直面科学思维

教科版科学教材编委北京市教育学会小学科学专委会秘书长

北京教科院基教教研中心科学教研室主任、高级教师

贾 欣

作为科学老师，科学思维这个词一直若隐若现地伴随着我们，最近这个词相对比较热门。

2008年，北京在做“做中学”项目，在北京市教研员苏晓民、黎小抗和彭香老师，人教社殷志杰老师以及我师父孔祥旭老师的指导下，我们共同设计了《声音的秘密》一课的教学方案。其间，几位老师均提出关注科学思维在教学中的发展，殷志杰老师还帮我们分析了教学中的科学思维。面对如此高深的思维话题，我选择了避开，原因仅仅是认为这很难。因为畏难，我很长一段时间都在规避科学思维。回想起来，真是愧对几位专家的教导。畏难可能是很多科学老师面对科学思维这个话题时的本能反应，怎样摆脱畏难情绪，寻求发展呢？

第一阶段，认识科学思维方法。

科学思维有着相对丰富的内涵，让人望而生畏。建议从科学思维方法入手，易于掌握，而又能关联模型建构、科学推理、科学论证和质疑创新等相关要素。通过网络搜索“科学思维方法”就会得到大量有用信息，如，比较、分类、归纳、演绎、类比等等名词解释。网络能够提供大量相关信息，降低入门难度。科学思维方法属于逻辑学范畴，阅读普通逻辑、科学哲学等领域图书开展学习即可。这个学习过程会帮助大家认识各种科学思维方法的定义和格式。

第二阶段，识别科学思维方法。

认识了科学思维方法的定义和格式之后，就需要在实际教学工作中，通过备课、听课来识别科学思维方法的外化表现，强化认识。思维是要通过语言外化表达的，教材对于科学思维的表达是通过文字和图片输出的，所以尝试在备课中识别图片、文字。理解科学思维方法是一种自我训练，可以尝试在教材的不同环节中，分析文字和图片之间的思维方法。对难以定义的思维方法，反复对照理论书上的定义进行甄别。此外，在听课过程中，尝试分析老师的语言，用以确认此时老师所表达的思维方法。这个过程会提升动态过程中对思维方法运用的敏感度。

在这个识别科学思维方法的训练过程中，能加强自身对探究逻辑的认识。因为在科学探究过程中，逻辑推理的自洽与否影响着科学研究的合理性，而逻辑推理的构建需要科学思维方法的支撑。所以，当我们投入备课、听课、对科学思维方法的识别活动中后，能感受到科学探究学习过程不是靠活动的序列推进的，是与“因为……所以……”“只有……才……”这样的逻辑词共进的。

第三阶段，运用科学思维方法。

科学探究的过程既是解决问题的过程，又是用于解决问题的科学思维方法有谋略的应用过程。但当老师有能力通过对教材的分析确定科学思维方法构建的推理过程时，就要进入探究活动过程的教学设计了，让思维方法用于解决探究问题之中。在这个过程中，需要考虑科学思维方法的应用与科学探究过程的一致性。其实这本就是相关联的整体，不可分割，但在教学设计过程中，往往会因为对科学思维方法的陌生而被忽视，无逻辑的科学探究并不少见。例如，当我们要组织求同归纳推理的探究活动时，首先要做的是选择观察对象，以促成学生对不同对象的观察。为此，老师就要在教学设计中，有目的地选择用以观察的对象，以促成学生在观察活动中，有效获取可用于比较相同的信息。这样的实验器材的选择，已经暗含了思维的素材。而其中记录方式、板书方式、学生表达的指导，都将以求同归纳的格式为基础，展开设计。

上述三个阶段，仅仅表现了科学老师学习运用科学思维方法的一种路径，用以入门，而深入理解将在这样的学习和应用中拓展开来。老师会渐渐深入思考：推动科学思维的动力是什么？概念与科学思维又有怎样的联系？学生是怎样思维的？等等，这些问题都将在与科学思维方法的接触中展现彼此的关联。■