在科学教育教学活动中，科学思维的价值不言而喻，至关重要，科学思维往往具有独特的内在属性与特殊的自我特点，科学教师要借助科学思维，立足科学教育过程，促使科学思维的育人价值与培育作用充分体现出来，促使科学思维的内在特征充分彰显出来，以此夯实科学教育的发展基础。科学思维具有内隐性特征。通常来说，学科知识往往具有显性化的呈现方式，而学科思想一般存在学科知识内部，因而具有显著的内隐性特征，需要科学教师群体借助丰富的科学知识储备，立足自身的科学教育能力，充分挖掘学科知识背后的科学思维，并将其融入小学科学教育教学活动中。一般而言，学科思想的内隐性特征主要体现在以下两个层面上：第一是隐蔽性；第二是无形性。

在隐蔽性层面上，科学思维往往是借助科学学科知识呈现出来的，特别是借助多种多样的科学知识、科学定理、科学理论的形式，学生群体通过对这些科学知识与定理的学习，逐步体会其中包含的科学思维，从而发展形成一定的科学思维意识。在学生群体的科学学习活动中，显性化的科学知识往往是最先被教师群体与学生群体关注到的，也是被逐步融入多样化的学习实践活动中的，虽然学生群体在掌握了一定的科学知识后，往往可以对相应的科学问题进行有效的探索与分析。但是，一旦科学问题发生变换，或者需要学生群体举一反三时，简单的科学知识就难以发挥巨大的作用了，只有深入理解其中包含的科学思维，学生群体才能够合理有效地解决此类问题。倘若科学教师不积极引导学生群体深入理解科学学科知识中包含的科学思维，那么，学生群体与科学思维之间将一直维持着难以发展、难以渗透、难以互动的关系，在这种情况下，科学学科思维对学生来说，就只是一些思想方法，难以为他们科学学习实践带来益处与影响。倘若科学教师可以借助自身的力量，依托专业化的科学课堂解读，将隐蔽性的科学学科思想转化为科学教育智慧，转化为学生理解的科学语言，并将科学学科思想渗透到科学教育活动中，这不但会推动科学教育教学活动走向深度教学的范畴，还可以促使学生群体的科学学习活动逐步向着意义生成与价值体现的方面发展。

在无形性层面上，科学学科思想的无形性并不是真正的无形，而是相对于有形知识的无形，并不是说科学学科思想是无规则的。有的研究人员从科学教师的知识储备层面出发，深入剖析了隐性知识以及显性知识之间的相互支持、相互融合、相互渗透的相关作用。通常来说，科学教师的个体知识往往具有一定的基础内涵与发展意义，具体涵盖了多种知识内容：第一是群体性显性知识；第二是群体性隐性知识；第三是个体性显性知识；第四是个体性隐性知识。科学教师层面的诸多个人知识要素是彼此影响，相互作用的，存在相互融合，相互渗透的内部发展机制。而科学教育教学活动有助于引导教师群体积极调动自身的主观能动性，激活个人知识储备，并促使科学教师借助课程标准、教育教材、学生群体等多元要素之间的互动，交流，从而生成科学教育意义，强化科学学科思想教育的教学过程。

一般来说，学科思想就是专家学者立足学科领域的基础知识与研究成果，在积极探索与不断思考的过程中，逐步发展形成的高层次、高质量、高度凝练的，具有代表性价值的重要思想。在科学学科的探索与发展中，科学思维本身就具备一定的应用规律与使用原则。例如，各种思想的运用就不是杂乱无章的，而是有序发展的，它具有与之相匹配的应用情境，可以为科学学科教育的稳定发展，提供一定的指导作用与引领价值，为学生群体的科学学习实践活动奠定扎实的基础。

在小学阶段的科学教育教学活动中，思维型教育教学模式的建设根基与发展基础主要体现为—思维型课堂学习理论，这是一种适用于科学教育教学实践的有效化、合理化、丰富化的理论成果。这个科学教育教学成果是21世纪初由著名教育学者胡卫平探索发现的。这个教育教学理论的发展根基是林崇德的理论，也就是著名的“思维的心理结构模型”。在系统研究与深入探索下，该模型遵循科学化、合理化、系统化、综合化的原则，具体提出了以下观点：

首先，在学生群体的教育培育过程中，无论是对于智力而言，还是对于能力而言，思维是最为关键、最为重要、最为核心的内容，而对于思维来说，它最为重要、最为明确的基础是概括。

其次，思维结构是一个复杂结构，它所涉及的内容与元素是丰富的、多样的、多层次的，具体涵盖以下六个方面：第一是思维目的；第二是思维过程；第三是思维材料以及结果；第四是思维监控与调节；第五是思维的品质；第六是存在于思维活动中独特的、显著的、明确的非智力因素。由此可见，思维结构是一个多领域、多方面、多层次、多维度的结构。

