用錢學森教育思想提增學生科學思維能力

〔摘" "要〕" 隨著經濟社會的高速發展，為基礎教育改革提出新要求。在新形勢下的基礎教育改革舉措中，對小學1～2年級學生科學思維能力的培養尤為重要。我校充分利用錢學森思想資源，結合科學實踐活動課程實踐，根據前人科學思維能力探索路徑，開展了對1～2年級學生科學思維能力培養的理論研究與實踐，以期給廣大基礎教育研究者提供新思路與新途徑。

〔關鍵詞〕" 小學科學；科學思維能力；錢學森思想；策略

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）18" " 0106-03

一、提增1～2年級學生科學思維能力的必要性

促進智力發展的主要任務就是對學生思維能力的培養。思維能力是學生智力核心因素，思維能力的提升是其智力進步的標志和縮影。從小培養學生思維能力能夠決定其學習能力的高低，尤其對于一些理工科專業的學生，邏輯思維能力的重要性更為突出。1～2年級小學生在感知、注意力、思維、情感等方面的發展處于初級且快速上升階段。研究指出，1～2年級學生具有與生俱來的科學家特質，他們對各種事物、現象都充滿了好奇，像“十萬個為什么”，總是在不斷地提問，有著本能的探究需求與渴望。隨著義務教育新課程改革的不斷深入，在小學1～2年級科學教學中培養學生創造性思維能力受到越來越多的關注。研究指出，" 小學1～2年級是培養學生成為創新型人才的關鍵階段，也是創造性思維能力形成和提升的關鍵階段，因此，在小學1～2年級科學教育教學中注重培養學生創造性思維能力具有重要意義?！读x務教育科學課程標準（2022年版）》首次將科學思維納入核心素養板塊，可見研究對1～2年級學生進行科學思維培養尤為重要。

二、提增1～2年級學生科學思維能力存在的問題

盡管諸多教育工作者對小學1～2年級學生科學思維能力的培養進行了廣泛研究，但其培養路徑等仍存在一定的問題與局限。福建省古洋小學王阿徹指出，小學教育工作者必須利用低齡段兒童學習啟蒙階段和黃金時期，著重培養學生創新意識和能力。教師須充分注意1～2年級學生自主性及抽象思維學習特點，加強對小學生綜合素養和實踐能力的培養，注意引導其樹立正確人生觀、價值觀及良好的行為習慣，同時把創新意識納入重點。然而1～2年級學生在學習過程中常常會出現一些錯誤。為此我們就需要結合學生自身特點及當節課堂的課程學習特點制定合理的培養計劃，從而切實提高學生的創新意識和想象力。鑒于傳統應試教育模式難以改變，教師“填鴨式”課堂教學，對學生思維啟發不足及1～2年級學生心智發育不成熟，因此，認為1～2年級教師應以生活為基礎，激發學生學習熱情，多多鼓勵學生，進行動態觀察式教育，加強對其創新能力和意識的培養。

三、提增1～2年級學生科學思維能力的理論背景

小學1～2年級學生科學思維能力培養，既是新課程改革的核心素養之一，也貫穿整個學科課程的方方面面，同時中國基礎教育改革也對小學1～2年級學生科學思維能力培養提出了新的要求。“雙減”政策是國家主導的，面對的是學校、學生和家長等，需要解決的是教育領域內的有關主體問題，包括中小學生學業負擔過重，校外培訓機構良莠不齊，最后是學生的全面發展未得到真正重視與落實。因此，在“雙減”政策背景下基礎教育改革重要目標是促進教育質效雙增，實現基礎教育公平，用科學合理的方式促進基礎教育質量和效率齊頭并進。教育的高質量發展意味著要對教育內容反復打磨，精益求精，同時要兼顧效率的提高。無論質量還是效率的提高，都離不開思維能力培養這個前提。思維能力是創新創造的基礎，良好的思維能力不僅能提高學生學習效率，還能為學生以后更加深入的學習奠定良好的基礎。因此，在“雙減”背景下探究科學思維能力培養具有強有力的政策背景。在“雙減”政策下實施的科學思維能力培養，將會促進基礎教育公平化、合理化，提高學生的學習質量與效率，落實基礎教育優質均衡發展。然而，檢索相關文獻，基于“雙減”背景發展1～2年級學生科學思維能力的研究尚不多見。本文將結合本校課程實踐活動提出在“雙減”政策下，培養學生科學思維能力新途徑。

