在教育教学的实践发展中，思维是一个涉及多个领域，跨越多个学科，横跨多个维度的复杂性、丰富性、多元性的概念，针对思维开展实践探索研究的领域非常多，具体涵盖了以下几种：第一是哲学领域；第二是逻辑学领域；第三是语言学领域；第四是神经科学领域；第五是控制论领域；第六是信息论领域；第七是心理学领域。不同学科之间相互发展、相互交流、相互渗透，促使思维研究更加系统化、综合化、复杂化。从根本上说，思维是一个具有丰富内涵、关键价值、重要意义、定义宽泛、理解多元的重要核心概念。但是，思维也与其他的类似的概念具有一定的相似性与趋同性，具有难以忽视、不容抗拒、难以磨灭的根本属性与重要特征。在实践探索过程中，由于各种技术具有一定的复杂性，科学教育教学情境也具有一定的多元性与系统性，因而，笔者对于思维的思考与研究，更多地以心理学领域中的思维概念为立足点，并围绕具体的科学教育教学情境中学生群体的科学课程学习需求、科学课程学习兴趣、科学课程学习态度等，开展实质化、系统化、综合化的研究，将多元化、丰富化的研究成果渗透到科学教育教学活动中。

在传统的心理学研究领域内，研究人员往往是从三个维度（第一，智力发展维度；第二，个体成长或者个性发展维度；第三，教育与发展关系维度），针对思维的定义、概念、内涵，开展专业化、全面化、深入化的探索与分析的。在传统心理学的研究范畴内，研究人员将思维的概念明确为多元的、高级的、系统的认识活动。也就是说，思维本身对人类而言，是一个渐进化的认知过程，是涉及人类智力层面与认知层面的重要内容与关键之处，是人类大脑针对现实存在的丰富化、合理化、层次化、多样化的客观事物的整体性、综合性、系统性的概括呈现与间接反映。其中，具有代表性、价值性、引导性的研究观点是研究人员朱智贤与林崇德提出来的，他们对于思维的概念解读具有充足的严谨性、概括性、全面性，可以为科学教育教学活动的稳步发展奠定坚实的基础。他们认为：所谓思维，具体是立足丰富化、多元化、差异化的感性认识，尤其是立足各种表象，依托多种多样的语言工具，以充足的、完善的、合理的知识经验作为传统的发展中介，从而稳步实施、真正实现的，也就是说，思维从本质上来看是立足人类的丰富实践活动中，以多样的、丰富的、多元的感觉经验作为具体的产生基础，借助人类大脑对各种客观事物的细致剖析、综合归纳、全面抽象、集中概括，逐步形成一定的科学概念，并借助这个概念，实施深入的、合理的、有效的判断与推理活动，以全面认识、深刻感知客观事物的普遍性、常见性、基础性特点以及实质性属性的系统化心理实践过程。通常而言，思维具有以下显著的六个特征：第一，思维的概括性特征；第二，思维的间接性特征；第三，思维的逻辑性特征；第四，思维的目的性特征，或者称为思维的问题性特征；第五，思维的层次性特征；第六，思维的生产性特征。在这六个重要的思维特征中，最为基础、最为关键、最为本质的特征是思维的概括性。

研究人员林崇德在细致研究与深入探索的活动支持下，逐步优化、健全和充实了思维的内涵分析与研究设计，他全面总结了有关思维的两个重要理论观点：第一，思维就是人类智力活动中最为关键的核心内容，它从根本上支撑着人类智力的发展与完善；第二，对于思维核心说而言，它存在的基础与价值在于人类所具有的思维品质。思维本身具有一定的三棱结构，具体涵盖六个层面的因素成分：第一是思维目的；第二是思维过程；第三是思维材料；第四是思维品质；第五是思维的自我监控；第六是思维的非认知因素。通过探索实践，我们可以发现，支撑思维心理学的相关研究与探索步伐的重要理论观点就是著名的“思维结构观”。

