小学科学态度的内涵及习得方法
崔晓航孙铭明叶宝生
(首都师范大学初等教育学院,北京100048)
【摘要】科学态度是科学素养的一个重要成分,但是科学态度的培养一直是科学教育一项艰巨和复杂的任务。科学态度作为隐性知识,其内涵丰富。角度不同对科学态度内涵的理解也不同,而从态度对象角度看,科学态度应包括对与科学有关的人物、对科学事物和相关事件的态度。如此将科学态度内涵具体化在实际教学中更具有操作性,可以充分挖掘科学史的教育价值,借助其培养学生对待与科学有关的人的态度;开设情感体验课可以帮助学生习得对科学事物的积极态度;通过科学实验和科学探究让学生重历科学认识过程,可以培养学生对事件的多种态度等。
【关键词】科学态度;内涵;习得方法;小学生
我国新世纪的基础教育课程改革确立了“知识能力、过程和方法、情感态度与价值观”三位一体的课程目标,科学教育的目标也由传授知识和培养技能向提升学生的科学素养转变。作为科学素养和课程目标的重要组成部分,科学态度在科学教育中的重要地位也越发凸显。科学态度在科学活动中起着决定方向的导向作用。美国《国家科学教育标准》指出,“终身的科学素质始于幼年时建立并形成的理解态度以及价值观”,①小学生习得科学态度对个体成长的影响深远,同时对国家和科学事业的发展有重要意义。科学态度是在个体科学学习的实践活动中逐渐形成的,一旦形成就具有稳定性,并能够使人们按照客观事物的本质及其规律指导自己的实践活动。科学态度还能导致情绪上的不同体验,影响人的活动效率。小学生好奇心强,但注意力容易分散,积极的情感体验能够激发学生全心投入科学活动的热情。从国家发展角度看,小学阶段培养学生的科学态度有助于提高全民族的科学素养,提升综合国力。从促进科学事业发展的角度看,科学态度是科学知识产生的指导思想,只有在科学认识过程中,遵循科学态度的要求去创造知识、更新知识,知识才具有科学的属性。②
虽然小学生习得科学态度有着不言而喻的重要性,但是科学态度的培养一直是科学教育一项艰巨和复杂的任务。与科学知识和技能等可量化的显性知识不同,科学态度属于隐性知识,许多科学教师也困惑为了让学生习得科学态度应该做哪些方面的努力,本文尝试依据加涅学习结果分类理论分析科学态度的内涵,借以探索帮助小学生习得科学态度的方法和途径。
态度形成于人后天社会化过程中,是社会心理学的核心内容。美国心理学家加涅在《学习的条件和教学论》一书中提出:学习可以影响态度的形成,把态度作为学习的第五种结果(另外四种是智力技能、认知策略、言语信息和动作技能)。作为一种可以习得的技能,加涅将态度定义为影响个人对一类人、客体或事件的行为选择的一种稳定的内部状态。③态度包含三个不同的方面,分别是与表达情境和态度对象有关的认知成分,与伴随观念和情绪或情感有关的情感成分及与行为的倾向或准备有关的行为成分。在三种成分中,认知是态度形成的基础,核心成分是情感方面,行为倾向是态度习得的结果。态度基于对事物的认知而形成,所以相对稳定。态度并不决定个体的行为,而是在某种程度上影响其行为。可见,科学态度的培养不是一蹴而就的事情,需要日积月累的不断强化,而小学阶段正处于认知发展、技能以及情感态度价值观形成的重要和关键时期。
关于“科学态度”现有的研究没有明确的定义。基于加涅对态度的定义,科学态度是参与科学活动过程中,对相关的人、事件和事物形成的稳定的持久的内部状态。作为态度的一个分支,目前大多数研究者认为科学态度的内涵包括三方面:情感成分,即个体对自然界及其科学世界的情感;认知成分,即个体对自然界及其科学世界的认知;行为方面,即个体在科学学习、科学实验以及对待日常生活事件的一种内在反应倾向。但这种将科学态度内涵分解为三个抽象名词的方式在培养学生科学态度的实际教学中不具有可操作性,而从另一个角度思考,态度总是针对一定的具体对象,不是空泛的,是具体行为直接而稳定的内在定向系统,所以态度必定是针对某种对象的态度。加涅认为,态度的对象可能是不同类型的人、事件或客观事物,那么科学态度包含对与科学有关的人物、对科学事物以及对科学相关事件的态度。
