課堂教學應落實科學思維的培養

中國教育新聞網 發佈 2023-01-18T13:58:24.450171+00:00

20.《義務教育科學課程標準(2022年版)》確立科學課程核心素養包括「科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任」等四個方面,其中,科學思維是核心和關鍵。在實際教學中,我們應如何落實科學思維的培養?————————————————在科學課程核心素養的四個方面中,科學思維是核心。

20.《義務教育科學課程標準(2022年版)》確立科學課程核心素養包括「科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任」等四個方面,其中,科學思維是核心和關鍵。在實際教學中,我們應如何落實科學思維的培養?

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在科學課程核心素養的四個方面中,科學思維是核心。因此,有效培養科學思維,是落實科學課程標準的關鍵。

理解科學思維內涵,明確科學思維要素

什麼是科學思維?概括地講,是具有意識的人腦對科學事物的本質屬性、內在規律性及事物間的相互聯繫和關係的間接和概括的反映。科學思維的對象是一個多層次、多結構、多序列完整的網絡,是各種物質及其運動之間相互關係、相互作用形成的一個有機整體。因此,我們對科學事物的反映和認識只能是一點一點、一個方面一個方面、一個層次一個層次、一個角度一個角度進行,在積累大量知識和經驗的基礎上才能逐步形成立體而完整的認識。因此,科學思維也必須從不同的方面、不同的角度獲得。

科學思維可以分為基本形式和高階形式。基本形式包括科學抽象思維、科學形象思維和科學直覺思維,高階形式包括批判性思維和創造性思維。新課標整合了科學思維的各種形式,突出了典型的科學思維類型,提出科學思維包括模型建構、推理論證、創新思維。模型建構能力包括兩個層次:一是模型理解能力,即理解模型的要素與結構,運用模型解釋、解決問題;二是模型建構能力,即確定本質要素的結構、功能、關係,形成與真實系統一致或基本一致的模型。推理論證能力指能夠運用歸納、演繹、類比、分析、綜合、比較、分類、控制變量等方法進行假設檢驗或問題解決,並正確建立證據與解釋之間的關係,提出合理見解。創新思維是最重要的一種品質或能力,具有創新思維的學生能獨立思考,不迷信權威,能依據客觀事實和推理提出不同觀點;善於從不同角度分析和思考問題,能提出個性化、創造性的思路和見解,開展有創意的設計。

掌握科學思維方法,訓練科學思維品質

科學思維能力是科學能力的核心,其培養必須貫穿在科學知識和方法的教學中。科學思維的方法包括分析與綜合、比較與分類、抽象與概括、歸納與演繹、聯想與想像、空間認知、類比思維、臻美思維、重組思維、發散思維、突破定式等。課堂教學中,結合學生的學習活動,讓學生掌握這些方法,並能用於解決真實情境中的問題,是提高學生科學思維能力的基礎。

科學思維品質包括思維的深刻性、靈活性、敏捷性、批判性和獨創性5個方面。深刻性也叫抽象邏輯性,反映思維的抽象程度和邏輯水平以及思維活動的廣度、深度和難度。靈活性反映思維方向靈活、思維過程靈活和遷移能力強。批判性是指科學思維活動中善於嚴格地估計思維材料和精細地檢查思維過程的智力品質,具有分析性、策略性、全面性、獨立性和正確性等方面。敏捷性反映在思維的速度和正確性兩個方面。獨創性表現為善於獨立思考,善於創造性地發現問題和解決問題,反映在獨特性、新穎性和發散性等方面。

課堂教學過程中,訓練思維品質是提高學生科學思維能力的突破口。

基於科學思維發展水平,實施思維型探究與實踐

學生科學思維發展水平是制定科學思維培養目標和教學方式的主要依據。新課標基於學習進階思想,努力做到「三適合」和「兩遵循」,即適合學生的認知(核心是思維)水平、知識經驗和興趣特點,遵循學習規律和學科規律。基於不同學段學生的特徵,學習目標由低到高,學習內容由淺入深、由表及里、由易到難,學習活動從簡單到綜合。

探究和實踐是科學學習的主要方式,也是培養學生思維能力的主要途徑。科學課程標準強調:要加強對探究和實踐活動的研究與指導,整合啟發式、探究式、互動式、體驗式和項目式等各種教與學方式的基本要求,設計並實施能夠促進學生深度學習的思維型探究和實踐。從教學目標來講,要將科學思維能力的培養作為最重要的目標;從教學內容來講,要建立具體學習內容與核心素養表現之間的關聯,關注知識間的內在聯繫,促進知識的結構化,圍繞學科核心概念和跨學科概念設計教學活動;從教學過程來講,要按照學習進階設計促進教學活動,通過創設情境、提出問題、自主探究、合作交流、總結反思和應用遷移,讓學生經歷有效探究和實踐過程,並激發學生在探究和實踐中的思維活動;從教學評價來講,要強化過程評價,重視對學生課堂學習中的學習興趣、學習方法和思維活動的評價,關注學生是不是在深度思維。

(作者系義務教育科學課程標準修訂組組長,陝西師範大學現代教學技術教育部重點實驗室主任、教授)

《中國教師報》2023年01月18日第10版

作者:胡衛平

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