思维本身所具有的概括性特征，在一定程度上对揭示思维的奥秘，起到了真正意义上的辅助作用与支撑作用。研究人员围绕皮亚杰认知发展理论基础，在合理分析、细致研究、深入探索的基础上，构建了以替代与共存为核心，以辩证统一为重点的合理化、有效化的思维发展新模式，这个教育教学模式的诞生与发展，对帮助学生群体正确理解、深入感知思维发展的关键性、价值性、内涵性，具有巨大的、积极的、不可磨灭的推动作用。在教育教学探索中应该将“思维品质观”看作是有效化、合理化思维培育的立足点与切入点，人类自身的智力程度、智力发展水平的差异性，重点体现在人类群体之间的思维品质的区别性与差异性问题上。与此同时，思维品质所具有的五个特征也至关重要：第一，思维的灵活性；第二，思维的深刻性；第三，思维的独创性；第四，思维的批判性；第五，思维的敏捷性。

在1995年左右，在科学研究探索领域内，分布认知理论逐步诞生，社会文化发展理论也逐步显现，这些教育教学理论的新发现、新成长、新提出，在很大程度上推动了研究人员以及社会大众群体对个性思维发展的正确认识，强化了专家学者对社会化思维的全面解读。在教育教学实践中，研究人员Levine Vygotsky立足自身的实践探索过程，进一步指出，从诞生层面上来说，个体的思维一方面是社会文化背景下的产物；另一方面也是历史背景发展的多元产物。而对于语言来说，它是有效调节、合理协调个体的思维发展、思维培育、思维建设的重要化、关键化、有效化的工具系统。存在于整个系统中的多元化、合理化、丰富化的认知，一方面涵盖了个体本身，另一方面也囊括了现实世界中各类物体以及多样技术。研究人员John Dewey在深入探索的基础上将思维定义为社会层面上不同群体之间相互互动、相互交流、相互影响的产物，是为了打造更加美好、更加完善、更加优质的世界，做出有利贡献的重要策略与关键措施。部分研究人员依据维果茨基理论，逐步验证了：个体思维的质量往往在一定程度上展现了整个集体综合思维的发展水平与核心质量。林崇德立足以往的研究实践结论，围绕思维系统结构观，也提出了自己的研究观点：人类的思维从某种程度上来说是一个包容的、开放的、流动的体系。一方面，整个体系之间具有复杂的、多样的、层次化的相互影响与相互作用；另一方面，整个体系与外界环境之间也维持着不容忽视的、密切的内在联系。

在思维的探索中，科学猜想具有重要的价值。首先，它是小学生群体的科学思维能力形成的关键渠道。在小学教育教学中，科学是重要的学科内容之一。归根结底，一方面，这是因为科学学科具有明显的逻辑性以及科学性，有助于培育学生的综合素质；另一方面，是因为借助科学教育教学活动，可以全面塑造、提升学生群体的科学思维能力，推动学生群体的自我发展与不断进步。所谓科学思维能力，具体指的是学生群体借助科学学习的整体化、系统化过程，逐步形成、发展、提升的科学内隐能力或者科学外显能力。