再次，思维结构本身可以被划分为两个部分：一个是思维的静态结构；另一个是思维的动态结构。对于前者而言，它所指向的是存在于思维结构中的重要内容与具体成分；对于后者而言，它所指向的是各个具体成分之间的内在逻辑、内在关联与内在关系。在实际教育教学过程中，思维结构在丰富化、层次化、优质化的环境作用下，逐步产生一定的转变，从而发展成了思维结构中独特的、显著的、多维度的动态过程。

另外，所谓思维品质，具体指的是不同个体在思维结构、思维模式、思维状态方面的区别与差异性，从本质上来说，它也是全面判断学生群体的具体智力状况以及智力层次的关键化、核心化指标。它所涉及的内容也是丰富多样的，具体为：第一是思维的深刻性；第二是思维的灵活性；第三是思维的批判性；第四是思维的敏捷性；第五，思维的独创性。

再者，在思维结构中，非智力因素也是具有深刻影响与重要作用的内容，它具体指的是存在于思维结构中的，除了智力元素以及能力元素之外，与这两者又可以产生密切的相互作用与相互影响的所有心理因素的统称。在学生的思维培育中，非智力因素主要体现为：第一是学生的情感过程；第二是学生群体的意志过程；第三是学生的个性意识倾向性；第四是学生群体的自我气质；第五是学生的性格特征。通常而言，学生群体的非智力因素对他们的自我学习、自我发展、自我成长，具有动力激发、动力补充、动力促进的作用。

最后，在内涵属性上，思维是一个多领域、多层面、多维度的多元结构。思维结构在一定意义上充分展现了先天条件与后天因素，认知层面与社会层面，内容维度与形式维度，表层状态与深层状态的内在关系与重要联系。

在研究人员胡卫平看来，教育教学实践活动的关键点、核心点、侧重点就是思维，因而，小学阶段科学教育教学活动的核心点与关键点是科学思维。正是因为学生群体的思维不断发展，学生群体才萌生了学习的动力，诞生了学生的需求。对于学生群体来说，想要不断培育他们的内在素养与综合素质，强化他们的关键能力与重要理念，需要引导他们不断增强自我思考、自我探究、自我内化、自我发展的意识与能力。想要全面培育学生群体的批判性思维，增强学生群体的创造性思维，提升学生群体的合作能力，优化学生群体的交流能力，最为关键、最为核心、最为重要的路径就是持续完善学生群体的批判性思维，不断促进学生的创新性思维发展。总的来说，学生群体的核心素养与综合素质的培育，都与学生群体的思维发展，具有深刻的、显著的、较强的内在联系。在思维型教育教学理论的架构中，最为重要的核心之处在于—思维型教学原理。研究人员胡卫平遵循合理化、有效化、科学化的探索原则，全面整合了四个方面的教育教学理论：第一是认知方面的教育教学理论；第二是建构主义方面的教育教学理论；第三是最近发展区理论；第四是具有关键影响与重要作用的聚焦思维结构智力理论。并以此为依据，汇总、提炼、完善了思维型教育教学实践活动的实施原理与多样要求。研究人员胡卫平明确指出，课堂教育教学实践活动应该充分展现出以下五个维度上的重要原理：第一是动机激发原理；第二是认知冲突原理；第三是自主建构原理；第四是自我监控原理；第五是应用迁移原理，以此不断展现课堂教育教学的生命力、发展力、凝聚力、创新力。

1．原理之一—动机激发

在课堂教育教学实践中，动机激发阶段具体指向的是教育工作者要积极创设、打造适宜的、合理的、有效的教育教学情境，并将生动有趣的问题引入教育教学课堂中，借助各种方式，不断激发学生群体的探究兴趣、学习兴趣，提升学生群体的发展活力与学习动机，促使学生群体深切融入课堂教育教学活动中。这里所提到的学习动机主要指的是产生于学生群体内部的丰富化、多样化、层次化的学习动机，从内涵属性上来看，它应该被归纳到学生群体内部动力的范围内，是一种比较常见的、明确的、规范化的表现形式。在实际的科学教育教学活动中，教育工作者需要借助多方力量，打造合理、难度适宜、切实有效的教育教学问题情境，从多个角度、多个层面、多个方向，不断激发学生群体的内在发展力、内在学习力、内在好奇心，促使学生群体自主萌生出探寻问题、思考问题、迎难而上的自我意识与本能倾向，不断激发学生群体的内在求知欲与探索欲，将学生群体自主学习的欲望充分调动起来，将科学教育教学活动逐步从教师要求学阶段转变为学生自主学阶段。值得注意的是：学生群体内在学习动机的全面激发与不断提升，对学生群体的自主思维、积极思维、主动思维、探索思维的培育，具有重要的先决条件与关键作用。(www.daowen.com)

