小学生科学态度的表现和培养策略

叶宝生， 曹温庆

(首都师范大学 初等教育学院， 北京 100048)

小学科学课程担负着培养小学生科学素养的重要任务。根据《中国学生发展核心素养》[1]，科学课程显然要重点培养学生的科学精神。科学精神又包括“理性思维、勇于探究和批判质疑”，也就是说科学精神表现为科学态度。对于小学生来说，其学习的科学知识、应用的科学方法，在将来都会不断扩展、不断加深、不断精确，只有其获得的科学素养，或说积极的科学态度会影响其一生。因此，小学生科学态度的培养成为其科学素养提升的重要过程。但是由于态度具有内隐性、具有积极和消极的两面性，很难通过纸笔测量的方式进行评定，在实际教学中经常会被淡化或忽视。科学态度面临同样的状况。本文在阐释科学态度内涵的基础上，揭示科学态度的心理表现，提炼出培养科学态度的教学策略。

一、态度和科学态度

态度是影响个人对一类人、客体或事件的行为选择的一种习得的内部状态[2]。态度包含三种成分，即认知、情感和行为倾向性。其中，认知指态度主体对事物的了解、知觉、理解、信念和评价；情感指主体对态度对象的情感体验及情绪反应，是态度的核心成分；行为倾向性是由认知、情感决定的对于态度对象的行为反应倾向，即行为的直接准备状态。认知是态度形成的基础和依据，情感是态度的核心，行为倾向是态度的外在表现。

针对科学来说，认知是学生在科学认识过程中所获得对科学的理解；科学情感是人对自然世界及其变化规律的内心体验，是对科学知识是否满足个人需要的评价或反映，表现为对自然现象的好奇心和求知欲，对自然变化的探究心理，对科学本身的价值评价与判断，对科学与社会、个人关系的判断与评价。由此形成的科学态度是指人对自然现象、自然规律及其与个人和社会的关系做出行为选择时的反应倾向。科学态度的核心是实事求是，表现为尊重事实，尊重规律，敢于依据客观事实提出自己的见解，能听取与分析不同的意见，并能够根据科学事实修正自己的观点。对于小学生来说，表现为喜欢学科学、做科学、用科学，独立思考、依事实作出判断和选择。

科学态度主要包含 “科学的态度”以及“对科学的态度”两方面的内容。“科学的态度”主要是指个体在进行与科学有关的活动时，所采取的思考、判断、分析以及解决问题时的方式。具体表现为：在进行与科学有关的活动的过程中有质疑精神，要保持好奇心，实事求是，大胆质疑，批判性思考等。“对科学的态度”主要是个体在进行与科学有关的活动时，在与态度的对象(包括与科学相关的人、事、物等)的相互作用过程中，形成的感觉、知觉、认识、信念、意见等。具体表现为：对科学的看法，对学习科学的兴趣，对科学家的态度，对科学与社会、技术和环境关系的理解，对参与科学活动的积极性等。科学态度的内容可以总结为表1：

表1 科学态度的内容维度

二、小学生科学态度的行为表现

(一)在注意力方面的表现

注意通常指选择性注意，即有选择地加工某些刺激而忽视其他刺激的倾向[3]。注意是心理活动时对一定对象的指向和集中。指向性和集中性是注意的两个基本特征。注意的指向性是指心理活动有选择地反映一定的对象，而离开其他其余的对象。注意的集中性是指心理活动停留在被选择的对象上的紧张和强度或紧张度。它使心理活动离开一切无关的事物，并且抑制多余的活动。注意的指向性和集中性表明注意具有方向和强度的特征。在科学课堂学习活动中，当进行观察时，学生会根据观察目的视觉集中在科学事物特征或属性上，同时进行思考，会忽略其他因素的干扰，表现为“对自然现象保持好奇心和探究热情”的科学态度。当进行科学实验时，根据实验设计程序，一步一步仔细操作，既观察科学事物变化过程也要记录科学现象，全身心投入与同学的合作过程中，表现出“乐于参加观察、实验、制作、调查等科学活动”“在科学探究活动中主动与他人合作”的科学态度。在对观察实验获得证据或数据时，认真思考，用证据得出结论，表现出“有基于证据和推理发表自己见解的意识”，同时在表达交流过程，认真倾听同学的发言，倾听老师的指导，表现出“积极参与交流和讨论，尊重他人的情感和态度”“乐于倾听不同的意见和理解别人的想法”“勇于修正与完善自己的观点”。这些都是注意力方面表现出的科学态度，也是学生对科学活动具有积极投入的态度倾向。