在科学教育活动中，科学教师要积极培育学生群体的四方面能力：第一是科学常规批判性思维；第二是科学创造性思维；第三是科学辩证思维；第四是科学猜想思维能力。尤其是最后一个，很容易被科学教师群体所忽略。在以往的灌输型科学课堂中，很多科学教师都会将学生群体的合理化猜想归纳为胡思乱想的范畴，没有正确认识科学猜想的重要价值与关键作用，促使学生的科学猜想能力难以得到有序的发展，一直处于被压制、被限制的阶段。倘若科学教师在科学教育课程中，询问学生群体对于某个科学问题的相关思考、设想以及想法时，往往都是直接带过，并没有给予学生充足的思考时间与交流机会，促使学生群体难以充分发挥自身的科学想象力、科学思考力、科学猜想力，忽视了对学生的科学思维能力以及科学猜想能力的培养。在小学科学教育教学活动中，想要培养学生的科学思维能力，提升学生的科学猜想能力，科学教师群体需要提前设计相应的科学猜想性问题，创设激发学生科学猜想积极性的有效情境，以此切实推动学生的科学学习活动。科学教育教学中的猜想问题，不单是学生群体在把握科学规律的过程中，才需要运用的科学思维，学生在针对科学问题开展深入思考的过程中也需要融合科学猜想。例如，无论是小学科学函数关系问题，还是变量相互关系问题，都可以借助设计情境的方式，引导学生群体深入把握科学猜想的来源、发展基础、实际过程等，以此推动小学生群体的科学思维能力不断发展，科学创新能力不断增强，科学探索能力不断强化，引导学生逐步掌握科学猜想的精髓，并在运用科学知识，解决科学问题的过程中，切实有效地运用科学猜想思维，拓展自身的科学猜想能力。

其次，科学猜想是学生群体的学习意义感以及学习成就感的获取渠道。在小学科学教育中，想要全面评估学生对科学知识的学习深度，最为关键、最为有效的指标就是学生的学习意义感以及学习成就感，这也是学生的科学学习兴趣、科学发展能力、科学探索意识等方面的综合性体现，是学生群体实现学习获得感的标志。所谓学习意义感，从本质上来说，具体指的是学生群体在科学实践学习活动中，不断探寻学习个体与科学学习知识之间的紧密联系与意义水平，对科学学习的实际内容、科学理论知识、科学学习实践活动、科学学习思考过程等，产生较强的自我认可度、意义确认感以及价值认同感，并以此为依据，逐步领悟到科学学习活动对于个体发展、科学思维培育、自我成长以及价值追求等方面的重要意义的感知活动。

在人类的发展中，对价值意义的探寻是永恒的主题，也是人类心理层面与精神层面的价值取向，更是人类诸多学习行为所指向的最终价值追求。学习意义感的全面培养与深切塑造，是引导学生群体不断强化学习深度，实现更高学习目标的关键环节，也是学生群体借助科学学习活动，不断构建自我与外部世界之间关联性的有效路径与实践过程，在这个过程中，小学科学教学知识不再是单一化、模式化的存在，也不再是单独的科学符号，而是具备较强的学习意义感，可以体现科学学习活动的价值与意义的重要载体。

在学生群体的科学思考、科学理解、科学探究、科学学习活动中，科学猜想是最为关键的起点，科学猜想本身起源于学生对多样化、丰富化、层次化科学问题的深入观察与全面分析，学生群体的科学猜想需要立足对科学知识的深入了解，体现学生群体对相应科学现象、科学知识、科学问题、科学模式等方面的切实解读与深切把握。在学生群体的科学学习环节中，通常来说，教师群体对学生的科学猜想活动的鼓励，更多的是希望学生群体能够积极地表达自己的学习思路与学习想法，而教师群体对学生的积极鼓励，也在一定程度上增强了学生的科学学习兴趣，激发了学生的科学探索欲望和科学思考积极性。学生群体从表面化、微小化的科学问题猜想，逐步转化为对科学问题的积极思考与充分挖掘，对科学问题、科学知识的主动质疑，而无论是科学猜想，还是科学质疑，都是增强学生的科学学习广度与深度，强化学生的科学学习价值感、意义感、成就感的关键渠道。毫无疑问的是：以科学猜想为起点的多样化科学思维活动，不单是科学深度学习、深度交流、深度思考的基础，也是科学学习价值感与意义感获取的基石，有助于推动小学生的科学学习活动。

