基于求知需要進行科學素養(yǎng)的養(yǎng)成教育

胡吉芬

摘 ? ?要： 科學素養(yǎng)已經(jīng)成為現(xiàn)代社會公民的一項基本素質，科學課程以培養(yǎng)小學生科學素養(yǎng)為宗旨?？茖W素養(yǎng)具有鮮明的養(yǎng)成性，其內在動力是人的求知需要?；趦和笾枰M行科學素養(yǎng)的養(yǎng)成教育，可以有力保護兒童的求知熱情，有助于兒童長遠發(fā)展。

關鍵詞： 科學素養(yǎng) ? ?養(yǎng)成教育 ? ?求知需要

上世紀80年代，美國國際科學素養(yǎng)促進中心主任米勒提出了科學素養(yǎng)概念的三維模型：（1）對科學原理和方法的理解;（2）對重要科學術語和概念的理解;（3）對科技的社會影響的理解[1][2]。米勒提出的三維模型目前已經(jīng)成為國際上測試公民科學素養(yǎng)的通用標準。此后，全世界范圍內掀起了一場以“提倡科學探究，培養(yǎng)科學素養(yǎng)為核心”的科學課程改革[1]。2001年，我國教育部制定的《科學課程標準（3-6年級）》亦指出：科學課程“以培養(yǎng)小學生科學素養(yǎng)為宗旨”[3]。

如今，有關科學素養(yǎng)的研究與實踐已成為基礎教育的重要組成部分。但是，由于種種原因，目前對于科學素養(yǎng)的培養(yǎng)，依然只重視知識傳授而忽視科學技能和科學價值觀培養(yǎng)。唐榮德認為，以科學旨趣和科學精神為核心的非認知因素，是學生科學素養(yǎng)的核心，也是學生科學素養(yǎng)形成的標志[4]。本研究擬從心理學視角基于求知需要探索科學素養(yǎng)的養(yǎng)成性訓練。

一、科學素養(yǎng)的養(yǎng)成性

雖然學者們基于不同視角，對科學素養(yǎng)的內涵進行了不同的解讀，但是都不能無視米勒提出的三個基本維度。對應心理學“知情意”的基本原理，我們認為科學素養(yǎng)三個維度可以簡稱為：科學知識、科學方法、積極科學價值觀。積極的科學價值觀，即在形成探究性思維習慣的基礎上，積極評價科學的本質，積極評價科學與自然、科學與社會、科學與人文的關系。科學精神是一種開放的理性精神，若沒有感性經(jīng)驗的積淀，理性體系無以為根。

就小學兒童的心理發(fā)展特點來說，小學兒童的思維正處在從形象性思維到抽象性思維過渡的時期，直觀的經(jīng)驗獲取方式相對于成人來說更為重要。小學兒童的科學知識主要是在活動過程中通過觀察和模仿獲得的。美國教育家杜威著名的“做中學”理論，強調“以兒童為中心”，以學生的親身經(jīng)驗代替書本傳授，重視發(fā)揮學生學習主體作用。該理論對于今天的科學教育，依然有著不可忽視的指導意義。

“養(yǎng)成教育”就是培養(yǎng)學生良好的行為習慣、語言習慣和思維習慣的教育。本研究認為，小學兒童的科學素養(yǎng)具有鮮明的養(yǎng)成性，學生在科學探究活動過程中逐漸形成探究的習慣、理性的精神、動態(tài)的科學發(fā)展觀，將科學精神融入個人生活方式之中。

二、求知需要是科學素養(yǎng)的內在動力

當今世界對公民科學素養(yǎng)的要求，來自于社會發(fā)展的需要;但是從個體角度來說，個體科學素養(yǎng)的內在動力來自于其求知需要。求知需要指發(fā)展和保持對世界有一個豐富和準確理解的意愿[5]，即“給問題找到一個明確答案的愿望”。每個人都擁有天生的好奇心，渴望理解自己所處的世界。幼兒期兒童不斷向大人請教“為什么”，這是他們求知需要的展現(xiàn)，也是成年人培養(yǎng)其科學素養(yǎng)的契機。

