科学与技术教育的研究十多年来对中国儿童科学素养的提升有着重要贡献，它促进了幼儿、中小学生科学素养的萌发和自觉培养。当前, 中国正处于非常重要的历史阶段, 抓住这20年的战略机遇期,就有望在21世纪中期实现中华民族的伟大复兴。其中, 一项重要的历史任务就是带动全体公民科学与技术素养的迅速提升, 进而有力地参与世界竞争。

    推动科学与技术教育, 需要特别重视儿童、青少年情绪、情感的发展, 以及贯穿其中的情感、态度、价值观的培养。我认为, 儿童、青少年的情绪、情感发展与其科技素养的形成具有内在有机联系。其一,从学生可持续发展着眼, 儿童、青少年逻辑思维能力需要和感受力的发展平衡协调。哈佛大学加登纳教授的研究发现, 在儿童科学逻辑能力发展的同时, 如果忽视感受一情意层面的培养, 将可能直接导致其感受能力下降。儿童9—11岁时大脑额叶皮层发展迅速, 将促进儿童逻辑思维和认知能力的发展。这个年龄段的孩子的数学学习可能会出现分化, 而实际上这种分化是暂时性的, 但如果因为这种分化而过度关注逻辑思维的发展, 同时忽视孩子感受层面的培养, 那么将导致其感受力的永久性发育滞后。达尔文在其自传中说, 当他因日夜从事进化论研究而无暇听音乐、看文学作品、会朋友, 一段时间后, 他明显感到人际、道德和美学方面的敏感性下降。所以, 教师和家长应让这个年龄段的孩子多接受音乐、美术等情感方面的教育, 以保持感受性和逻辑认知方面的平衡和协调, 从而顺利渡过分化期。由此可知, 逻辑思维和感受性两者间具有张力, 它们相互制约、相互促进, 科技教育需要关注儿童情绪、情感发展, 以保持学生可持续成长。其二, 从科技教育的特点来看, 它具有进行情感、态度价值观教育的重要潜能。科学最早是从哲学中脱胎出来的。早期的科学完全被裹在哲学的母体里, 以沉思的方式琢磨世界, 试图解释自然现象, 并究其最根本的道理。到了近、现代, 实证方法的出现使科学从猜测、沉思、想象转而用观察、仪器等获取数据、知识, 科学开始知识化。这个时期的科学和知识是等同的, 科学教育就是知识教育。二十世纪中叶以后, 科技教育从以知识、技能教育为主的模式, 转变为以培养科学素养为根本的模式。这种转变与时代的发展有关, 今天, 科技已完全成为文化的一种形式, 是文化的重要组成部分。当代人用科技支撑文化生活, 科技知识融人了人的生活教养、文化教养, 浸入到人的生活、血脉和生命当中。

    研究发现, 人的情绪、情感是原生性的, 它力量大, 开发早。教育如果忽视了人的情绪、情感, 那就等于放弃了最重要、最强大的生命力量, 这种力量在人的动机系统中可以成为最重要的驱动力。同时,情绪、情感还能从深层次内在地影响人的爱好、趣味、鉴赏力等, 进而逐渐影响到人的价值观。那么,与科学和技术教育相关的儿童情绪、情感发展的生理、心理机制有哪些呢？

    （1）观察、觉知、移情性反应。儿童的认知是一个从观察、觉知、情境信息采择到移情性反应, 进而获得感受、体验的过程。因此, 如果没有一些有吸引力的教育设计推动孩子观察、觉知、采择信息, 就不可能产生移情反应。移情可以先从拟情性到欣赏性, 然后是文化觉知性, 逐渐形成情感发展链条, 链条不断延伸, 层次不断递升。对情绪、情感的研究需要科学的方式, 通过仪器、观察、实验获得情绪、情感发生的实证知识。日本人发现坏情绪如同666粉,人如果长时间情绪不好会导致身体发生癌变, 而好情绪则会使人的身体分泌一种高水平的荷尔蒙, 使人舒服、偷悦、自信, 带动左、右脑谐频, 进而达到理智与情感的和谐状态。因此, 要让孩子在愉悦中学习、成长, 这样的话, 孩子就会身体好、聪明、性格好。

    （2）感染、感受、分享机制。人的情绪、情感是通过表达行为、表情识别, 通过沟通、交流, 通过语言的情绪色调, 得到感染、感受和分享的。人的情绪敏感与情绪辨认有关, 应从幼儿园开始就培养孩子辨认情绪, 识别面孔。通过识别面孔, 孩子可以识别自己、他人的内心, 有了识别, 人就容易相互受到感染。有人易受情绪感染, 有人则表现得比较麻木, 这些人除了生活经验中缺乏前理解的条件外, 可能与其早期发展中情绪识别能力没有得到开发有关。情绪识别可以用表情作媒介, 也可以用语言。一位老师用两种方式描述一支笔, 一种是没有表情地说这是一支笔, 另一种是充满感情地说这是一支多么好看的笔呀！事实上, 这两种表达通达孩子头脑中的速度、方式、机制是不一样的, 带有情绪色彩的语言理解的速度要快。语言的表达方式、节奏韵律、情绪色彩,包括体态语言所散发出的情绪信息都可能对听者产生感染作用。

    （3）认知、概念和价值系统。人的情绪、情感的发展有助于认知发展, 认知的发展又可以促使情感向更高层次发展, 它们是相互促进的关系。认知和概念对情绪、情感的形成非常重要, 因为人的情绪、情感受概念影响, 建立一个什么概念, 就会用什么概念去解释某种情绪、情感。