1.对与科学有关的人的态度。与科学有关的人主要包括科学家和科技工作者。科学家是科学的创造者和传播者,是推动科学进步的强大动力,他们具有丰富而且坚实的专业知识,能够自觉地运用严谨的科学研究方法。在科学家身上集中着谦虚、淡泊、专注、实事求是、爱国、奋斗、献身和敬业等优秀品质。与科学家不同,科技工作者主要开展科学知识的实际应用或执行有关的辅助性技术任务,将研究成果应用于社会实践推动社会生产力的发展,每一项科技产品都包含他们辛勤的汗水。所以不仅要对科学家和科技工作者心怀崇敬之情,尊重他们的劳动成果,还要学习他们身上的优秀品质,如锲而不舍的毅力,为科学献身的精神,较强的归纳能力,严谨求实的研究作风等。而对于共同从事科学研究的合作者,应该接受他人的不同意见,愿意与其交流,具备较强的团队意识。
2.对科学事物的态度。科学事物分为客观事物和主观事物,与之相对应,包括对客观事物,如自然事物、科技产品等的态度;和主观事物,如科学本身、科学知识等的态度。对待自然世界中的事物要有浓厚的兴趣和正确的认识,树立可持续发展的意识,保护自然与之和睦相处,敬畏并珍爱生命;同时正确看待自然灾害。对待科技产品,不仅要学会正确使用,还要乐于探求设计原理。实事求是、尊重事实、客观看待问题是科学态度的重要内容。科学是人类认识的结果,因此具有可错性,并不能解释所有问题,应该客观看待科学本身;科学对人类的生存和发展有积极的一面也有消极的一面,但要相信科学,坚持和追求真理。科学是运用范畴、定理、定律等思维形式反应现实世界各种现象的本质和规律的知识体系,应该乐于并善于通过阅读科学书籍和杂志了解科学知识,应用科学知识解释和解决生活中遇到的问题。
3.对科学事件的态度。科学事件主要指科学认识过程,包括科学学习和科学研究。科学认识过程往往要经历感性认识、理性认识及其复归实践阶段,其中批判精神和怀疑精神必不可少。小学阶段的儿童兴趣广泛但毅力差,帮助学生认识到科学认识过程是长期反复的,能够让其主动探究客观世界的热情更持续。
科学学习是提高学生科学素养的主要途径,但把科学学习看作是考试取得好成绩不可逾越的环节而死记硬背科学定理无疑是贻害无穷的,这也是一种消极的科学态度。而对科学学习持有积极态度的学生往往表现为乐于参与科学学习及相关的实践活动,并从中得到乐趣和满足,在学习过程中严谨踏实,勤奋努力,善于应用科学思维,对其中涉及计算、观察、报告等作业,会尽量做得缜密和精确。
在科学研究的过程中要坚持实事求是,尊重客观事实,不主观臆断,不迷信权威,排斥个人的、宗教的和社会的偏见;有发问、批判和怀疑意识,同时要有高度的责任感和果断独立的品德;不畏艰难,刚毅顽强。同时,科学研究过程中必不可少与他人的合作,在科学研究过程中要注意既坚持原则又尊重和团结他人,达到双赢。
无论是对人、事物还是事件,都应保持积极的科学态度。积极的科学态度以正面地主动追求为特征,表现为热爱自然界中的客体,面对不同的客体从正面思考问题,以学习科学为骄傲,并且学习中自主性强;面对疑问持有研究的意愿且不惧困难。消极的科学态度则以反面地避免接触为特征。积极的科学态度和消极的态度与行为结果建立一种反馈机制。积极的态度带给人美好愉快的感受,这种感受会反过来增强行为频率;相反,消极的态度会产生悲观厌恶的体验,这种体验会削弱对人、事件和客体的行为倾向。学生对科学的倾向性是积极的还是消极的,对科学学习影响很大,小学科学教育就是要培养学生对待与科学有关的人、事件和事物的积极态度。
