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讓青少年的科學思維插上飛翔的翅膀

          山東省諸城市青少年科技創新教育實踐基地    東慶忠  郭雷

     學課教學是以探究學習為主的,教師應該按照怎樣的原則進行教學來培育學生的科學思維呢?我以為,在進行科學探究性學習的教學時,應當遵循科學發展的規律,按照問題——假設——驗證——結論的科學認識程序,組織學生開展探究活動,在探究活動中發展學生的探究能力。要改變現狀,讓學生學會思維,善于提出問題,培養學生的研究意識,在此我想談談我的看法。
  一、認識科學思維
  什么是科學思維?顧名思義,科學思維就是用科學的方法進行思維,它是科學方法在個體思維過程中的具體表現。科學探究和科學思維是無法分割的,科學教育的過程要真正體現科學探究的本質,就必須把焦點置于科學思維方式的培養上。
  掌握科學的思維方法,提高學生科學思維的能力,對于學生學習科學和今后的工作非常重要。同樣在學習科學的過程中不論是科學問題的提出、科學數據的測量、科學現象的觀察、科學模型的抽象、科學概念的形成、科學目標的歸納和科學理論的建立,還是用科學理論解決實際問題,都離不開科學思維。
  、如何培養青少年的科學思維
    科學思維的兩個基本要素,即尊重事實和遵循邏輯,恰恰是青少年不容易做到的!這正是科學思維對青少年所構成的挑戰。
  如何看待這一問題,又如何應對這一挑戰?我們認為,青少年思維發展的狀況,既指明了科學教育的起點和方向,同時又說明了科學教育的特殊性質。這是科學教育所必須堅持的辯證觀。
  我們對青少年進行科學教育,一個重要任務就是給予理性的啟蒙,將科學思維的種子播撒在他們的心靈中。科學思維的培養,有三個關鍵性的實踐要點:
  第一步是對問題的猜想  即使沒有教師的提示,青少年也會對問題有自己的猜想,只不過他會用猜想代替進一步的探究,從而倉促地得出結論。教師引導青少年進行猜想的意義在于,我們可以從青少年已有的認識水平出發,將他們引向科學探究的過程。
  猜想本身就是一種思考。教師要追問青少年你為什么這樣猜想,這樣做的作用就是可以有效地鼓勵兒童進行有根據的猜想。他們會主動地運用已有的經驗,來思考當前的問題。對于青少年的各種猜想,教師都要加以重視,并啟發青少年如何證明它。青少年的有些猜想的確是胡亂的、沒有依據的,而且也無法驗證,教師可以采取保留的態度。
  第二步是事實的驗證  對青少年的任何想法,都要引導其通過事實來驗證。觀察是最直接的獲取事實的途徑,對于他們來說,實驗則是更有力的證明。
  無論事實和他們先前的想法是否一致,對青少年來說都是很有意義的。如果青少年發現事實證明了自己的想法,他們會得到一種驚喜的感覺,而當他們發現了和自己想法相反的事實,也許會感到很意外,但這種意外能給他們留下深刻的印象,并沖擊其固有的想法。
  教師要不斷地強化青少年這樣的價值觀:相信事實!
  第三步是理性的思考  也許這對青少年來說是最為困難的,因為他們還沒有完全掌握理性思維的工具。但是青少年天生具有一種理解的愿望,希望得到對現象的解釋。我們可以啟發他們對客觀事實進行進一步思考,或提出質疑從而引發新的問題,或將有關聯的事物聯系起來、以尋求它們的內在關系。
  最后,科學教育的任務,是在青少年的心靈中埋下科學思維的種子。科學思維在青少年時期的培養,應該是一種潤物細無聲的影響。我們關注的播種,而不是生根發芽。畢竟,青少年還處在前科學思維的階段,他們不可能、也沒有必要完全理性地生活著。我們不應該讓理性完全充斥他們的頭腦,而排斥他們對世界的富于詩意的想像。除了科學思維這顆種子之外,天生的好奇、發問以至奇思妙想,則是另一顆不可缺少的種子。青少年的科學世界中,應該可以保留某種魔幻性:那些無法驗證的猜想,那些無法解釋的事實,永遠是青少年科學道路上的最好向導。