基于求知需要进行科学素养的养成教育

摘 要： 科学素养已经成为现代社会公民的一项基本素质，科学课程以培养小学生科学素养为宗旨。科学素养具有鲜明的养成性，其内在动力是人的求知需要。基于儿童求知需要进行科学素养的养成教育，可以有力保护儿童的求知热情，有助于儿童长远发展。

关键词： 科学素养 养成教育 求知需要

上世o80年代，美国国际科学素养促进中心主任米勒提出了科学素养概念的三维模型：（1）对科学原理和方法的理解;（2）对重要科学术语和概念的理解;（3）对科技的社会影响的理解[1][2]。米勒提出的三维模型目前已经成为国际上测试公民科学素养的通用标准。此后，全世界范围内掀起了一场以“提倡科学探究，培养科学素养为核心”的科学课程改革[1]。2001年，我国教育部制定的《科学课程标准（3-6年级）》亦指出：科学课程“以培养小学生科学素养为宗旨”[3]。

如今，有关科学素养的研究与实践已成为基础教育的重要组成部分。但是，由于种种原因，目前对于科学素养的培养，依然只重视知识传授而忽视科学技能和科学价值观培养。唐荣德认为，以科学旨趣和科学精神为核心的非认知因素，是学生科学素养的核心，也是学生科学素养形成的标志[4]。本研究拟从心理学视角基于求知需要探索科学素养的养成性训练。

一、科学素养的养成性

虽然学者们基于不同视角，对科学素养的内涵进行了不同的解读，但是都不能无视米勒提出的三个基本维度。对应心理学“知情意”的基本原理，我们认为科学素养三个维度可以简称为：科学知识、科学方法、积极科学价值观。积极的科学价值观，即在形成探究性思维习惯的基础上，积极评价科学的本质，积极评价科学与自然、科学与社会、科学与人文的关系。科学精神是一种开放的理性精神，若没有感性经验的积淀，理性体系无以为根。

就小学儿童的心理发展特点来说，小学儿童的思维正处在从形象性思维到抽象性思维过渡的时期，直观的经验获取方式相对于成人来说更为重要。小学儿童的科学知识主要是在活动过程中通过观察和模仿获得的。美国教育家杜威著名的“做中学”理论，强调“以儿童为中心”，以学生的亲身经验代替书本传授，重视发挥学生学习主体作用。该理论对于今天的科学教育，依然有着不可忽视的指导意义。

“养成教育”就是培养学生良好的行为习惯、语言习惯和思维习惯的教育。本研究认为，小学儿童的科学素养具有鲜明的养成性，学生在科学探究活动过程中逐渐形成探究的习惯、理性的精神、动态的科学发展观，将科学精神融入个人生活方式之中。

二、求知需要是科学素养的内在动力

当今世界对公民科学素养的要求，来自于社会发展的需要;但是从个体角度来说，个体科学素养的内在动力来自于其求知需要。求知需要指发展和保持对世界有一个丰富和准确理解的意愿[5]，即“给问题找到一个明确答案的愿望”。每个人都拥有天生的好奇心，渴望理解自己所处的世界。幼儿期儿童不断向大人请教“为什么”，这是他们求知需要的展现，也是成年人培养其科学素养的契机。

大哲学家叔本华在他著名的《论教育》中曾解释了两种不同的教育方法。一种是自然的教育方法，让儿童自己观察具体的事物，经历具体的事情，自己抽象出一般的概念;另一种是人为的教育方法，让儿童听别人讲，学习已经被总结好了的一般概念。人为的教育方法往往扭曲儿童学习动力，他们会以为那些眼下用不着的知识是为了取悦成年人而学的。在人的幼年时期，自身经验匮乏的情况下，若灌输各种观念，并令儿童强记，将早早地将儿童的思维与观念固化，对于儿童的成长是很危险的。而自然的教育方法突出了自主学习的理念，儿童在天赋的求知需要的支配下，自主观察、探索周围的世界，养成探究性思维的习惯，可以更好地体验科学的乐趣与魅力。

