念。迷思概念對學(xué)生科學(xué)觀念的形成會產(chǎn)生負面影響，阻礙其對科學(xué)觀念的正確認識。此外，學(xué)生缺乏實踐機會也是形成發(fā)展科學(xué)觀念的障礙之一。目前學(xué)生的學(xué)習(xí)容易只停留在書本知識層面，缺乏實際操作和實踐應(yīng)用的機會，沒有觀念在實踐中的檢驗與深化。

其次，教師要保證教學(xué)的正確性和統(tǒng)領(lǐng)性。教師的知識水平和教學(xué)方法對學(xué)生科學(xué)觀念的培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)的教學(xué)課堂更偏向于傳授“僵死知識”，教師機械地教，學(xué)生機械地學(xué)，明明是極具探究性、邏輯性的物理知識，卻以一種語言性命題與事實在記憶中存儲起來。如此發(fā)展難以實現(xiàn)達成觀念的建構(gòu)。因此，教師在設(shè)計教學(xué)時，應(yīng)將教學(xué)內(nèi)容以“學(xué)以致用”為綱，傳授可以用來解決問題的“活性知識”，支撐更高質(zhì)量的教學(xué)成果。

最后，注重觀念形成過程的完整性。愛因斯坦說：“所有的物理學(xué)理論都是起源于思維與觀念，而不是公式。”思維與觀念的養(yǎng)成基于對公式與規(guī)律的掌握與理解，熟知基礎(chǔ)的現(xiàn)象，才能總結(jié)基本理論，通過時間空間的發(fā)酵與累積，形成獨特的科學(xué)觀念，反作用于基本公式規(guī)律的認識。探究學(xué)生科學(xué)觀念螺旋式上升、波浪式前進的形成過程，學(xué)生對科學(xué)觀念的結(jié)構(gòu)與內(nèi)容有自身的建構(gòu)與理解后，指導(dǎo)科學(xué)學(xué)習(xí)，形成綜合性觀念能力，構(gòu)建獨特的“科學(xué)大廈”。

新課標(biāo)的修訂建立在比較研究國際科學(xué)教育教學(xué)的基礎(chǔ)上，隨著新課程改革的進一步推進與核心素養(yǎng)的提出，探究如何常態(tài)化以“觀念為本”的教學(xué)成為不可避免的重大議題之一。科學(xué)觀念作為學(xué)科核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)與保證，應(yīng)如何靠近國際化“大概念”體系、引入外來文化并且融合本民族特色，學(xué)生和教師分別以何種方式來評價這一階段的觀念學(xué)習(xí)等，都是課程標(biāo)準(zhǔn)變化后帶給我們需要重新思考的內(nèi)容，也是需要長期探究的方向。