当今，科学技术在推动我国经济发展和社会进步方面发挥着越来越重要的作用，也引起人们对科学教育特别是承担着科学大众化、提高全民族科学素养任务的中小学科学教育愈加重视。当前我国中小学的科学教育在实践环节却存在一些问题，科学精神的培养是其薄弱环节。本文将从科学精神培养的角度人手，谈一谈对中小学科学教育的一些看法，以期引起人们对中小学科学教育的深人思考。
一 科学精神的内涵分析
通过科学教育来培养学生的科学精神，首先需要明确什么是科学精神。
总的说来，科学精神是人类在长期的科学探索和获取科学成就的过程中积淀而成的精神气质的集中表征，包括科学情感、态度、价值观等。
不可否认，不同专家学者对科学精神的具体内涵的认识有所不同。对科学精神较早进行界定且影响较大的是美国科学社会学家默顿。他在1942年发表的《民主秩序中的科学和技术》（后改名为《科学的规范结构》）中指出：“科学的精神气质是指约束科学家的有情感色调的价值和规范综合体。”他还提出了构成科学精神的4种规范：普遍性、公有性、无偏见性和有条理的怀疑性。竺可祯在《思想与时代》杂志1941年第1期发表的论文《科学之方法与精神》中，把“科学精神”归结为3个方面的内容：一是不盲从，不附和，依理智为归；二是虚怀若谷，不武断，不蛮横；三是专心致志，实事求是，不做无病之呻吟，严谨毫不苟且。周光召院士把科学精神概括为：客观、求实精神，这是科学精神的首要要求；不断求知精神；追求真理，不盲从潮流、不迷信权威的科学怀疑精神；创新精神；继承的精神；团队精神、民主作风、百家争鸣等。蔡德诚先生认为，科学的内涵包括6个方面：客观的依据、理性的怀疑、多元的思考、平权的争论、实践的检验和宽容的激励。
学者们对科学精神内涵的概括，是他们对自己科学探索过程中理性思维的过程和特点的提炼和总结。虽然不同学科的科研活动方式不尽相同，不同专家学者的思维方式各有特点，他们看问题的角度和着眼的层面各异，但他们对科学精神内涵的理解在某些方面却是一致的。这主要包括以下几点：求真求实、理性怀疑、公正无偏失、不懈探索、民主自由求证和检验。
科学精神作为科学研究活动中的一种信念、意志和品格，随着科学的传播和普及以及科学家的示范，越来越成为一种普遍的社会意识和人类精神。但是，这种意识和精神对从事科学研究的人和普通民众的要求是不同的。对普通的大众来说，因其职业、年龄、阶层不同，对他们的要求也是有所区别的。本文旨在探讨当代中小学生科学精神培养的策略问题，因而把科学精神的要求主要定位于中小学生层面，以当代中小学生应该有的科学精神品质和意识作为目标，进而剖析中小学的科学教育。
中小学生的科学精神应包括以下几个方面：刨根问底的好奇心；喜欢新事物、新思想、新信息，大胆、求异的创造意识；怀疑精神，实证态度；不达目的誓不罢休的毅力。
二 中小学生科学精神培养方面存在的问题
科学教育是基础教育的基本内容，也是现代文明的基础。因之，我国中小学教育不仅肩负着科学素养养成和科学精神培养的责任，而且它还关系到我国现代文明发展的进程。对我国中小学的教育现状进行客观的审视，我们发现，由于某些认识上的误区和实践上的偏差，中小学教育并未承担起培养学生科学精神的责任，甚至可以说在某些方面在一定程度上束缚和妨碍了中小学生科学精神的养成。当我们今天大谈科教兴国和素质教育的时候，必须清醒地认识这些问题，并切实加以改进。
1课程：偏重对客观事物及其准确性的静态理解
课程是学校教育的灵魂。在学校教育中，无论何种知识内容的传授，都要通过课程来实现。科学精神的培养也是如此。只有科学教育的课程充满趣味性、开放性，给予学生探索的空间，才能使学生充满好奇心、新奇感和不由自主的探索欲望，从而在不懈的探究学习中懂得科学知识的真谛。
我国目前的科学教育课程强调学科体系，它向学生呈现的是自然科学各学科的基本结构、概念及符号系统，具有逻辑顺畅、结构严密等特点。但是，这样的课程设置往往又有一些无法弥补的缺陷：课程的内容体系较为陈旧，一成不变，与科学发展的现状相脱离；直接传授事物的规律、原理和结论，无法让学生经历科学发现的思维过程，更不能理解它是怎样从扬弃旧理论中发展起来的；没有强调理论的适用范围，更没有介绍理论存在的内部矛盾以及现在面临的挑战和未来的发展趋势。这样的内容使得学生对科学知识的把握仅注重对客观事物的准确性做静态的理解，养成一种对科学的敬仰和崇拜的态度：科学结论是永恒的真理，科学家的发明是一成不变的，学习是对人类最伟大的科学财富的继承，任何对它确定性的怀疑和探讨都是不必要的。这样一来，学科教育不仅在一定程度上扼杀了学生的怀疑精硬背的状态下完成科学知识的学习任务；更为严重的是，学生养成一种对科学的错误态度——盲目崇拜、唯书是从，忽视科学的不稳定性和发展性。