科学本身是动态发展的，科学课本上的知识也在不断更新，这是科学家不懈探索的成果。如果以应试教育方式进行科学教育，那必然令学生固着于课本上的条条框框，约束他们的求知需要，甚至束缚学生的创造性人格发展。

小学儿童正处于求知需要旺盛的时期，保护他们的好奇心和求知欲，是在蓄养其科学素养的内在动力。儿童是未来的希望，求知需要让他们勇于探索未知，在探究道路上的每一次失败都减少了下一次试误的成本，每一次成功都照亮了进一步前进的方向。

三、基于求知需要进行科学素养的养成教育

（一）满足儿童的基本需要，点燃儿童求知热情。

根据马斯洛的观点[6]，人的需要有两大类，一类是基本需要（basic needs），此类需要是因匮乏而产生的，包括生理需要、安全需要、爱与归属需要和尊重需要。基本需要属于低层次需要，按层次逐级递升。较低级需要基本得到满足之后，较高一级的需要便成为主导需要。该类需要得到满足之后便会暂停其动力作用。另一类是成长需要（growth needs），包括认知需要、审美需要和自我实现需要。此类需要属于高级需要，有较大的个体差异性。不受一般生存欲望的支配，而是由实现自我潜能的动力驱策。这类需要不会由于暂时的满足而停止作用，相反会由于满足而产生更强烈的动力。马斯洛的认知需要实质上就是求知需要，在需要层次上属于高层次需要，是一种积极生长的力量。

课堂教学中，我们有时会看到儿童不好好学习、调皮捣蛋，其中有的孩子不是“学不会”，而是“不想学”。为什么不想学呢？很有可能是爱与归属的需要和尊重的需要没有得到基本的满足，甚至受到挫折，令儿童无心向学。在这种情况下，不顾儿童的主导需要，只一味命令他们“遵守课堂纪律，好好听讲”，甚至“批评指责”，显然事倍功半，而且容易引起儿童的逆反心理。

如果说最低层次的生理需要和安全需要主要是父母的责任，那么中间层次的爱与归属需要和尊重需要的调适，则需要学校心理健康教育工作的介入。学校教育虽然是分科教育，但实际上是全人教育，每一位老师都承担着学生心理健康教育的责任。比如，小明与爸爸妈妈关系不好，影响其学习积极性，即爱与归属的需要未能得到满足的情况下，求知需要难以凸显。老师在了解缘由的情况下，可以建议小明一家人接受家庭心理辅导，继而恢复小明求知热情，激发其对认识科学和探究科学的兴趣。

（二）创设开放自由的探究情境，放飞儿童求知的翅膀。

长期以来，我国《科学》课程教学存在一定的弊端，即重视科学知识的传授，忽视科学方法的训练和科学价值观的培养[1]。如前所述，儿童科学素养的养成得益于其亲自科学探究的过程。世界各国都强调科学素养的培养要以科学探究为途径。我国《科学课程标准（3-6年级）》指出，“科学学习要以探究为核心，H身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径”。

科学探究能力主要包括提出问题和分析问题的能力、提出假设和验证假设的能力等。问题是探究的开端，问题的存在可以激发学生的求知欲和探索欲，为探究活动的开展提供动力[1]。问题情境的创设可以分为教师演示情境和学生发现情境两大类。目前，科学课程采用较多的是教师演示情境。

教师课堂演示情境由教师精心创设课堂问题情境，引导学生发现问题，并愿意主动跟随老师寻求问题的答案，不失为一种高效的教学策略。但是科学探究课环节较多，而课堂时间只有40分钟，时间有限，局限性比较大[7][8]。科学探究本质上是一个不断试错的过程。如果学生只是在课堂上跟随老师的演示情境，从一个成功走向另一个成功，热闹归热闹，却失去一些主动探究的乐趣。

学生发现情境，由学生在自己的生活中取材，自主发现问题，并在老师的指导下，按照科学的规范设计研究过程，探索问题的解决。对此，有些学校开展了科技实践活动甚至校本课程[9]，提高学生的科学素养。如有的学校或社区毗邻铁路，火车经过的时候会造成噪声污染，学生可以就此展开“火车噪声污染调查”，通过调查、实验等方法，了解噪声的危害，减少噪声的方法与途径，并进一步向有关部门提出合理建议。在这个过程中，学生面对诸多真实的挑战，在克服困难的过程中充分享受到科学探究的乐趣。