(二)在意志力方面的表现

意志是指个体自觉地确定目的并根据目的来支配和调节自己的行动，克服困难以实现预定目的的心理过程。意志表现在人的有目的行动中，而人调节控制自己行为的能力称为意志力。意志力的培养和表现就在这种意志行动中[4]。在科学课堂学习活动中，不管是观察、实验还是科学论证，都是在明确的目的下进行的，接下来就是计划，也就是科学观察流程和实验操作流程，科学论证又体现在科学推理的运用。学生在教师指导下自己根据学习主题确定观察目的和实验目的，然后作出观察计划和实验计划。在计划实施的过程中，努力寻找将验证主题问题的各种证据，不怕麻烦，不惧辛苦，表现出“在活动中克服困难，完成预定的任务”的科学态度。在对观察实验结果通过逻辑思考进行论证过程，或根据大量证据发现科学事物的共同特征得到类概念或普遍性认识(归纳推理)，或根据实验事实揭示出事物属性或变化规律(典型归纳法)，或根据科学原理对个别具体事物归类或作出推断(演绎推理)，或根据类比揭示出科学事物的新属性，都会凭借证据和数据进行逻辑推理，不盲从他人结论，尊重逻辑论断，表现出“实事求是，不迷信权威”“勇于修正与完善自己的观点”“在学习科学中运用批判性思维大胆质疑”“善于从不同角度思考问题，追求创新”。这些是意志力方面所表现的科学态度。

(三)在情绪情感方面的表现

情绪和情感是人对客观事物的态度的体验，是人对客观事物与个体需要之间关系的反映[5]。情绪和情感都是对需要满足状况的心理反应，是属于同一类而不同层次的心理体验。情绪和情感的区别：一是情绪的生理性和情感的社会性。情绪更多是与生理需要满足状况相联系的心理活动，情感则是与社会性需要满足与否相联系的心理活动。情绪是原始的，是人和动物(尤其是高等动物)所共有的。情感则是人类所特有的心理活动，具有一定的社会历史性。二是情绪与情感相比，情绪不稳定，情绪具有较强的情境性、机动性和暂时性，会随着情境的改变以及需要满足情况的变化而发生相应的改变。情感具有较强的稳定性、深刻性和持久性，是对事物态度的反映，是构成个性心理品质的稳定成分。三是情绪表现的外显性和情感表现的内在性。情绪表现具有明显的冲动性和外部特征。面部表情是情绪的主要表现形式；而情感多以内在感受、体验的形式存在。

情绪对应有情绪状态，情感区分为道德感、理智感和美感。道德感是个体根据一定社会道德行为标准，在评价自己或他人的行为举止、思想、言论和意图时产生的情感体验。理智感是人对认知活动成就进行评价时产生的情感体验。美感是人对事物的美的体验，是人们基于美的需要，按照个人审美标准，对自然和社会生活中的各种事物进行评价时产生的情感体验[6]。在科学学习活动中，学生的道德感体现在“爱护小动物”“爱护植物”的态度上，也表现在对技术产品帮助人们更方便、更快捷地进行生产、生活的肯定，对它们对环境的破坏或产生的负面作用的否定。学生的理智感表现在科学认知过程中，当学生观察昆虫的特征，获得对昆虫的共同特征和与其他动物的区别性特征的认识，可以成功地判断蜻蜓属于昆虫，而虾不是昆虫，懂得分类的重要意义。学生观察“铜球的热胀冷缩”实验，发现虽然无法直接看到固体的热胀冷缩，但通过对比可以知觉理解这种现象，知道科学实验对于揭示科学事物属性的重要作用。小学生的美感主要是科学事物特征和属性及其科学变化过程所获得的审美体验。如蝴蝶美丽的翅、蚂蚁雄健的结构、对称的雪花冰晶、对流的环形流动等。到中学及其更高学段才会体验科学表达或科学公式的简洁美、对称美和协调美。