2教学模式：强调教师中心和教材中心
“两中心”——教师中心和教材中心，是我国中小学课堂教学的主要模式，也是我国科学教育的主要模式。这种教育教学活动紧紧围绕教师的讲解和教材内容的设置而展开，教学结构紧凑，课堂上教师讲解一贯到底，课后以完成教材习题为主；学生在学习过程中只需将老师讲的内容由黑板移到笔记本上，再由笔记本移至大脑中；课后进行练习，以巩固大脑的记忆，对课堂讲授科学内容的学习即算完成。在教学过程中，教师把自己咀嚼细烂的知识灌输给学生，学生只需吞下即可；教师不用观察学生的反应，不用顾及学生的兴趣和爱好，只需将大纲中规定的目标和教案的内容和盘托出。教师关心的是学生掌握了哪些具体的科学知识，而对于学生掌握这些科学知识的方法，学生在学习科学的过程中形成了怎样的态度、情感与价值观等，教师是漠不关心的。在科学教育的实际教学中，较为普遍地存在着教师轻视或忽视实验教学和实际应用的问题。在中小学校，即使是实验课也是围绕教师的精心预设展开的：准备一按步操作一数据计算一获得结果学生不用设计实验的过程，也不用对实验的结果进行预测和期待，因为教材上已经将这些内容悉数尽现。这样的实验教学，学生完全体会不到实验带来的探求乐趣和实验结果的不可预见性。更有甚者，有的教师在黑板上做实验，要求学生背实验结果，以应付考试中的实验题。 “这种教学模式培养出来的学生长于背诵公式和解答纸面上的问题，但缺乏独立的思考能力。”我们认为，这种教学模式的严重后果是，致使学生的头脑变得懒惰和迟钝，缺乏怀疑精神和创新能力，缺乏独自探索的欲望和能力。
3评价方式：追求“程序”、“模式”
对学生学业成绩的评价方式是引导学生学习的一个重要因素。科学客观的评价不仅能真实地反映学生的学习状况，而且是对学生学习的一种促进和激励。反之，不能全面了解学生的学习状况，甚至会把学生的学习引向歧途。
在我国中小学校，对学生学业成绩的评价方式目前主要是试卷考核，要求在规定的时间内完成试卷的题目。这些题目都是一些结构良好的题目，学生根据题中的已知条件，套用书中现成的公式，就可得出结果（往往只有1个解）。这种考试要求答案统一，不允许出现解题过程的“标新立异”和“独树一帜”；对于缺乏标准步骤的解答，不计推演过程的分数。在这种情况下，学生全靠死记硬背应付考试，根本不知道科学与他们的生活世界有什么联系；学校教育培养了统一的头脑，训练了固定的思维模式，导致学生在学习过程中生搬硬套，养成一种寻求“程序”、“模式”、“套路”的思维习惯和迷信权威、不求甚解、因循守旧的慵懒思想与行为。这样的“程序”和“模式”，势必束缚学生思维的空间，抑制学生的想象力、好奇心和创造力。
三 中小学生科学精神培养的策略
针对当前中小学生科学精神培养方面存在的问题，我们必须关注和探究科学精神培养的策略，从小培养他们的科学精神。
1改进课堂教学模式：让学生在既动手又动脑的活动中形成科学精神
课堂是科学教育的主要阵地，课堂教学是科学精神形成的主要途径。但是，科学精神又不同于科学知识。对于精神这种无形的东西，书本无法生动地加以呈现，它需要浓厚精神氛围的浸染。因此，养成科学精神的课堂教学应该是让学生在既动脑又动手的氛围中养成科学精神的一种教学模式。
这种教学模式的学习过程类似于一个科学探究过程，学生是课堂教学的执行者、研究者，教师是学生的助手和合作者。该教学模式一般有如下4个环节：
（1）提出问题
教师依据教学内容提出探究的问题，学生根据自己的兴趣搜集相关的资料，提出假设，作出判断，然后根据自己的假设制订行动计划或实验步骤。这一环节主要是激发学生的探究兴趣和欲望，在动手之前先动脑思考。
（2）实践探索
动手操作、探寻结果，是培养学生科学精神的重要环节。在该环节中，学生根据自己设计的研究方案进行操作和实验论证，并不断加以调整，直至最终完成研究计划；教师作为助手，在适当的时候给予帮助，如果学生偏离研究方向则及时加以引导，辅助学生完成探究。这样的训练不仅有助于学生动手能力的提高，而且有利于学生在试误、更正、成功的探究过程中磨炼其探求的意志，养成求实的态度。
（3）探究、记录
