学生的科学观念如何形成

科学观念是指人们对物质世界的基本看法和态度，包括对科学知识的理解和认知方式，对科学研究和科学方法的看法，以及对科学精神和科学态度的体现。科学观念是人们在长期的科学实践活动中形成的，它不仅仅是对科学知识的简单理解，更是一种对世界的认知方式和思维方式。

科学观念具有实证性、精确性、系统性等特点：强调通过观察和实验来验证科学理论，追求客观真相和科学规律的发现；要求使用科学的概念和方法来处理问题，避免含混不清和模糊不定的表述；认为科学是一个整体，各个领域之间是相互联系和相互影响的。

在科学课程标准中，科学观念是一个重要概念，也是学生的科学学习目标，科学思维与探究实践是形成科学观念的两条重要路径，态度与责任是学生科学观念的外在表现。

科学观念不仅仅是关于事实和知识的累积，更是一种思维方式和方法论，可以帮助学生形成正确的世界观、人生观和价值观，为他们的未来发展奠定坚实的基础。

科学观念的形成是一个逐步发展的过程。学生的认知发展是一个逐步演进的过程，从感知运动阶段，到前运算阶段，再到具体运算阶段，最终到达形式运算阶段。在每个阶段，学生的认知能力和思维方式都有显著的特点和限制。因此，学生科学观念的形成需要适应其认知发展阶段，不能过于急迫。

在幼儿时期，他们开始通过原始的观察和感知来了解周围的世界，形成了一些原始的“科学”概念。

随着年龄的增长，学生开始获得更具体的科学概念。他们可能会通过课堂教学、阅读以及日常生活经验，理解到地球是一个球体，而不是一个平面；或者理解物质是由原子和分子组成的，而不是由神秘的元素组成的。在这个过程中，学生的科学观念遵循从熟悉事物到小观念，到大观念，再到更大的观念，最后形成理论和原理系统的顺序。教学应根据学生的经验逐步拓展他们的观念，而不是超越他们的经验范围。学生通过亲历探究实践，才能让科学知识“新生”，形成科学概念，并获得“深层理解”。因而，学生科学观念的形成是一个由简单到复杂、由非科学到科学的逐步发展过程，需要教师和家长的引导和帮助。

学生在形成科学观念的过程中可能会遇到多种困难。

首先是知识理解上的难度。科学包含了许多复杂的概念和理论，对于学生来说，理解这些概念和理论可能有一定的难度，如理解地球的自转和公转、生物进化等概念需要较高的抽象思维能力。

其次是认知冲突过程中前科学概念的影响。学生在日常生活中会形成一些对世界的理解，这些理解可能与科学观念存在冲突，如学生可能会认为太阳是围绕地球转的。

最后是实验操作的困难及语言理解的障碍。科学学习往往需要进行实验操作，实验操作需要一定的技能和耐心，低龄学生通常难以掌握。科学术语对学生来说较为陌生，这导致他们在理解科学概念时遇到困难。

为了帮助学生克服这些困难，教师应采取一些策略，帮助他们更好地形成科学观念，培养他们的科学素养：可以通过实物、图片、视频等直观的教学材料，帮助学生更好地理解科学概念；可以引导他们实地观察和动手实验，帮助他们形成对科学概念的直观理解；可以鼓励学生提出问题，交流讨论，帮助他们澄清和理解科学概念；可以用学生易于理解的语言解释科学概念，避免使用过于复杂的术语。