开放自由的环境需要学校、家长和社区多方合作共同经营。老师、家长不以权威自居，而是作为指导者和支持者出现，学生可以放心地展开科学探究活动，不必担心，无需忧虑，身心没有束缚，才能尽情放飞求知的翅膀。

（三）采用过程性的科学素养评价方案，公正检验儿童求知的成果。

美国于1967年进行了世界上第一次公众科学素养调查[10]，从此，公民科学素养的测评已逐渐成为发达国家政府的一项常规工作。在此背景下，对学生科学素养的测量，更是成为学生评价项目中的重要内容。国际学生评价项目（program for international student assessment，PISA），由联合国经济合作与发展组织发起，其对学生科学素养的测评围绕科学概念、科学方法和科学情境三方面进行[11]。我国教育部自2005年起连续对我国8年级学生的科学学业水平进行全国范围内的调查研究，考察内容主要包括：生命科学、物质科学、地球、宇宙和空间科学，以及科学探究能力[10]。

由于目前科学教育依然偏重于知识教育，因此对学生科研素养的评价偏重于科学知识的掌握和认知能力[12]。至于科学探究方法和科学价值观，主要采用自我报告法。然而对于态度与价值观方面的测量，自我报告法具有明显的社会赞许性。从教育管理角度来说，不应该是教什么就考什么，而是反过来，我们希望学生掌握什么，就考察什么，从而决定教什么和怎么教，以及学什么和怎么学。

科学教育的真正目的是促进学生长远发展，能够适应未来社会的快速发展。《小学科学课程标准》在评价建议中提出：“建立评价主体多元、评价内容全面、评价方式多样的评价体系。评价的主要目的是全面了解学生学习科学的过程和结果，激励学生学习和改进教师教学。”胡方（2014）就学生科学素养的评价提出了五点建议：把“发展”定为核心理念;创新评价内容;加强背景评价;注重过程评价;稳定评价试题[12]。

本研究认为，基于求知需要的科学素养，除了已有的针对结果的评价方法之外，还可以进行过程性评价，即在学生探究性活动过程中考察其科学素养。实施过程性评价，需要从教师素质着手，提高教师的科学素养和教育管理水平，保护学生的求知需要不受伤害，从学习过程角度审视学生的科学素养水平。如果一个学生具有强烈的好奇心，善于发现问题，敢于尝试不同的研究方案，能够协调其他人的力量，即便他的科学知识测评水平不高，也不能否认他的求知欲和科学素养。

参考文献：

[1]韩光艳.基于网络的科学探究对提高小学生科学素养有效性的研究[D].华南师范大学硕士学位论文，2007.

[2]Miller J.D.Scientific literacy：A conceptual and empirical review[J].Daedalus，1983（2）：29-48.

[3]教育部.科学课程标准（3-6年级）[M].北京：北京师范大学出版社，2001.

[4]唐荣德.我国中小学生科学素养形成中的问题探析[J].教育探索，2006（7）：32-34.

[5]M Kramer-R，E Newton.Pommerenke P L. The psychology of being “right”：the problem of accuracy in social perception and cognition[J].1989，106（2）：395-409.

[6][美]马斯洛，著.许金声，译.动机与人格[M].北京：中国人民大学出版社，2012.

[7]任伟.以科学实践活动为载体培养小学生的科学素养[J].考试周刊，2016（15）：172.

[8]翁青芬.小学生科学素养培养的探索与实践――《落叶堆肥》的教学反思[J].长三角・教育，2012（8）：25-26.

[9]蒲朝林.浅谈开展科技实践活动对小学生科学素养的培养[J].文理导航，2016（3）：96.

[10]杜秀芳，刘丹丹，陈英敏.多元视角下的中小学生科学素养内涵解析[J].当代教育科学，2011，（8）：49-52.

[11]吕泉. PISA2006对小学生科学素养教育的启示[J].兴义民族师范学院学报，2012（6）：56-58.

[12]胡方.中小学生科学素养评价研究述评[J].课程与教学，2014（12）：30-34.