最后，科学猜想是学生群体体验、领悟、拓展科学学习实践活动的必经之途。在教育教学领域中，杜威曾在自己的理论探索中，多次提到学习经验的关键作用，还特别提倡要在科学教育教学活动中重视学生群体已经获得的学习经验。在杜威看来，经验可以被划分为以下两个层面：一个是主动层面上的经验；另一个是被动层面上的经验。在小学科学教育教学中，杜威对学习经验的分类与划分具有重要的实践价值与借鉴意义，特别是在教师群体引导学生基于科学观察活动，开展科学猜想的过程，是学生群体积累丰富科学学习经验，体验科学学习魅力的关键环节。一般而言，经验的主动层面就是我们通常所说的体验，与经验本身的其他特征相比，例如，结果化特征以及成果化特征，体验是具有动态性、发展性、环节性、过程性、步骤性的内容。

在学生的科学学习过程中，学生群体往往可以对科学体验有更加深入、更加全面、更加生动的理解，特别是学生群体在实施科学猜想的过程，不单是强化自我科学认识，加深科学理解程度的过程，也是不断积累科学学习体验，逐步丰富科学学习知识的过程。教师群体在丰富学生的科学学习感悟、学习体验过程中，一方面，要重视学生群体的学习认知体验活动；另一方面，还需要合理评估学生群体由科学学习过程所产生的情感体验以及元认知体验。(www.daowen.com)

在科学猜想的过程中，学生群体先开展科学观察活动，然后对科学问题提出独特的想法与合理的猜想，教师群体要合理评估学生群体的科学猜想，给予积极的、有效的、及时的、科学的反馈意见，以鼓励学生的科学学习积极性为主，促使学生群体在与科学教师群体的互动学习、反馈学习活动中，不断强化自身的科学学习体验，增强自身的科学探索积极性，夯实科学学习基础，把握科学学习的正确方向。

在近期的教育研究发展中，伴随文化心理学研究的不断普及与推广，研究人员对于思维领域相关研究的关注点发生了一定的变化，大量的研究人员开始探讨思维方式在人类的内在幸福感、幸福指数、幸福体验、成功概率、成功机遇等方面的关键作用与决定性意义。在国外研究领域内，研究人员保罗立足思维能力的塑造维度与培育方面，提出了具有创新性、发展性、整体性的观点，即人类的大脑具有三个维度上的基础性功能与关键性能力：第一是思维功能；第二是感受功能；第三是需求功能。这些丰富化、多样化、系统化的功能在动态发展过程中不断地相互作用、相互促进、相互影响。

然而，在实际的思维运用过程中，人类能够借助调节、控制、管理思维的途径，控制自己的大脑，也就是说，思维本身进一步决定了人类自身的行为举止、内在感受与心理需求。从某种程度上来说，思维方式本身对人类自身的行为举止具有重要的影响与关键的作用，思维的丰富性、多元性、差异性在很大程度上催生了人类行为模式以及内在情感维度上的不同之处。研究人员还指出，不管是怎样的思维，都具有八个维度上的基础要素（第一，目的；第二，问题；第三，信息；第四，概念；第五，解释；第六，推理；第七，假设；第八，结果与意义），这些思维要素往往以相互影响、相互作用、相互关联、相互发展的集合序列的形式展现出来，也就是说，思维本身具有目的性特征，社会领域内的大众群体立足一定的观点与想法，提出自己的假设，并以此为基础，赋予假设一定的价值、意义、结果，并借助合理的观念与有效的理论观点，在科学化基础上全面剖析相关的数据信息以及实际问题，积极解释相应的实践经验，切实解决与之相关的实践问题。

在心理学领域内，相关研究人员从多个维度、多个角度、多个方面，对思维开展了细致化、综合化、全面化的解读，强化了社会大众对于思维内涵、思维价值、思维意义、思维观念的基础认识与充分理解。研究人员黄希庭以思维过程维度为出发点，提出了自己对于思维内涵的理解与认识。他指出，所有的、广泛的、具体的思维活动通常都涵盖了丰富化、多样化、层次化的心智操作活动，例如，分析活动、比较活动、抽象活动、具体化活动。与此同时，研究人员加涅也围绕有效化、合理化的学习结果分类研究，将问题解决策略看作是具有价值性与引导性的高级智慧策略。不管是哪种问题的探寻与解决过程，都具有一致化、趋同化、相似化、统一化的认知实践过程。

