首都师范大学科技教育中心主任教授 北京市教育学会小学科学教学研究会常务理事

叶宝生

小学科学是义务教育阶段小学生的一门必修课程。我国教学实践中存在一大问题，就是小学教师来源复杂，导致小学科学教师难以具备实施《义务教育科学课程标准》所要求的学科知识和教学知识。

从全国范围看，小学科学教师分为三种：一是专业教师；二是专职教师；三是兼职教师。专业教师，是指小学教育专业科学方向毕业、从事小学科学教学工作的教师；专职教师，是指不论具备什么样的学科背景，但长期从事小学科学教学的教师；兼职教师，是在小学主教一门课程或教辅工作，同时代一些科学课。兼职教师的科学学科知识和学科教学法知识都较为薄弱；专职教师，现在很多都是物理、化学、生物、地理等专业毕业，无法具备《义务教育科学课程标准》内容标准，包括“物质科学”“生命科学”“地球与宇宙”和“技术与工程”所要求的全面性；专业教师，大学中的小学科学教育专业学习的科学知识，与小学科学知识之间具有很大的跨度，很难将自己具有的科学知识转化为小学生可以理解的表征形式。

在小学科学教师培养过程中和在职小学科学教师的培训工作中，明显发现小学科学教师群体科学知识的缺乏。因此，作为小学科学教师，首先要不断学习各学科领域的科学知识，弥补科学知识的缺陷。相比于科学知识的广度和深度，更重要的是科学不同学科领域的认识逻辑。物质科学，其代表学科为物理和化学。探索自然存在和发生变化的因果关系，其思维方法更强调寻求因果关系的溯因法。生命科学，研究生物的结构、功能、发生和发展的规律，以及生物与周围环境关系等的科学。生命科学就是对生命现象做出功能解释，即某事物或过程是根据它在整个有机体中的功能而被做出解释的。地球科学是以地球系统的过程与变化及其相互作用为研究对象的基础学科。其特点是时空的巨系统性。地球科学的认识过程，基本上是对地球系统客体进行观察，采用思辨的方式，即地球科学的认识逻辑就是依地球科学事实的想象性判断。技术是满足人类某种需求的人工实体。人体本身就是技术的存在。人体的各种器官、系统，以某种结构存在，可实现某种功能，实现生存与繁衍的目的。这可以称为内在的技术，但动物也具有这种内在的技术。人与动物的区别在于，人创造出外在的技术，使人体器官功能得到拓展和延伸。科学的各个分支（包括技术）各有自身的特点和认识逻辑，也就具有独特的研究方法和操作过程。物理学、生物学、地球科学，都是在各自的研究范式下工作，不会关心相邻学科的方法。但作为涵盖各个领域的科学，必须认识到学科之间的分野，否则会产生逻辑性和方法性错误。经过多年科技教育专业研究生教学探索，本人完成《小学科学学科知识解析》一书（待出版），可给各位科学教师作为手册使用。

教学活动是依赖人的心理发展规律的。小学生的科学认识应该处于人类科学认识的早期阶段。因此，不管是学生基于感知觉的科学观察还是思维发展，不论学生的科学态度还是科学学习能力，都应该与科学认识过程相协调、与科学认识的发展相统一。基于普通心理学、儿童心理学的研究成果，我们要理解感知觉特性与科学观察的关系和作用，理解科学思维、技术思维如何在科学活动和技术活动中获得训练和培养。我们要从科学探究与元认知能力培养的关系中，理解自主学习能力，从隐性知识和显性知识转化中，理解创造性学习和创造力培养。针对态度和态度的习得，态度中包含认知、情感和行为倾向，而情感又区分为道德感、理智感和美感，理解对应理智感形成科学态度、对应道德感形成责任意识。本人经过十几年的研究实践，完成《小学生科学学习心理学》一书（湖南科学技术出版社），可供各位小学科学教师学习参考。

小学科学教师需要不断学习小学生心理知识、各门学科知识，夯实自己的知识基础。在教学实践中不断探索，摸索学生科学学习规律，练就腾飞的翅膀，为小学科学教育做出自己的贡献。