【專家介紹】

任建英（1988-），男，助理研究員，主要從事國家課程改革與監(jiān)測的推進工作，研究方向為中小學課程與教學、物理課程與科學教育。主筆完成《浙江省綜合科學課程實施報告》等10余項決策咨詢報告，參與研制《國家教材建設重點研究基地管理辦法》，受到教育部相關領導與司局高度認可。在《物理教學》《基礎教育課程》《教學與管理》《課程·教材·教法》等核心期刊發(fā)表論文10余篇，獨立翻譯《普通高中物理課程標準（2017年版）》，主持或參與省部級以上課題4項。

摘? ?要：良好的科學學習動機是促進學生掌握科學知識和方法、增進學習效果、提升科學素養(yǎng)的重要保障之一。為促進廣大科學類學科教師正確認識基礎教育領域科學學習的動機，把握其基本特點與規(guī)律，提升在教學設計與實踐中激發(fā)和維持學生學習動機的自覺，我們著眼于“如何像科學家一樣思考與實踐”，從科學史出發(fā)，對科學學習動機的內涵及一般性特質、分類、不同水平作了初步理論探討，這對開展科學類學科教學具有一定的啟示作用。

關鍵詞：科學學習動機;好奇心;教學啟示

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A ? ? 文章編號：1003-6148（2022）3-0001-5

2019年9月，習近平總書記在科學家座談會上的講話指出，要解決我國面臨的很多“卡脖子”技術問題，就要持之以恒加強基礎研究，其中一個重要方面就是要遵循科學發(fā)現(xiàn)自身規(guī)律，以探索世界奧秘的好奇心來驅動、鼓勵自由探索和充分的交流辯論[1]。此中揭示了科學研究的動力機制、重要途徑和規(guī)律。同時強調好奇心是人的天性，對科學興趣的引導和培養(yǎng)要從娃娃抓起，使他們更多地了解科學知識，掌握科學方法，形成一大批具備科學家潛質的青少年群體。這樣，好奇心作為科學研究和學習的一種重要動機，關系到青少年的成長和一個國家的發(fā)展與未來，其培養(yǎng)達到了空前的重視程度。為使讀者可以從更加宏觀、完整的視角把握概念以及培養(yǎng)的重點與規(guī)律，我們將全面探討學生科學學習的動機，并對好奇心予以重點關注。

我國歷來重視基礎教育領域學生學習科學的動機。通過梳理新中國成立后的科學類課程文件，可以發(fā)現(xiàn)，21世紀之前更多強調“愛科學”“科學志趣”，21世紀之后強調“對周圍世界的好奇心和求知欲”，這在課程目標的表述中非常鮮明和突出[2]?！镀胀ǜ咧形锢碚n程標準（2017年版）》在課程目標中提出，學生應具有學習和研究物理的好奇心與求知欲[3]。《普通高中物理課程標準（2017年版）解讀》提出，科學的內在動機或者興趣是重要的科學素養(yǎng)，學生要通過物理學科的學習，保持對自然現(xiàn)象的好奇心和探究熱情，樂于觀察、實驗和思維[4]。梳理相關研究得到，主要是圍繞中小學生科學學習動機的相關維度開展實證研究，有的維度包括自我效能感、積極的學習策略、科學學習價值、表現(xiàn)目標、成就目標、學習環(huán)境刺激[5];有的包括自我效能感、學習目標、表現(xiàn)目標、價值取向和考試焦慮[6];有的包括科學特點、個人發(fā)展、升學就業(yè)、遠大理想、教師教學水平和師生情感、交往動機[7]。指標非常具體，具有可操作性，但是彼此也存在著很強的關聯(lián)或交叉，更重要的問題在于內在傾向與外在表現(xiàn)的割裂與并列。同時研究表明，基于探究的教學幾乎對所有學生的科學學習動機都產生了積極影響[5]?？茖W學習動機深受學生已有知識基礎的影響，且對于其終身學習也發(fā)揮著重要作用[8]?？傮w而言，對于基礎教育階段學生科學學習動機培養(yǎng)的研究較少，但可以梳理得出以下共識：

第一，學習動機對于學生學習科學、學好科學非常重要。學習動機是直接推動人進行科學學習活動的內在動因或動力;產生在需要的基礎上，具有喚起、定向、選擇、強化和調節(jié)的功能，影響中學生科學學習中的觀察、記憶、注意、思維、想象、問題解決，影響著學習效果的優(yōu)劣[7]。

第二，動機研究具有很強的復雜性。由于學習動機的內隱性特點，且學習行為和學習效果受多因素的制約，因此通過對影響因素的恰當控制來針對學生科學學習動機開展研究具有諸多挑戰(zhàn)。同時，在教學中普遍存在考試評價的強導向作用，客觀上導致對學生動機的關注和研究不夠。