    （4）遗传、生理激活、生理年龄。人的情绪常常具有某种气质性特点, 它和人的遗传有很大关联。人的遗传密码所携带的气质性情绪、情感是不一样的, 有些人受到暗示很容易激动, 有些人的情绪则很难被调动起来。但不能据此就认为有些学生适宜教育, 有些则不太容易教育。对于具有不同遗传气质的学生要用不同的教育方式, 对易受感染的学生, 教师在教育中可多采用表情、声音、体态对不易受感染的学生, 则可多用概念、语言、价值规范, 多用探究的方法, 且需要较长的激活时间。早期的科学依附在哲学里, 理论多由概念、命题以逻辑推演的方式构成。这种理论体系只有框架经络而无血肉, 血肉则需要从经验中来, 尤其是要用情感经验来支撑。在科学与技术教育中, 理论框架是需要的, 也应重视概念, 没有概念、命题和逻辑, 科技教育的框架就立不起来。一旦框架立起来, 就说明有了空间、有了潜力, 但还需要血肉, 惟如此, 科学理论的潜力才能得到释放。

    （5）纯粹心理性情感。纯粹的心理性情感是没有一定价值取向的情感, 因此, 更最重要的还需要一种精神性情感。精神性情感已经通过价值观累积,使价值取向慢慢融化在生命中, 变成了一种人格。如果按年龄段划分, 幼儿多有一种感官性情感, 而带有价值意味的主观体验性情感在幼儿期是不可能积累很多的, 到了小学会有一点, 初中开始增多。初中生在十二、三岁以后, 逻辑思维发展, 独立意向增强,青春期的内心矛盾、心理冲突开始出现, 有了主观反应性感受, 这种情感开始向精神性情感发展。因此,初中阶段的教育很重要, 初中孩子内心冲突多, 可能向好的方面发展, 也可能向恶的方面发展, 分化加大, 这时精神性情感方面的引导力量就应加强。

    关于科学与技术教育中的情感培养, 我有几点建议。

    （1）利用科学内在的人文性进行科学教育。科学史教育和人物叙事教育是科技教育中常见的教育方法, 应推崇科学史对人的情感的熏陶、感染作用。人物叙事教育、人物叙事研究已经成为当今教育文化的新特点和新的生长点。科学教育可以运用这个方法, 因为叙事中有人物、故事情节、场景变化、人物成长经历, 这些容易把受教育者带回到自己的生活经验中。在利用人物叙事进行科学教育时, 不要把科学家的故事当作额外添加的东西。人物叙事教育, 一定要让学生自己讲, 要让学生联系生活实际讲, 不要简单复述。复述就是模拟重复, 没有增加新的信息, 如果这样的话, 生命就会萎缩, 人就得不到发展, 这是生命的规律, 是大自然的规律。一个成就很高的人会不断吸收、不断生成新的经验。因此, 利用科学史和人物叙事进行科学教育, 建议要让学生真正参与进来, 和自己的经验建立连接。很多人认为科技教育是用概念进行教育, 但是, 概念、逻辑的教学如用陈述性方式进行依然不能培养人的逻辑能力。在概念知识的教学过程中, 我们应该告诉学生概念形成的过程, 使学生通过归纳、演绎真正形成概念, 从而使概念性知识得到生成和跃迁。

    （2）利用科学教育中的美, 对学生进行情感教育。科学教育中美的形式太多了, 可以利用各种载体的形式化特征, 如音乐、舞蹈、文学等表达科技的美, 同时影响人的情感。教师如果不了解学科美的形式特征, 就不能开展情感教育。如果语文老师的朗诵索然无味, 没有节奏, 语言就会失去魅力同理,从事科学教育的教师首先就要懂得各种文化形态的形式特征, 随后才可能利用好其中美的形式, 对学生进行有效的情感教育。

    （3）让学生在合作与探究过程中, 欣然地接受科技教育。科学首先是一种自由的活动, 没有自由就没有科学。但今天的科学越来越表现为社会性活动。现在的科技教育需要渗透社会性培养的内容,包括伦理内容。因为随着科技进步, 伴之而来的就是伦理价值的问题。孩子小的时候, 不要认为这些问题就不能植人, 孩子们虽不一定全懂, 但可以给他一种希望、期待和情感, 启发孩子的好奇、兴趣和对科学的想象, 可以让孩子进行合作探究, 包括独立探究。当前科技教育存在的一个突出问题就是教材简单化, 教学过程拓展不够、呈现不够等。另外, 合作学习、小组学习也多以竞争方式进行, 这在孩子心理还没有成熟到能够理解它的涵义时, 会影响到孩子形成不健康的社会倾向和态度, 甚至为了争名次而弄虚作假。科学精神最重要的就是尊重事实, 遵循逻辑, 这就要求孩子从小懂得尊重民主、尊重他人,不迷信权威, 敢于批判。这些都是科学教育中最需要培养的价值观、道德品质和精神内涵。

    情感教育不能只关注情感, 情感本身就是一个发展的链条, 它要依赖觉知、观察、反应、感受、概念、语言系统, 是一个完整、复杂、多因素的系统整合。所以, 科学与技术教育中情感、态度、价值观目标的实现, 首先要考虑科技教育需要培养的最重要的价值观是什么, 然后再用不同于逻辑认知的方法, 以情绪情感特有的机制和生成方式来达成。这样, 情感教育和科学教育的融合就可望能够做得更好一些。