科学态度是需要习得的并非是与天俱来的,是在科学学习中受各方面影响形成的。④小学生正处于心理与行为发展的关键时期,对于自然界一些现象十分好奇,并渴望获得解释,这正是培养科学态度的大好时机。
加涅虽然在《学习的条件和教学论》一书中详细论述了态度的性质,形成机制以及态度学习的内外部条件等内容,并指出强化相依原理和榜样法在态度学习中起着主要作用,但他主要是从社会心理学的角度展开的,还是一种宏观的上位的研究,未涉及具体学科的态度培养培养方法,怎样结合一门学科运用也未谈及,加之情感态度概念自身的复杂性,教师在教育实践过程中面对它姿态万千的具体形式常常会迷失,这种迷失在态度习得领域并不罕见。培养学生的科学态度,可以根据科学态度的不同对象,结合科学课程自身特点和资源以及小学生的实际情况来选择适当的方法和途径,帮助学生习得对人、对事物、和事件的积极的科学态度。
1.借助科学史培养对待与科学有关的人的态度。加涅认为,人类的榜样作用是引起态度改变的最可靠有效的方法。实际上,我们很多时候都是依照社会中其他角色的态度来指导我们自己的思想和行为,态度也就在个体模仿自己所尊重或羡慕的人的过程中形成了。在科学发展的历史进程中,涌现出很多值得后人敬仰学习的榜样人物,学生可以在学习科学史的过程中寻求榜样,激发科学情感。而且科学故事生动富有情节,纯粹的科学知识枯燥无味,两者形成鲜明的对比,前者更能引发学生兴趣。在教学中充分挖掘科学史上著名科学家事例,让学生通过真实的例子,懂得科学认识的过程充满崎岖,从而培养学生积极的科学态度。“科学家的怀疑批判精神是一种理性探索精神,他对于现有的认识都要问一个为什么,都要追根溯源,看看是否符合科学依据,依据是否充分,有没有内在矛盾,绝不盲目崇拜或迷信,而是努力寻找突破口,为创新开辟道路”。⑤具体可以围绕历史上某一位伟大科学家,运用故事会、科普剧等课堂活动形式为学生树立榜样,让学生模仿并及时给予强化来促进其科学态度的形成。
2.开设情感体验课培养学生对事物的态度。态度的形成取决于最初的情感倾向和内心体验,人们对直接体验到的东西的态度要比对听到或读到的东西的态度更强烈,一个人的直接体验会增强他所持态度,从而导致态度与行为更一致,形成更稳定的态度。所以,态度的培养与知识的习得有着本质的区别,学生科学态度的培养很大程度上取决于学生的经历和体验,并非依靠记忆训练就可以习得的,而情感体验课正是依靠外界某种事物来引发的个体的特定情感和主观感受,它以学生为主体,通过经历、感受、参与、尝试、寻找、讨论、交流、合作、分享、参观、访问、考察等方式使个体产生一些情感倾向。而且对于小学生这个群体来说,与课上学习的文字知识相比,情感体验课涉及的相关生动、具体、新鲜的事物和事件更容易引起他们的注意和激发他们的兴趣,因而将情感体验课应用于科学教育可以激发学生亲近科学、热爱科学情感。
以感受生命的力量为主题,可以为学生提供培育一株植物或饲养一个小动物的机会,指导学生日积月累地观察记录,让学生亲身见证动植物的生长、发育、繁殖和死亡的生命历程,在这个过程中学生会与动植物经历“相识”、“相知”和“相依”三个阶段,可能在“相识”阶段学生可以获得相应动植物的基本概念,在“相知”阶段,学生可以习得观察、测量、记录等技能,但在“相依”阶段,与动植物间深厚的友谊便自然而然地流露出来,热爱生命的情感便水到渠成地激发出来,与自然和谐相处的意识顺理成章地建立,而这些情感正是积极科学态度的重要表现。情感体验课还可以带领学生走访调研,增强学生对与科学有关的社会问题的关注,培养爱护自然环境、珍惜自然资源的情感,鼓励学生应用科学知识解决生活中遇到的问题。