在探究结束后，学生应详细地将探究过程和结果记录下来。这不仅有利于学生对探究过程进行分析，而且有利于学生对探究过程加以反思和进行新的学习。通过对假设、实验和记录的分析，学生就能够独立地作出判断，得出探究结论，形成科学的认识。
（4）结果交流
培养学生动手操作、验证假设、推演结论的能力固然重要，但学生具备科学准确地讲述、表达和与同伴交流分享探究心得的能力亦不可或缺。这也是培养学生科学精神的一个重要环节。通过小组或全班的集体讨论，接受同伴和老师的质疑，学生不仅可以对自己的探究加深认识和做多角度的分析，而且可以促进相互间的交流、分享、尊重与合作共进。
一般来说，科学探索的过程大致为：直觉—假设—试误—思索—猜想—验证。既动手又动脑的探究学习模式符合科学探索的过程；在每一次的探究中，学生的兴趣都能得以激发，创造性得以发挥，怀疑精神得以张扬，求实态度得以强化，科学精神得以彰显。
2课程：面向全体，呈现科学发展动态
课程是教育内容的载体。中小学科学教育不仅要向学生传递科学知识，更要培养学生的科学精神，使之养成科学的方法和科学的态度。因此，科学教育课程不仅要有丰富的知识性，还应有趣味性、开放性、发展性，让学生在学习科学的过程中懂得科学的真谛，形成科学精神。
（1）课程内容：面向所有学生
一直以来，我国科学教育课程的内容偏难偏深，数学、物理、化学等自然科学课程内容难度高于欧美国家几个年级。这样的课程内容设置，实际上是以培养科学家为取向的。然而，中小学生中将来能够成为科学家的只是极少数，这样的课程必然造成大多数人“陪读”的现象，无疑会降低大众的科学兴趣和科学素养。面对这样的课程内容，学生们开始是满腹疑惑，接着是鲜有疑惑，最后是根本没有疑惑。这些不属于他们的科学教育内容超出了其所能接受的程度，致使他们丧失学习科学的兴趣，以至于放弃对科学的学习。如此，何以形成科学精神呢？
为此，中小学科学教育的课程应该是面向全体学生的，即课程内容的难度要与学习者的接受能力相适应，内容的选择、安排要顺应学习者的兴趣和注意力。只有这样，科学教育才能为所有学生所接受，科学才能作为精神、作为信仰、作为文化日益深人人心，科学精神也不再只是少数人的专利，而成为所有人的精神财富。
（2）课程设置：凸显科学的特征
科学是动态发展的，“不断向前发展”即是科学的特征。学生只有了解这一特征，才能树立正确的科学观，才能自觉地、主动地迈上科学探索的道路。为此，科学课程的设置和安排，要着力让学生明白科学结论并非是亘古不变的真理，它只是暂时的，具有假说性和猜测性；科学课程呈现的内容仅是目前人们较为认同的一种说法。在介绍一种科学理论时，教师可以向学生展示该理论的发展历史，介绍当初研究者对该问题所持的观点，它是怎样一步一步地演化成今天的结论的，该理论当今还有哪些缺点和不足，它为将来的发展留下了哪些空间。了解科学的发展史，有利于学生真正领悟科学发展的过程，加深对科学的认识。此外，还可以让学生了解一些科学家的趣闻轶事及发明创新活动的故事，使之学会正确地看待科学家的特殊才能，这样可以引发学生探究的兴趣，在生活中模仿科学家的某些行为，自然而然地养成科学精神。
3评价：施行以倡导科学精神为主的学习行为
英国人贝尔纳在《科学的社会功能》中曾经指出，只要考试制度原封不动，我们就永远不可能有合理的科学教学。我国现行的考试制度中统一标准答案的导向，势必使学生养成死记硬背的学习方法和习惯。有鉴于此，必须变革这种传统的、机械的评价观，施行以倡导科学精神为主的评价方式。
精神的养成是一个以行为影响思维的过程。它首先是一种行为习惯的养成，进而形成一种思维习惯，最后升华为精神品质。为此，对于培养中小学生科学精神的科学教育的评价，切不可采用以往检测学生知识掌握程度的传统评价方式。为了培养中小学生的科学精神，评价科学教育尤应注重对学生学习过程及行为的综合测评，对符合科学精神的行为予以强化，对违背科学精神的行为予以纠正，以使中小学生养成科学的学习行为，进而形成科学的思维和科学精神。这种不同于传统考试的评价方法即为学习行为评价，着力考察学生的学习过程，亦即过程评价。
过程评价注重学生平时的课堂学习表现，评价取向是学生在学习过程中的精神状态而非学习结果。学生在探究性学习中的具体表现为：积极参与和思考，勇于质疑；对于探究的问题有与众不同的、独到的见解；在探究过程中表现出不达目的誓不罢休的品格和毅力；坚持不迷信、不盲从，唯真理是论。教师对学生的这些行为不但要给予高分，而且还要在平时的课堂教学中加以赞赏和表扬，不断强化，使学生在潜移默化中养成科学的精神、态度和行为。 |