大哲學家叔本華在他著名的《論教育》中曾解釋了兩種不同的教育方法。一種是自然的教育方法，讓兒童自己觀察具體的事物，經(jīng)歷具體的事情，自己抽象出一般的概念;另一種是人為的教育方法，讓兒童聽別人講，學習已經(jīng)被總結好了的一般概念。人為的教育方法往往扭曲兒童學習動力，他們會以為那些眼下用不著的知識是為了取悅成年人而學的。在人的幼年時期，自身經(jīng)驗匱乏的情況下，若灌輸各種觀念，并令兒童強記，將早早地將兒童的思維與觀念固化，對于兒童的成長是很危險的。而自然的教育方法突出了自主學習的理念，兒童在天賦的求知需要的支配下，自主觀察、探索周圍的世界，養(yǎng)成探究性思維的習慣，可以更好地體驗科學的樂趣與魅力。

科學本身是動態(tài)發(fā)展的，科學課本上的知識也在不斷更新，這是科學家不懈探索的成果。如果以應試教育方式進行科學教育，那必然令學生固著于課本上的條條框框，約束他們的求知需要，甚至束縛學生的創(chuàng)造性人格發(fā)展。

小學兒童正處于求知需要旺盛的時期，保護他們的好奇心和求知欲，是在蓄養(yǎng)其科學素養(yǎng)的內在動力。兒童是未來的希望，求知需要讓他們勇于探索未知，在探究道路上的每一次失敗都減少了下一次試誤的成本，每一次成功都照亮了進一步前進的方向。

三、基于求知需要進行科學素養(yǎng)的養(yǎng)成教育

（一）滿足兒童的基本需要，點燃兒童求知熱情。

根據(jù)馬斯洛的觀點[6]，人的需要有兩大類，一類是基本需要（basic needs），此類需要是因匱乏而產(chǎn)生的，包括生理需要、安全需要、愛與歸屬需要和尊重需要。基本需要屬于低層次需要，按層次逐級遞升。較低級需要基本得到滿足之后，較高一級的需要便成為主導需要。該類需要得到滿足之后便會暫停其動力作用。另一類是成長需要（growth needs），包括認知需要、審美需要和自我實現(xiàn)需要。此類需要屬于高級需要，有較大的個體差異性。不受一般生存欲望的支配，而是由實現(xiàn)自我潛能的動力驅策。這類需要不會由于暫時的滿足而停止作用，相反會由于滿足而產(chǎn)生更強烈的動力。馬斯洛的認知需要實質上就是求知需要，在需要層次上屬于高層次需要，是一種積極生長的力量。

課堂教學中，我們有時會看到兒童不好好學習、調皮搗蛋，其中有的孩子不是“學不會”，而是“不想學”。為什么不想學呢？很有可能是愛與歸屬的需要和尊重的需要沒有得到基本的滿足，甚至受到挫折，令兒童無心向學。在這種情況下，不顧兒童的主導需要，只一味命令他們“遵守課堂紀律，好好聽講”，甚至“批評指責”，顯然事倍功半，而且容易引起兒童的逆反心理。

如果說最低層次的生理需要和安全需要主要是父母的責任，那么中間層次的愛與歸屬需要和尊重需要的調適，則需要學校心理健康教育工作的介入。學校教育雖然是分科教育，但實際上是全人教育，每一位老師都承擔著學生心理健康教育的責任。比如，小明與爸爸媽媽關系不好，影響其學習積極性，即愛與歸屬的需要未能得到滿足的情況下，求知需要難以凸顯。老師在了解緣由的情況下，可以建議小明一家人接受家庭心理輔導，繼而恢復小明求知熱情，激發(fā)其對認識科學和探究科學的興趣。

（二）創(chuàng)設開放自由的探究情境，放飛兒童求知的翅膀。

長期以來，我國《科學》課程教學存在一定的弊端，即重視科學知識的傳授，忽視科學方法的訓練和科學價值觀的培養(yǎng)[1]。如前所述，兒童科學素養(yǎng)的養(yǎng)成得益于其親自科學探究的過程。世界各國都強調科學素養(yǎng)的培養(yǎng)要以科學探究為途徑。我國《科學課程標準（3-6年級）》指出，“科學學習要以探究為核心，親身經(jīng)歷以探究為主的學習活動是學生學習科學的主要途徑”。

科學探究能力主要包括提出問題和分析問題的能力、提出假設和驗證假設的能力等。問題是探究的開端，問題的存在可以激發(fā)學生的求知欲和探索欲，為探究活動的開展提供動力[1]。問題情境的創(chuàng)設可以分為教師演示情境和學生發(fā)現(xiàn)情境兩大類。目前，科學課程采用較多的是教師演示情境。