2．原理之二—认知冲突

所谓认知冲突具体指的是在全面培育学生群体的认知发展过程中，学生群体所具有的以往的认知结构与现实的、当前的认知情境并不契合、也不相符，从而在学生群体的心理层面与精神维度上所产生的多样化、丰富化、多元化的矛盾冲突问题。在实际教育环境中，当社会层面以及教育教学层面对学生群体所提出的多元化、具体化、实践化的要求，与学生群体已经具有的扎实的、牢固的认知存在一定冲突与矛盾时，学生群体便会产生一定的认知冲突问题。这个冲突往往是推动学生群体的精神层面与心理层面持续发展、逐步强化的动力，在科学教育教学活动中，它将逐步转化为推动学生群体自主探索、积极思维、不断探究、持续学习、主动思考的重要动力与发展根基。正因如此，教育工作者需要立足实际的教育教学发展目标，切实把握科学教育教学活动的重点，密切联系生活实际，以此为基础，打造、设计、创设能够激发学生群体的认知冲突与内在学习动力的两难问题，或者积极打造与实际生活相互冲突、相互矛盾、相互对抗的问题情境，以此不断促使学生群体主动改善、修正、优化自身所固有的认知概念与科学思维，促使学生群体在自主学习、自主思考的基础上，不断构建新的认知内容，完善自身认知发展体系，促使学生群体的核心素养不断提升。

3．原理之三—自主建构

在思维结构的培育与构建过程中，自主建构往往涵盖了两个方面的内容：一个是认知建构，另一个是社会建构。对于前者而言，它所侧重的是：学习实践活动是学生群体不断完善、积极主动、自主探索的构建过程。在实际的科学教育教学活动中，教育工作者应该促使学生群体一直处于比较主动、比较积极、比较兴奋的思维状态，不断推动学生群体的思维模式、思维状态持续发展与逐步完善。社会建构层面要求，教育工作者要高度重视课堂教育教学活动中教师群体与学生群体之间、学生群体内部的密切交流与深度互动。在有效化、积极化、合理化的互动环节中，教师群体与学生群体之间不断作用、相互协作、相互探讨、密切交流，不断实现心理层面与行为层面上的切实改变与自我发展。

4．原理之四—应用迁移

在学生群体的自我发展与自我实践中，应用迁移是引导学生群体完善自我认知，强化深度思考，健全认知理念的重要方式与关键途径。从本质上来说，学习实践的目的就在于促使学生群体将所学习到的专业知识、理论内容、综合素质、多元能力等，不断潜移到具体的、独特的、全新的问题情境中。在思维结构层面上，概括与迁移具有紧密的、显著的、重要的关联性，倘若学生群体对以往所接触过的问题情境，没有形成知识层面上、心理层面上、能力层面上的概括，就难以实现有效化、合理化、全面化的自我迁移与持续发展。在小学科学教育教学活动中，思维型教育教学模式侧重全面培育学生群体的学习迁移能力，明确突出学习迁移的核心价值与关键作用，鼓励学生群体将所掌握的、所学习的、所认知的思维策略、思维路径、思维方式，不断运用到具体的创新情境中，增强学生群体剖析问题、探索问题、解决问题、应对问题的综合能力与核心素质。

科学思维具有可迁移性特征。对于不同学科来说，学科思想是各种学科之间的重要区别点，而在学科教育教学活动中，学科思想又是确保教育教学活动有序开展，稳步实施的基础保障，是构建学科知识网络的重要基础与关键联系。从内在属性上来看，科学也是我们认知外部世界，感知外部世界，探寻客观世界的重要方式与基础认识，而它与其他的科学认知具有一定的相似性，都是遵循着实践—认识—再实践—再认识的发展规律，从而稳步发展起来的，教育教学的发展动力与根基所在就是丰富化、多元化的实践活动。可以说，对科学的再认识和实践过程，是立足对科学知识的基础认知，在不断加深、不断优化的基础上逐步完成的，在这个过程中，科学思维往往需要教师群体或者学生群体，触及比较深层次的认知层面时，才能够感知得到。在科学的整个发展历程中，在最初的原始阶段，人们对科学只有非常模糊的，泛泛的认识，在后续的经验积累与实践探索中，才逐步加深对科学的本质认知，随后，各类科学理论诞生，此时人们对科学的认识与发展也开始迈入高度发展—多元提升—高度分化—不断专业的发展道路，而科学知识与其他学科知识也逐步呈现出相互融合、相互探索、相互互动、相互渗透的发展交融性。