从思维发展的角度来看，教育教学理论家围绕教学实践，全面探索了如何培育学生群体的思维模式与思维逻辑能力。研究人员布鲁姆以教育教学发展目标为切入点，依托教育目标分类学的相关理论基础，将全面化、有效化、系统化的认知过程逐步划分为六个层次：第一是记忆层次；第二是理解层次；第三是应用层次；第四是分析层次；第五是评价层次；第六是综合层次。研究人员杜威在自己的探索分析中，重点指出了问题的关键价值，尤其是问题对于思维模式的核心价值与关键意义。研究人员指出，思维的诞生过程就是学生在全面反思的基础上，逐步完成问题生成过程，并针对具体的问题开展细致化、深入化的探索实践活动，在合理批判、有效剖析之后，逐步解决问题的实践发展过程，这也被大量的研究人员称为问题解决过程。

研究人员朱智贤在总结前人的研究成果与研究理论的基础上，依据思维的智力品质观点，将人类思维进一步划分为两个部分：一个是再现性思维；另一个是创造性思维。与此同时，部分研究人员依托思维实践活动的最终发展目的、发展目标、多元需求，遵循科学化、合理化的发展原则，将思维逐步划分为以下几个方面：第一是上升性思维，也就是以生活实践中的简单化、个别化的实践经验，作为思维诞生的地点，促使社会大众群体的个别性认识逐步上升发展为一般性、普遍性、综合性的认识；第二是求解性思维，也就是借助同化策略以及创造方式，不断探寻解决实际问题的多元化思维模式；第三是判断性思维，也就是以规划的、严谨的、合理的实验探索活动，以专业化、科学化、有效化的实验预测活动，探寻实际问题，预测最终结果的思维模式。上述这些丰富化、多领域的研究成果，都为思维教育教学实践活动的稳步发展与合理运用，奠定了坚实的基础，提供了完善的操作图式。

从整体上看，思维是以丰富化、层次化、多元化的信息感知为发展根基的，借助已经掌握的、已经了解的、已经具备的专业知识、实践经验、理论理念等，开展深入化、专业化、全面化的分析活动、比较活动、汇总活动、抽象活动以及概括活动，从而逐步构建起涵盖了三个重要实践过程（第一，概念；第二，推理；第三，判断）的心理活动发展体系，对人类而言，这也是我们认识活动最为关键、最为重要、最为高级的发展形态。毫无疑问的是，思维活动本身与认识活动以及认知过程，具有紧密的、重要的关联性；第一，各种知识从某种程度上来说，是思维的具体对象以及实践根基；第二，人类的认知实践过程是推动思维发展，实施思维创造的重要环节与具体过程，同时问题解决是丰富化、多元化、开拓化思维的重要实践活动；第三，对于思维而言，它最为关键、最为核心的特征主要有两个，一个是思维的概括性，另一个是思维的间接性；第四，人类思维方式层面上的不同之处，在一定程度上造成了人类行动层面以及情感层面上的差异性，与此同时，我们思维能力、思维水平的高低，重点体现在大脑本身对现实生活中客观事物的汇总能力、分析能力、概括能力、判断能力、思考能力以及推理能力上，也就是人类思维品质系统的发展水平。