3.通过实验和科学探究让学生重历科学认识过程培养对待科学事件的多种态度。实践是检验科学真理性的唯一标准,实验教学不仅可以帮助学生形成科学基本概念、理解和掌握科学基础知识以及基本技能,还能帮助学生习得对待科学事件的多种态度。近代科学是在实验的基础上发展起来的,实验在客观事实到科学事实的认识过程中起到关键的作用,通过实验培养学生的科学态度尤为必要。一方面,实验能够充分调动学生的好奇心,让学生全心投入到实验的过程中,满足学生的求知欲,从而产生愉悦的情绪体验,激发进一步探索的欲望,由此升华为对科学的热爱。另一方面,实验探索的过程往往需要经历繁琐的操作步骤和随时准备咀嚼失败的苦果,这也是锻炼学生刚毅顽强、持之以恒、不畏困难品德的极好时机。⑥教师需在实验中教导学生严格遵守实验操作程序,按照规范进行操作,尽可能减少失误。实验数据是进行科学研究的基础,教师应指导学生真实记录实验现象和数据,尊重实验事实。在科学实验中,失败不可避免,教师要帮助学生从失败的实验中找出原因,总结经验,避免产生消极的态度。
当代国际科学课程与教学改革,正在经历由过去强调科学为一个知识体系向强调科学活动与探究教学转变,不仅科学实验可以起到传递科学知识和培养科学态度的双重功效,科学探究亦能如此。科学探究包含提出问题、猜想结果、制定计划、观察、实验、制作、搜集证据、进行解释、表达与交流几个步骤。科学探究是科学发现过程的微缩版,更具有系统性,在这一连串的步骤和环节中,积极的科学态度的引领作用必不可少,而且每一步都可以成为培养学生积极科学态度的有效契机。例如,学生可以从实际学习生活中发现问题并尝试用科学知识和方法解决,这可以激发学生乐于探索科学知识的热情。在表达和交流环节,鼓励学生表达与交流研究果结,有助于培养质疑精神和批判精神。但在实际教学中,教师应该明确自己在科学探究过程中所扮演的角色。加涅曾提出强化相依原理在态度学习中起着主要作用,态度的建立依赖于学习行为完成所给予的强化,人们都喜欢做擅长的事情和获得积极体验的事情。日常生活中许多事情证明,在活动中取得成功对于获得积极的态度很重要,这就要求教师能够适时把控探究过程,知道什么时候指导,如何去指导,什么时候给学生提供信息,以便让学生享受探究过程的每一个环节,通过成功的体验获得积极的科学态度。
除了上述科学态度习得方法,还可以通过大量阅读增长科学知识,丰富科学态度的认知成分;参观科技馆、参与科技周来增强情感体验;举办科技制作比赛、科技论坛、科技文化竞赛等活动为学生创造应用科学知识的机会,帮助学生习得科学态度;指导学生将近期获得的对科学的感情体验倾向通过写科学日记的形式内化于心,这种开放性的作业也有利于形成稳定的科学态度。
但值得注意的是小学生群体自身认知水平有限,并且对人、事物和事件的情感体验具有引发快且消退也快的特点,教师在采取相应的方法途径时应该以小学生现有认知水平为参照点,以学生积极和愉悦的情感体验为目标开展各项活动。
注释:
①(美)国家研究理事会.戢守志译.美国国家科学教育标准[S].北京:科学技术文献出版社,1999.
②季国清,刘孝廷.科学态度是科学素质的核心[J].北方论丛,2004,03:102-105.
③(美)R.M.加涅(R.M.Gagne)著.皮连生等译.学习的条件和教学论[M].上海:华东师范大学出版社,1999.
④胡象岭,颜茜,刘云华.科学态度及其培养初探[J].物理教师,2000,09:35-38.
⑤刘兵,江洋著.科学史与教育[M].上海:上海交通大学出版社,2008:39.
⑥崔鸿,文静.如何对科学态度、情感与价值观进行评价——基于新加坡《交互作用的科学》的思考[J].课程·教材·教法,2007,03:91-96.
作者简介:崔晓航(1990-),女,黑龙江齐齐哈尔人,首都师范大学初等教育学院,在读硕士研究生。
中图分类号:G423
文献标识码:A
文章编号:1005-5843(2015)03-0141-03