在多元知识的本质属性上，在最开始的发展阶段中，知识并不存在学科之分，它只是人们看待世界、认知世界、发展世界的工具。直到学校教育产生，教育教学活动逐步发展起来，学科划分才被提上了日程。学校教育领域的分科教学活动，推动了不同学科教育的专业化发展，促进了不同学科类型的集中化提升，促使更多的研究人员可以专注于不同学科的学习与探索。与此同时，分科教学还促使学生群体可以更加积极、更加主动、更加高效地掌握学科知识的发展结晶，把握学科知识的发展空间。借助间接知识的深入学习，学生群体可以在很短的时间内，逐步掌握丰富化、多样化的科学知识，切实把握重要的科学发展成果，透彻理解差异化、多元化的科学思维。学科的分化与学科的分离是两回事，前者所指向的是将相同类别的知识内容逐步汇总到一起，并维持多元化知识之间的相互渗透性、相互交融性，例如，科学学科领域的部分知识与物理学科、化学学科，往往具有一定的交叉性与相似性，在学科思想维度上，哪怕是不同的学科内容，它们的学科思想也具备一定的相通性与相互融合性。

有的研究人员指出，学习探索本身就是一个持续不断的发展过程，具有明显的连续性，所有的学习活动都是立足学习者已经具备的学科知识、实践经验、学习能力、认知结构，以学习者已经拥有的学习态度、学习动作、学习技巧为基础，从而发展起来的。而新的学习探索过程又对学习者已经具备的知识基础、学习态度、学习技巧、实践经验等方面具有一定的影响与作用，这也体现了科学思维本身的可迁移性特征。从概念上来说，所谓迁移，具体指的是一种学习实践活动对另外一种学习实践活动的作用与影响，这也是学生群体在自我探索、深入学习、全面摸索的过程中自然而然产生与发展的实践过程。教育教学活动的实践发展过程应该成为为知识迁移而教育的过程，以此推动学生群体的学习迁移能力的不断发展，促使学生群体借助对学科思想的体验、把握与领悟，将不同学科思想下的各种学科方法，逐步运用到具有差异性与个性化特征的具体学习情境中，以此推动学生群体的学习实践活动。

从范围维度上来看，迁移通常可以被划分为两个方面：一个是一般性迁移，另一个是特殊性迁移。所谓一般性迁移，它具体适用于学生群体的跨学科实践探索活动，它可以帮助学生群体将掌握的多元科学思维，逐步运用到其他学科的实践探索与学习活动中，虽然这种迁移方式所适用的范围是比较广阔的，但是，它需要学生群体对所迁移的思想方法具有充足的了解与全面的认识。所谓特殊性迁移，它所指向的是具有特定含义的迁移情境，例如，对部分科学思维来说，唯有在某些特殊的问题情境中，才能够得到有效的运用，才能够被学生群体激活，并运用到解决问题的探索实践活动中，以此确保学习迁移的稳步实现。

5．原理之五—自我监控

在科学教育教学活动中，所谓自我监控，具体指学生群体为了全面实现一定的教育教学目标，完成相应的学习任务，将自己正在开展、实施、推进的学习实践过程作为具体的对象，并对这个对象开展积极化、自觉化、主动化的规划、设计、检查、调节、评价等活动的系统化过程。在实际的教育教学课堂中，教师群体需要积极引导学生群体围绕学习实践中的活动对象、学习过程、探究方式、思维模式、思维理念，开展深入化、层次化、丰富化的剖析与反思，以此不断增强学生群体的探究能力、学习能力与自主意识。借助深刻的反思实践，学生群体的综合素质与思维能力将不断增强，学生群体将逐步习得扎实、系统、完善的认知策略，他们的认知能力与思维能力将得到稳步提升。

毫无疑问，思维型课堂教育教学理念往往存在于具体的教育教学活动中，通常而言，这种教育教学模式往往更加注重以全面诱发学生群体的思维活力、思维动机、思维主动性为主要特点的教育教学导入环节，更加关注以不断诱发学生群体的思维发展动力、思维发展激情为重要特征的教育教学过程，也非常重视以学生群体的思维监控、思维调节为重要特点的教育教学反思活动，还高度关注以培育学生群体的抽象概括能力为主要特征的全面化、系统化、有效化应用迁移教学环节。对小学阶段的科学教育教学活动而言，思维型教育教学模式的构建基础、构建理论更加有助于全面增强学生群体的探索欲望与学习激情，更加有助于提升学生群体的思维丰富性与思维探索力，更加有助于强化学生群体的问题解决能力与问题探析能力。