根據相關文獻綜述，錢學森教育思想的精髓可概括為現代科學技術體系、大成智慧學與新的“通才”教育觀、科學與藝術結合。現代科學體系是基礎科學、技術科學與工程科學的交叉融合，在理論研究和工程實踐中誰也離不開誰。大成智慧的核心就是要打通各行各業各學科的界限，大家都可以敞開思路互相交流、互相促進，科學技術部門之間都是相互滲透、相互促進的，人的創造性成果往往出現在這些交叉點上，因而知識都聚焦于此。研究認為，我們熟練掌握的知識跨度越大，創新程度也越高。需要突破的障礙是人們所習慣的部分、分割、分隔、打不通。而大成智慧學總攬全局，洞察關系，促使我們突破障礙，進而實現觸類旁通，順利完成創新。錢學森的大成智慧教育思想是培養杰出創新人才的重要指導，也正是培養1～2年級學生科學思維所必需的。因此，將錢學森教育思想融入科學思維能力培養，將會推進科學課程改革，深化創新能力培養。我校結合“雙減”政策，將錢學森教育思想融入科學實踐活動課程，切實提高了1～2年級教師培養科學思維能力意識。

四、提增1～2年級學生科學思維能力的路徑

為將1～2年級學生科學思維培養落到實處，大批優秀教育科學工作者做了大量研究系統的工作。張軍霞等結合一年級科學教材系統地指出了小學科學思維能力培養的各個方面。首先，科學研究與科學思維相吻合。在教材中，科學實踐從問題出發，教師引導學生在探究過程中認真思考，解決問題。在科學思維不斷發展過程中形成科學概念?？茖W思維的教學也是概念教學，1～2年級的概念均為具體概念，具體概念是學生通過感覺器官去感知獲得的。1～2年級科學教材則是在比較不同事物的不同本質屬性，加以分析便形成科學概念。思維在表示事物時既是分析也是綜合，是不同的思維過程。運用概念進行不同事物判斷則是對概念的深入理解。其次，科學課程為學生多種科學思維活動提供機會。在科學實驗中，教師總會鼓勵學生提出問題，然后自己尋找解決問題的途徑，這即是對形象思維與直覺思維的訓練。在科學思維能力中，這兩種思維往往同時存在，相輔相成。在1～2年級科學教材的單元回顧中，單元科學概念的相互關系貫通了抽象思維與形象思維?？茖W靈感的出現常常與直覺思維相關。在科學課堂上，教師要把課堂還給學生，給予學生充分肯定，引導學生設計、觀察、了解事物，最后獲得對事物的獨特靈感。在創造性思維中，抽象思維與形象思維都起著重要作用。此外，發散與質疑思維也是創造性思維的重要組成部分。在1～2年級教材中，注重培養學生發散和質疑思維，啟發他們的創造性。除教材本身的科學思維培養路徑之外，研究者還對“比較思維”作了相應論述，指出分別從三個方面培養“比較思維”：第一，提供有結構的素材，給學生提供抓手；第二，利用真實有效的記錄，讓學生比較依據；第三，在比較的基礎上鼓勵學生間相互交流與表達觀點，引導學生自己得出結果。

竺紅波、蓋玲等人則通過1～2年級科學課堂上具體教學環節，" 討論科學思維培養路徑。認為1～2年級科學課教師要以學生思維發展為主線，給學生提供主動參與活動探究的機會，創設情境，用問題激活思維，指導學生深度探究，有目的地培養學生思維。在收集證據和信息過程中發展學生科學思維。與張軍霞等人一樣，主張在科學概念與運用的過程中拓展科學思維，以多種形式展示自己的思維過程，這里的形式除口語表達外，還包括用圖畫、數據等形式表達自己的想法。特別是教師須指導學生研討反思，提升學生的思維能力。

