《义务教育科学课程标准（2022年版）》确立科学课程核心素养包括“科学观念、科学思维、探究实践、态度责任”等四个方面，其中，科学思维是核心和关键。在实际教学中，我们应如何落实科学思维的培养？
在科学课程核心素养的四个方面中，科学思维是核心。因此，有效培养科学思维，是落实科学课程标准的关键。
理解科学思维内涵，明确科学思维要素
什么是科学思维？概括地讲，是具有意识的人脑对科学事物的本质属性、内在规律性及事物间的相互联系和关系的间接和概括的反映。科学思维的对象是一个多层次、多结构、多序列完整的网络，是各种物质及其运动之间相互关系、相互作用形成的一个有机整体。因此，我们对科学事物的反映和认识只能是一点一点、一个方面一个方面、一个层次一个层次、一个角度一个角度进行，在积累大量知识和经验的基础上才能逐步形成立体而完整的认识。因此，科学思维也必须从不同的方面、不同的角度获得。
科学思维可以分为基本形式和高阶形式。基本形式包括科学抽象思维、科学形象思维和科学直觉思维，高阶形式包括批判性思维和创造性思维。新课标整合了科学思维的各种形式，突出了典型的科学思维类型，提出科学思维包括模型建构、推理论证、创新思维。模型建构能力包括两个层次：一是模型理解能力，即理解模型的要素与结构，运用模型解释、解决问题；二是模型建构能力，即确定本质要素的结构、功能、关系，形成与真实系统一致或基本一致的模型。推理论证能力指能够运用归纳、演绎、类比、分析、综合、比较、分类、控制变量等方法进行假设检验或问题解决，并正确建立证据与解释之间的关系，提出合理见解。创新思维是最重要的一种品质或能力，具有创新思维的学生能独立思考，不迷信权威，能依据客观事实和推理提出不同观点；善于从不同角度分析和思考问题，能提出个性化、创造性的思路和见解，开展有创意的设计。
掌握科学思维方法，训练科学思维品质
科学思维能力是科学能力的核心，其培养必须贯穿在科学知识和方法的教学中。科学思维的方法包括分析与综合、比较与分类、抽象与概括、归纳与演绎、联想与想象、空间认知、类比思维、臻美思维、重组思维、发散思维、突破定式等。课堂教学中，结合学生的学习活动，让学生掌握这些方法，并能用于解决真实情境中的问题，是提高学生科学思维能力的基础。
科学思维品质包括思维的深刻性、灵活性、敏捷性、批判性和独创性5个方面。深刻性也叫抽象逻辑性，反映思维的抽象程度和逻辑水平以及思维活动的广度、深度和难度。灵活性反映思维方向灵活、思维过程灵活和迁移能力强。批判性是指科学思维活动中善于严格地估计思维材料和精细地检查思维过程的智力品质，具有分析性、策略性、全面性、独立性和正确性等方面。敏捷性反映在思维的速度和正确性两个方面。独创性表现为善于独立思考，善于创造性地发现问题和解决问题，反映在独特性、新颖性和发散性等方面。
课堂教学过程中，训练思维品质是提高学生科学思维能力的突破口。
基于科学思维发展水平 实施思维型探究与实践
学生科学思维发展水平是制定科学思维培养目标和教学方式的主要依据。新课标基于学习进阶思想，努力做到“三适合”和“两遵循”，即适合学生的认知（核心是思维）水平、知识经验和兴趣特点，遵循学习规律和学科规律。基于不同学段学生的特征，学习目标由低到高，学习内容由浅入深、由表及里、由易到难，学习活动从简单到综合。
探究和实践是科学学习的主要方式，也是培养学生思维能力的主要途径。科学课程标准强调：要加强对探究和实践活动的研究与指导，整合启发式、探究式、互动式、体验式和项目式等各种教与学方式的基本要求，设计并实施能够促进学生深度学习的思维型探究和实践。从教学目标来讲，要将科学思维能力的培养作为最重要的目标；从教学内容来讲，要建立具体学习内容与核心素养表现之间的关联，关注知识间的内在联系，促进知识的结构化，围绕学科核心概念和跨学科概念设计教学活动；从教学过程来讲，要按照学习进阶设计促进教学活动，通过创设情境、提出问题、自主探究、合作交流、总结反思和应用迁移，让学生经历有效探究和实践过程，并激发学生在探究和实践中的思维活动；从教学评价来讲，要强化过程评价，重视对学生课堂学习中的学习兴趣、学习方法和思维活动的评价，关注学生是不是在深度思维。
作者：胡卫平（义务教育科学课程标准修订组组长，陕西师范大学现代教学技术教育部重点实验室主任、教授）
出处：《中国教师报》
文章来源：微信公众号“中国教育智库网” 2023-02-08发布