除此之外，对人类的大脑来说，思维是它们对现实生活中客观事实集中化、有效化、合理化的反映，是智力最为关键、最为重要的部分，它切实遵循了物质发展层面上的现实规律、变化状态以及变化轨迹。从根本上来说，无论是客观世界的系统性、整体性、综合性特征，还是客观世界的复杂性与多变性，抑或是客观世界的统一性特点，都在一定意义上决定了人类思维的结构属性。人类的思维就是一个复杂的、多元的、开放的、综合的系统结构。一方面，不同系统元素之间相互影响、相互作用、相互促进、相互发展；另一方面，整个思维系统还与外部环境、外界领域具有密切的、特殊的关联。所以，大量研究人员指出，思维从内在属性上来看不但具有一定的系统性、发展性特征，还具有开放性、间接性，也具有一定的概括性与社会性特点。在科学教育的发展中，科学思维具有一定的连续性特点，这个特点所指向的是科学思维的继承性以及发展性。毫无疑问的是，所有学科思想的诞生、发展、优化的过程，都是一个继承原有研究成果，并不断改革创新，发展完善的实践探索历程。按照建构主义的相关理论观点，知识往往具备两个突出特点：一个是开放性，另一个是可怀疑性。简言之，知识并不是毫无变化的。这个观点其实也证明了知识本身所具有的情境性特征。通常来说，所有的学科知识都具有一定的情境性，这些学科知识背后所蕴藏的思想方法也具有一定的情境性，存在于各种发展情境中，身处不同时代、不同时间维度的不同专家学者，在深入思考、广泛探究的基础上，逐步推动科学思维方法的全面完善与稳步发展。知识生成是一个累积性、试错性、反思性的连续过程，这也促使科学学科的发展历程始终处于不断猜想、不断验证、不断犯错、不断尝试、不断证明、不断改进的螺旋上升状态。

特别是在科学学科教育教学活动中，全面理解科学知识的可误性，对科学教师具有重要的指导作用，有助于端正科学教师的教学态度，促使科学教师以更加包容、更加开放、更加轻松的态度对待学生的科学学习活动，面对科学知识的多元性、多样性、复杂性、层次性，并帮助科学教师在科学思维的验证实践中逐步探寻到科学思维教育的意义与价值。在科学学科发展中，科学思维往往是科学知识不断发展、逐步渗透、全面凝练的产物，它不但是对当前科学知识的高度凝练，还是对以往科学知识、科学思维、科学方法的深入反思，全面剖析与高度总结。一般而言，科学教材所包含的只是整个科学发展历程中对不同阶段学生群体的科学学习与思维发展有帮助以及启发作用的科学知识，而这些知识的表达方式与排列顺序恰恰契合了科学知识的整个演变历程，与学生群体的自我认知、自我发展、自我成长规律也高度匹配。

科学教材中所表达的各种知识内容，是对以往研究人员的科学研究成果的高度总结与凝练，而科学教师的教育教学活动，不单要引导学生群体全面认知、深入理解这些科学知识，还要引领学生群体逐步探寻科学知识的诞生、发展历程，科学知识背后所包含的多元化、丰富化科学思维方法的诞生、优化过程。人类的认识活动往往具有显著特征：一个是连续性，另一个是阶段性。与之相对应的是，学生群体对科学学科思想的学习、思考、探索过程，也存在明显的连续性与阶段性。当学生群体还没有发展形成科学抽象化思维时，科学教师可以积极引导学生群体，借助科学基础思维，从比较熟悉、比较基础的科学学习情境出发，充分激活已有的科学知识储备，积极调动已有的科学学习经验，以此完善对科学知识、科学思维的多样化学习；与此同时，科学思维的连续性特征，从本质上来说，也体现在它的发展维度上。所有事物都存在于一定的运动过程中，这也体现了事物的发展性，而这种发展并不是循环往复的，而是更加倾向于螺旋式上升过程。

无论是科学学科知识，还是科学思维，在一定程度上都处于这种不断发展的过程中。即便当前的科学思维还具有一定的包容性、开放性、动态发展性，允许不同的专家学者与科学研究人员从多个维度、多个层面、多个角度开展科学分析活动与科学理解活动，并实现自我完善、自我发展、自我更新。值得特别注意的是，在不同的历史发展阶段，科学思维往往具有不同的特征与发展特点，科学教师在教育教学中，需要立足不同的认知情境与探索氛围，切实有效地选择合理的认知措施与教育方式，及时调整相应的教育策略，稳步推动科学教育活动的全面发展。