第三，存在諸多問題有待解決。各類教育與課程文件缺乏對科學學習動機的培養(yǎng)機制和策略的明確指導，可操作性不夠強。教學實踐中，教師普遍對中小學生科學學習動機的關注不足、認識不到位、指導不夠，以及由此導致的不能在教學中合理激發(fā)與保持積極動機的問題也比較突出。

基于上述討論，我們不打算對學生學習動機進行實證性的總結和梳理，而是從科學史的角度出發(fā)，立足科學學習與研究的動機機理來進行理論性探討，以期從“像科學家一樣思考與實踐”這一視角出發(fā)，建立一般性的共識和理論認知，并對教學提出建議。

1? ? 科學學習動機的內涵與一般性特質

動機（motivation）來源于拉丁語movere，意思是“趨向于”（to move）。生活心理學認為，動機是對所有引起、支配和維持生理和心理活動的過程的概括[9]。教育心理學提出，學習動機是指引起學生學習活動、維持學習活動、并指引學習活動趨向教師所設定的目標的心理傾向[10]。以此我們可知：一是動機是內隱的，但除了共同的心理方面，前者還包括生理方面;二是動機涉及引起和維持等多個方面，而非僅僅以往更多關注的激發(fā)問題。經濟合作與發(fā)展組織（Organization for Economic Co-operation and Development，OECD）將學習動機定義為：有目的性并出于內在或外在原因而采取的行動，具體包括能動性、自我調節(jié)以及好奇心等[11]。這個界定又豐富了行為層面的內涵，關注了動機的表現(xiàn)性特征。下文，我們將同時關注心理和行為表現(xiàn)兩個層面。

根據以上定義，對于科學學習動機，我們可以給出一個恰如其分的演繹式說法。然而，這里主要從科學學科的獨特性出發(fā)，來探討基礎教育階段學生的學習動機。當然，一般性學習動機研究也有啟示意義，如將學習動機總體上分為生理性動機和心理性動機，前者因個體身體與生理的變化而產生內在需要，多為與生俱來，所以與教育的聯(lián)系較少;后者包括求學、謀職、社交、求名求利等原因，需要通過學習而獲得[10]。從邏輯上講，從未知到已知，從已知到新知，中小學生科學學習過程契合了科學家探索自然世界、揭示世界規(guī)律的行為和經歷。OECD在課程圖譜分析項目（Curriculum Content Mapping，CCM）中對于科學領域認知性知識（包括科學家的工作、像科學家一樣思考、科學如何貢獻于并與真實生活和世界相關聯(lián)）的內容建構[12]，美國著名教育心理學家、哈佛大學資深教授戴維·珀金斯（David N. Perkins）對于科學認知方式的探討[13]，均對此問題彰顯了重要意義。其認為，學生科學學習與科學家開展的科學研究雖然面對不同的研究對象和載體，問題與對象的難度、廣度以及復雜程度也存在巨大差異，但是學習研究的思路、方法、思維過程以及動機卻存在著高度的相似性乃至一致性，憑此論點培養(yǎng)的學生方可更加從容地應對未來科學的研究活動與挑戰(zhàn)。對于學習動機，有兩個一般性方面值得特別關注：

第一，基礎教育領域科學學習與實踐的內容是已經具有相對標準答案的任務或活動，而且鑒于教材的設計呈現(xiàn)以及當前便捷的信息獲取方式，如何才能確保其之于學生的新鮮、未知與挑戰(zhàn)狀態(tài)，提升科學探究的真實性和不確定性，都將在一定程度上直接影響學生學習動機的激發(fā)與維持。

第二，雖然所涉及的科學內容在現(xiàn)有科學體系中已有相當?shù)拇_定性，但如何獲取這種確定性以及通向這種確定性的過程，對于學生具有更加重要的意義。在該過程中，學生需要有學習探究的動機，以擴大他們對現(xiàn)有事物的了解，并提高準確性;充分明確地設想目的和結果，并用它們來指導進一步的行為;獲得某種技術性的技能，以便選擇和安排實現(xiàn)目的的方法。這些都具有非常強的遷移性，也是科學學習的重要價值所在。

2? ? 科學學習動機的主要分類

從古希臘的自然哲學到近代科學的誕生，再到科學逐步走向繁榮，無數(shù)科學家創(chuàng)造了動人心魄的故事，比如，阿基米德跳出浴缸，大喊“尤里卡”（意為“我發(fā)現(xiàn)了！”），牛頓把自己看作“真理之?！泵媲暗膾愋『?。這些偉大的靈魂與工作推動著人類認識世界的能力的進步與發(fā)展，但更是向我們昭示出，何以科學研究與發(fā)展具有如此頑強的動力和生命力。這就要涉及科學研究與學習的動力機制問題。縱觀科學史，無外乎有三種緣由：