情感是通过情绪表达的。学生的道德感、理智感和美感除了肯定和否定的表达以外，往往也表现在情绪上。如对参与环境保护的积极表现、对自然界美景的兴奋感叹、对科学实验现象的惊讶表情等。在注意力和意志力方面也是通过可观察的情绪反映出来。如学生做科学观察会无视教师或听课者的存在；做实验会皱眉也会开心地微笑；进行科学讨论时，时而凝思苦想，时而顿悟状，立刻举手争取表达的机会。这些都是良好的注意力和意志力在情绪上的表现，教师正是通过学生在课堂上的情绪表现，控制着教学的节奏，动静结合、快慢适宜，达到好的教学效果。

三、小学生科学态度的培养

(一)激发科学学习兴趣

兴趣是个体力求认识某种事物或从事某项活动的心理倾向。它表现为个体对某种事物或从事某种活动的选择性态度和积极的情绪反应。兴趣是人们从事活动的强大动力。凡是符合个体兴趣的活动，就能提高人们的积极性，积极愉快地从事某种活动。根据兴趣所指向的目标，可以把它们分为直接兴趣和间接兴趣[7]。直接兴趣是对活动过程本身的兴趣。例如小学生普遍对观察活动、实验活动具有浓厚的兴趣，这是对学习过程本身的兴趣。间接兴趣是指对活动结果的兴趣。如通过观察获得对某一类动物共同特征的认识、通过实验知道物体具有热胀冷缩的性质，对这些认识结果的兴趣就是间接兴趣。年龄小的儿童大多数是对活动本身感兴趣。年龄稍大的儿童会更多地对活动结果产生兴趣。

利用无意注意的特点引发直接兴趣，根据有意注意的要求保持间接兴趣。引起无意注意的刺激物的特点：一是刺激物的强度。刺激物的强度是引起无意注意的重要原因。强烈的刺激物如浓烈的气味、震撼的声音、突出的视觉形象等。如，上课时将几枝鲜花呈现给学生，什么形状、什么颜色、好看吗？这是直接兴趣。花开鲜艳，还有香味，对植物有什么作用？学生对问题结果的兴趣就产生了。色泽鲜艳、味道芳香的鲜花，会“招蜂引蝶”，帮助自己传粉。二是刺激物之间的对比关系。刺激物在强度、形状、大小、颜色和持续时间等方面与其他刺激物存在显著差别时，会引起人们的无意注意。例如，光的传播，用激光笔发射激光，倾斜射到黑色屏幕上观察轨迹。固体的热胀冷缩由于膨胀系数很小，现象很不明显。典型的固体热胀冷缩实验是用室温下刚好能穿过铜环的铜球，在铜球加热后不能穿过铜环进行对比，认识到固体具有热胀冷缩的性质。三是刺激物的活动和变化。活动的刺激物、变化的刺激物比不活动、无变化的刺激物更容易引起人们的注意，例如学习声音，课堂上播放交响乐，引发直接兴趣，再思考问题：你听的声音有什么变化？转为对学习结果的兴趣，即声音的变化体现在音量、音调、音色的变化。教师在讲课时音调的变化及讲话节奏的快慢变化也有助于引起学生的无意注意。四是新异的事物很容易成为注意的对象。千篇一律的、刻板的、多次重复的事物很难吸引人们的注意。所谓刺激物的新异性是指刺激物的异乎寻常的特性。学习物体在水中的浮与沉。教师将一铁块放入水槽，铁块沉底；将一泡沫塑料块放入水槽，泡沫塑料块漂浮。将两者捆绑在一起，是浮起还是沉底？学生操作，发现有的浮起，有的沉底。引发问题：如何使沉的物体浮起来，使浮的物体沉下去？沉、浮由什么因素决定？既有对活动本身的直接兴趣，又有对活动结果的间接兴趣，保持积极的活动状态。