教師課堂演示情境由教師精心創(chuàng)設課堂問題情境，引導學生發(fā)現(xiàn)問題，并愿意主動跟隨老師尋求問題的答案，不失為一種高效的教學策略。但是科學探究課環(huán)節(jié)較多，而課堂時間只有40分鐘，時間有限，局限性比較大[7][8]?？茖W探究本質上是一個不斷試錯的過程。如果學生只是在課堂上跟隨老師的演示情境，從一個成功走向另一個成功，熱鬧歸熱鬧，卻失去一些主動探究的樂趣。

學生發(fā)現(xiàn)情境，由學生在自己的生活中取材，自主發(fā)現(xiàn)問題，并在老師的指導下，按照科學的規(guī)范設計研究過程，探索問題的解決。對此，有些學校開展了科技實踐活動甚至校本課程[9]，提高學生的科學素養(yǎng)。如有的學校或社區(qū)毗鄰鐵路，火車經(jīng)過的時候會造成噪聲污染，學生可以就此展開“火車噪聲污染調查”，通過調查、實驗等方法，了解噪聲的危害，減少噪聲的方法與途徑，并進一步向有關部門提出合理建議。在這個過程中，學生面對諸多真實的挑戰(zhàn)，在克服困難的過程中充分享受到科學探究的樂趣。

開放自由的環(huán)境需要學校、家長和社區(qū)多方合作共同經(jīng)營。老師、家長不以權威自居，而是作為指導者和支持者出現(xiàn)，學生可以放心地展開科學探究活動，不必擔心，無需憂慮，身心沒有束縛，才能盡情放飛求知的翅膀。

（三）采用過程性的科學素養(yǎng)評價方案，公正檢驗兒童求知的成果。

美國于1967年進行了世界上第一次公眾科學素養(yǎng)調查[10]，從此，公民科學素養(yǎng)的測評已逐漸成為發(fā)達國家政府的一項常規(guī)工作。在此背景下，對學生科學素養(yǎng)的測量，更是成為學生評價項目中的重要內容。國際學生評價項目（program for international student assessment，PISA），由聯(lián)合國經(jīng)濟合作與發(fā)展組織發(fā)起，其對學生科學素養(yǎng)的測評圍繞科學概念、科學方法和科學情境三方面進行[11]。我國教育部自2005年起連續(xù)對我國8年級學生的科學學業(yè)水平進行全國范圍內的調查研究，考察內容主要包括：生命科學、物質科學、地球、宇宙和空間科學，以及科學探究能力[10]。

由于目前科學教育依然偏重于知識教育，因此對學生科研素養(yǎng)的評價偏重于科學知識的掌握和認知能力[12]。至于科學探究方法和科學價值觀，主要采用自我報告法。然而對于態(tài)度與價值觀方面的測量，自我報告法具有明顯的社會贊許性。從教育管理角度來說，不應該是教什么就考什么，而是反過來，我們希望學生掌握什么，就考察什么，從而決定教什么和怎么教，以及學什么和怎么學。

科學教育的真正目的是促進學生長遠發(fā)展，能夠適應未來社會的快速發(fā)展?！缎W科學課程標準》在評價建議中提出：“建立評價主體多元、評價內容全面、評價方式多樣的評價體系。評價的主要目的是全面了解學生學習科學的過程和結果，激勵學生學習和改進教師教學?！焙剑?014）就學生科學素養(yǎng)的評價提出了五點建議：把“發(fā)展”定為核心理念;創(chuàng)新評價內容;加強背景評價;注重過程評價;穩(wěn)定評價試題[12]。

本研究認為，基于求知需要的科學素養(yǎng)，除了已有的針對結果的評價方法之外，還可以進行過程性評價，即在學生探究性活動過程中考察其科學素養(yǎng)。實施過程性評價，需要從教師素質著手，提高教師的科學素養(yǎng)和教育管理水平，保護學生的求知需要不受傷害，從學習過程角度審視學生的科學素養(yǎng)水平。如果一個學生具有強烈的好奇心，善于發(fā)現(xiàn)問題，敢于嘗試不同的研究方案，能夠協(xié)調其他人的力量，即便他的科學知識測評水平不高，也不能否認他的求知欲和科學素養(yǎng)。

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