一是一種非理性乃至宗教性的信念。虔誠的伽利略把自然定律等同于圣經對上帝的證明;牛頓將“第一推動力”歸結為神秘力量。這讓我們驚奇地發(fā)現(xiàn)，這些科學探索動機是如此的“非科學”。但正是因為它具有非理性的因素，走向發(fā)現(xiàn)的動力是如此頑固，即使在最不利的條件下也是強大的[14]。

二是自然界存在的秩序與美麗。愛因斯坦渴望看到先定的和諧秩序，力圖勾畫一幅簡化的和易于領悟的世界圖像。他認為，這是科學家無窮毅力和耐心的源泉。還有的科學家表現(xiàn)出一種對宇宙秩序的偏見化的堅持，如伽利略與索末菲對于整數(shù)的熱愛。

三是科學對于生活生產的解釋、應用與功利價值。科學源自真實的生活與世界，經過歷代科學家智慧的不斷積淀，形成了高度體系化、具有很強遷移性的科學思想、知識內容、思維方法等，其對于實際問題具有很強的解釋與應用價值。同時，科學支撐下的技術發(fā)展創(chuàng)造了巨大的社會價值與效益，也成就了科學家本人的名與利。

李醒民教授在系統(tǒng)梳理國內外多位科學家、科學哲學家關于科學探索動機的觀點與研究之后，將其主要分為社會動機和個人動機兩大類。他指出，個人動機尤其具有多樣性和復雜性。由于我們主要探討基礎教育階段學生科學學習的動機，所以重點關注個人動機的分析與研究，詳見表1。

理性心理動機主要指“致知求真”，為知識而知識，為增進認識而探求知識，向往探索自然的奧妙與和諧，并用盡可能完美的解釋與理論來描繪它。情感心理動機主要包括三類：一是好奇心或驚奇感;二是對自然和科學的興趣、愛好和熱愛;三是對自然美和科學美的鑒賞和陶醉。好奇或驚奇是人的天性，是精神健康和活躍的重要標志。對自然美和科學美的鑒賞和陶醉是一種很高雅、很深沉的動機：人們因為自然之美而激起研究自然的熱情，并在審美鑒賞中發(fā)現(xiàn)自然和科學的和諧之美而陶醉其中，以至于樂此不疲[15] 。

對于基礎教育階段的學生，同樣存在以上各類學習動機，但又有其自身的復雜性，表現(xiàn)形式也有不同。比如，學生不會特別關注到如何將科學轉化為技術與利益，但會關心科學對于生活的解釋與應用價值;學生不會刻意追求名聲，但會很在乎老師和同學對其的贊賞態(tài)度?？偟膩碚f，隨著學生科學閱讀的便利性與閱讀量的增加，上述各類動機雖然在中小學生中表現(xiàn)出一定的膚淺，但也是不容忽視的，特別是要把重點放在培養(yǎng)學生的積極心理動機。

3? ? 科學學習動機的不同水平探討

據上所述，我們對科學學習動機有了一個概括性的認識與理解。然而，一方面，結合上述分類對科學學習動機的不同水平進行全面準確地探討，非常龐雜、艱難，也不切實際。在此，我們以學生對科學、對自然世界的好奇心為重點進行初步探析。從另一方面講，中小學生學習科學的好奇心是最重要也是最積極的動機形式。艾伯特·愛因斯坦說：“我沒有特殊的才能，我只有強烈的好奇心?！焙闷嫘氖鞘裁矗坑醒芯空J為，好奇心是一種特征（一般能力）和狀態(tài)（對情境的敏感性和受經驗影響），它既是內在的（自我平衡的）動力，也是對外在暗示（誘發(fā)的刺激）的回應[16]。在杜威看來，面對周圍世界和事物，學生天然具有向四處伸展的種種傾向：要作出新嘗試，尋求新事物，力圖改變舊的事物，為取得新的經驗而沉醉于現(xiàn)時和過去的經驗，并不斷主動擴大經驗的范圍。這些不同的傾向，概括起來便是好奇心[17]?；诖?，我們作出初步討論，如表2所示。

由此可見，我們關注對好奇心內在心理特征的描述，也注重其外在的行為表現(xiàn)。同時要說明的是，特定的行為表現(xiàn)未必指向學生的好奇心這一動機形式，特別是到了理智化的好奇心，可能會夾雜著非常復雜的心理因素，但是從外在表現(xiàn)上，學生在積極地探索學習，因而我們還需要開展針對性的溝通與交流活動，相應做好激勵或引導。