可以看到，科学学习过程中对直接兴趣的激发和间接兴趣的保持，很好地吸引学生的注意力和保持持久的注意力，可以有效培养学生在注意力方面的科学态度。

(二)培养科学学习活动动机

动机是由需要所推动达到一定目标的行为动力。动机分为生理性动机和社会性动机。生理动机是对生理需要的动力行为。这里重点讨论社会性动机。社会性动机起源于社会性需求，与人的社会性需求相联系。又包括成就动机、交往动机和学习动机。成就动机：旨在完成某种任务时，力图获得成功想法的动机。成就动机对个人的发展和社会的进步都具有重要作用。交往动机：指个体愿意与他人接近，合作互惠并发展友谊的动机。人类的交往动机反映了社会生活和劳动的要求。人要参加社会生活，要劳动，就必须与他人协调合作，保持友谊关系。人际交往也是个体心理正常发展的必要条件。学习动机：指直接推动学生进行学习的内部动力。学习动机并不是某种单一的结构，而是由多种动力因素组成的整体系统，其中包括学习需要、学习自觉性、学习态度、学习兴趣等。一般认为，学习动机在学习活动中具有引起学习的作用，维持学习的作用，强化学习的作用，调整学习的作用[8]。

动机的培养依赖于有意注意。引起和保持有意注意的条件和方法有以下几种：第一个是加深对活动的目的、任务的理解。有意注意是有预定目的的，人们对活动的目的、任务的重要意义理解得越清楚，越深刻，对任务完成的愿望越强烈，那么与完成任务有关的一切事物就越能引起和保持人的有意注意。第二个是建立学习动机。学生的学习动机使学生具有明确的观察实验目的，由此保持对活动过程的有意注意、对活动结果的间接兴趣，自始至终集中注意，积极投入。第三个是合理地组织活动。在明确的目的任务的前提下，合理地组织活动，有助于集中注意。智力活动与实际操作相结合，有利于保持有意注意。根据任务的需要，提出一定的自我要求，经常提醒自己保持注意。提出问题有利于加强有意注意。第四个是用坚强意志与干扰作斗争。有意注意，不仅在没有干扰的情况下进行，有时在有干扰的情况下也是可能的。干扰可能是外界刺激物，也可能是机体的某些状态，如疲劳疾病和一些无关的思想情绪。在这种情况下，人们为了集中注意，除了采取一定的措施排除干扰外，还要用坚强的意志与干扰作斗争，这样既锻炼意志，又能培养有意注意。如学习“种子的传播”，开始引入人类的播种活动，引发问题：为什么要将种子分散开来进行大面积种植？对问题的讨论，得到认识：种子分散开来有利于更好地吸收土壤中的水分和营养、有利于接受阳光照射。引发出学习主题：自然界的植物如何使自己的种子分散开来？也就是自然界的种子如何传播以利于种子繁殖。面对这个未知问题的思考，就产生了学习需求，也就建立了学习动机。在学习动机的驱动下，开始进行科学观察活动。观察活动有对多种植物种子传播的视频或图片，也有苍耳、鬼针草、椰子、莲蓬、蒲公英等多种实物种子，使学生在丰富的感知下，理解种子特征结构与环境相适应的传播方式。由于具有明确的目的和学习动机，学生会集中注意力在科学观察活动中，随时排除干扰，完成学习任务。在这个过程中，学生会追求自己的成功，具有成就动机；也会积极和同伴交流讨论。听取别人的观点和表达自己的观点，与同伴建立友谊，实现交往动机。学生获取到科学知识，实现自己的学习动机。