除了在理論層面培養思維能力外，隨著社會和市場環境的變化，以市場為導向的人才培養顯得尤為重要?，F代化的教育更加注重學生的實踐能力，強調理論知識與實踐相聯系，實現實踐與知識的統一?，F代基礎教育改革要求則更加注重課堂及課外學生動手能力的培養。例如，借助火柴棒學習數的組成，能讓學生感受知識的來源，提高學生實踐動手能力。換言之，學生動手能力不斷提升，思維能力也能逐漸得到提升。與其他研究者同感，本研究認為，在科學課堂上仍需要強化學生口語表達，這亦是思維能力培養有效途徑之一。既然實踐活動是培養科學思維能力的重要途徑之一，如何發動學生廣泛參與科學實踐活動就顯得尤為重要。在科學課堂上有大量的科學實驗，教師除前期的情境創設外，還要優化實驗內容，明確研究方向，篩選實驗材料?？梢源蚱平虒W常規，讓學生自主參與準備材料，啟發學生的發散性思維，并積極參與實驗操作過程，提升學生的科學思維能力。為實現科學課程標準的要求，教師應調動學生主觀能動性，幫助學生主動思考，全面提高學生科學思維能力。

五、以錢學森教育思想提增1～2年級學生科學思維能力的實踐

結合我校課題組綜合實踐活動課程，以“中國火箭知多少”為例，闡述“雙減”政策下融入錢學森教育思想的1～2年級科學思維能力培養理論與方法。在活動開始前教師播放動畫，顯示小朋友吹氣球，不小心，手一松，氣球飛到了遠處。在景區游湖時，小朋友和家長坐在汽船上，只聽見轟隆隆聲，汽船速度很快地往前沖。學生都很開心，覺得自己曾經玩得真過癮。這時教師便啟發學生，氣球、汽船為什么那么快離我們而去，它是靠什么往前運動的呢？馬上有學生說“氣”，因為這兩個物體都含“氣”這個字?？梢娦蜗笏季S與抽象思維相輔相成，相互補充，同時體現了比較思維。教師正是用學生日常生活中的事物啟發學生思維，提出問題，得出結論。同時我們知道，船與氣這是工程與化學跨學科研究的范疇，體現了錢學森大成智慧中的跨學科思想、跨領域特點。此外，這種以生活實踐為背景的問題導入，能高效啟發學生思維，促使學生快速建立形象思維與抽象思維的聯系，這與“雙減”政策所倡導的高效思維高度契合，充分體現“雙減”政策下的科學思維培養新路徑。除問題導入外，在實踐互動過程中，我們利用填寫表格、卡片等形式進行分組活動，組織組間交流總結，同時當堂進行組間評價。上述活動，盡管與前述研究者目的相同，但在具體實踐過程中，我們豐富了表現形式，強化了可視化操作流程。通過實踐過程、數據展示，讓學生能直觀了解到自己與他人的思維過程；通過比較分析，讓學生自己總結方法，得出結論，并能優化自己的實踐過程。在此課程中，學生不僅訓練了科學思維能力，而且展現了自己與他人的思維過程，并將其反饋到自己的思維過程中，這對于1～2年級學生創新能力培養至關重要。在我校綜合實踐活動課中，學生不僅聯系了生活，更是貫通了多個學科，充分體現了錢學森“通才”教育觀。上述實踐，是我校在“雙減”背景下充分融合錢學森教育思想，探索1～2年級學生科學思維能力培養的具體方式，可供同行交流、借鑒。

【本文系2021年度武漢市教育科學規劃重點課題“‘雙減’背景下錢學森教育思想在小學綜合實踐活動課中的應用研究”的研究成果，課題編號：2021A063】

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