4? ? 教學啟示

4.1? ? 激發(fā)學生內在的動機

如上所述，學生科學學習動機類別較多，在實際教學中也很復雜。但如果不能激發(fā)學生動機，學生有效、有意義的學習則難以發(fā)生。對于基礎教育領域的科學教學，教師要特別注重激發(fā)學生的內在動機，特別是積極的心理動機。雖然外在功利的誘因同樣存在，但絕不應加強，而是需要積極引導，這涉及到價值取向的問題。如通過科學史的學習、科學家探索世界的艱辛歷程以及其對于世界本質的認識和美的理解，促進學生正確地認識科學的意義和本質，激發(fā)學生對真實世界的好奇和熱情，提升其通過科學學習認識世界的信心和能力。

在激發(fā)學生內在動機的同時，也要告訴學生科學本身具有的局限性和相關的倫理道德問題，讓學生認識到科學技術是一把雙刃劍，科學的探索與發(fā)展在強烈的探索動機之下欣欣向榮，但同樣也要保持對科學的冷靜以及對技術的克制。

4.2? ? 培養(yǎng)學生更加深沉穩(wěn)定的動機

培根說，為了進入科學的王國，我們必須變得像小孩子一樣。表2給出了好奇心不同的層級，也在一定程度上指出了教師培養(yǎng)和引導學生好奇心發(fā)展的路徑和方向。有些好奇心的消失是由于淡漠或粗心，有的則是由于輕浮草率。教師必須弄清楚好奇心是什么，而不是盲目培養(yǎng)學生的好奇心。更準確地說，教師的任務是提供材料和條件，使學生生物性的好奇心被引導到有目的、能產生結果、增長知識的探究，使社會性的探索精神轉化為了解前人已知事物的能力，是一種向人求教且向書本求教的能力。更重要的是，這種動機逐漸實現(xiàn)了理智化，形成一種穩(wěn)定性，從而逐步開展更加深入的探究，而非一時的熱情。

這種動機一旦激發(fā)，學生科學學習的主動性將大大增強，促進其更密切地關注生活生產中的科學現(xiàn)象、科學問題，而且積極探索問題解決的方案，并加以實施與實踐。屆時學習時空將得到空前的拓展，不僅在課堂上和校園里，而是在整個生活與生命中，這應該是科學學習的主要目標。

4.3? ? 教學設計符合學生思維發(fā)展，保持學生學習動機

自我國第八次課程改革以來，特別是在教學引入上，廣大科學教師都十分注重從實際問題、趣味實驗等方面入手，創(chuàng)設激發(fā)學生學習動機的情境。但是在此之后，對于學生學習動機的保持卻效果不佳。要想提升學生科學學習動機的水平，就必須引導學生發(fā)展理智化的動機，使動機激勵下的思維和行為具有連續(xù)性。不斷地解決問題，同時又產生新的問題;不斷地優(yōu)化方案和結果，同時又形成更好的改進思路。對此，一方面有賴于教師對學生認知和思維規(guī)律的把握以及對學生知識理解狀態(tài)的把握，在學情基礎上進行有序的活動與任務設計，保證科學學習的步步深入、有機銜接。另一方面，教師要善于把握學生在學習過程中有意義的問題和困難，靈活結合引發(fā)學生持續(xù)探索。

教師要防止沒有積累作用的一連串的單純刺激，以免使兒童成為感覺或感覺論的愛好者，或者因過度輕松而感到疲倦和喪失興趣。教師應當避免教學中的教條主義，因為這種趨向必定會逐漸地形成一種印象，似乎任何重要的事情都早已安排妥當，再也沒有什么有待探求[17]。

4.4? ? 如何認識和開展動機的評價

動機作為一種心理傾向，我們必須通過觀察學生學習行為、交流學習想法等方式來增進對其的認識。前文對學生學習科學的動機給予的界定、分類與分層，對于開展評價具有一定的指導價值。然而，沒有哪個現(xiàn)成的理論可以告訴我們，該怎么合理評價學生的好奇心和動機。從這個意義上說，當下所討論的內容為的是提醒教師高度重視它們的存在，提升認識，保護培育它們，并在科學教學中予以充分關照。雖然難以準確評價學生的好奇心和動機，但是絕非毫無端倪：學生喜歡且善于提出問題，時常積極地將問題解決方案與已知經驗、信息相關聯(lián)，并在此基礎上提出新的問題，或者加深，或者拓展。此為重要表現(xiàn)之一。

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（欄目編輯? ? 廖伯琴）