可以看到，良好的学习动机的培养，会养成学生“有基于证据和推理发表自己见解的意识”“在活动中克服困难，完成预定的任务”“在学习科学中运用批判性思维大胆质疑”的科学态度。良好的交往动机的培养，会养成学生“在科学探究活动中主动与他人合作”“积极参与交流和讨论，尊重他人的情感和态度”“乐于倾听不同的意见和理解别人的想法”“勇于修正与完善自己的观点”的科学态度。良好的成就动机培养，会养成学生“乐于参加观察、实验、制作、调查等科学活动”“对自然现象保持好奇心和探究热情”“善于从不同角度思考问题，追求创新”的科学态度。

(三)培养科学学习的成就感

从态度的习得方式来看，条件反射的学习是态度形成的基础。人们在满足需要过程中，可以形成自己的态度。对于能满足需要并引起快感的客体一般会形成肯定的态度，而对妨碍需要满足的事物就容易形成否定态度。

态度培养的基本方法是强化，也就是说态度的建立依赖于对学习行为完成所给予的强化。人们都喜欢自己擅长的事情，导致成功的各种行为极有可能就是个人对其表现出积极态度的那些行为。在许多教育情景中，通过让学生获得成功就能非常容易地确保获得想要的积极态度。科学态度的习得，就是帮助学生在科学活动中不断获得成功体验。也就是要发挥学生的成就动机，实现成功，获得成就感。成就感指一个人做完一件事情或者做一件事情时，为自己所做的事情感到愉快或成功的感觉，即愿望与现实达到平衡产生的一种心理感受。因此，在教学设计时要考虑学生的年龄特征和所学科学知识的难度，特别是设计好难度进阶，作好全体学生基本都能够顺利完成科学任务和获得科学认识的保证。在教学实施时，要特别关注进度慢的学生，帮助他们、辅导他们，使全体学生都能获得成功。这样，通过成功体验，学生获得成就感，激发和保持他们科学学习兴趣和动机，培养学生积极的科学态度。

四、小学科学科学态度目标的陈述

科学态度包含科学认知、科学情感和行为倾向性三种成分，在进行科学态度目标陈述时：(1)要说明针对具体科学知识、科学方法的意义和价值的理解，不同学习内容蕴含的意义价值是不同的，意味着所产生的情感是不同的。(2)要对学生的情感状态进行陈述，会包括下列某些状态，如感兴趣、高度投入的安静或兴奋等。(3)对行为状态进行陈述，会包括积极参与到科学活动中、实事求是(勇于基于证据和推理发表观点、敢于质疑、善于倾听不同的意见和理解别人的想法)，也包括履行职责、分工合作、尊重他人等各个学科都会存在的行为状态。下面通过几个例子说明科学态度状态陈述法的应用。

生命科学领域，“昆虫”一课的科学态度目标：通过识别昆虫的共同特征和区别特征，知道分类方法是人类认识事物的基本方法。对昆虫的识别辨认充满兴趣。积极投入学习昆虫的活动中。物质科学领域，“热的传递”一课的科学态度教学目标：通过热传递实验，理解科学实验是揭示自然界客观规律的重要方法。依据事实进行判断，了解热传递是有规律的，规律是可以被认识的，相信规律的客观性；在科学实验时，严谨规范；认真观察，发现规律。在地球科学领域，“昼夜交替”一课的科学态度教学目标：知道昼夜交替现象是地球自转决定的客观规律，人们按照这个规律安排作息时间和生活、生产计划。形成客观事物发展是有规律的，人们要尊重客观规律的科学观念。在模型的构建过程中，尝试不同的构思，培养批判质疑的意识。

由于态度是从最低级别的对事物的“注意接受”开始，经历对其情感刺激的“反应”，产生对事物的“评价”，对各个事物的价值及其联系进行“组织”，最后形成对世界的价值观或说成为性格化[9]。可以推断，态度的形成比较缓慢，只有过了很长一段时间甚至好几年才能看出其变化结果。因此，作为一种学习结果的态度很难从程度进行规定，往往从期望的呈现状态上进行描述。从对所学知识意义价值的理解和学生情绪情感上的状态表现陈述的态度目标，这样将直接指示教学行为，是落实科学态度培养的依据，也是评价的依据。