科学教育“做中学”的价值在于它打破了传统教育中以知识灌输为核心的单一模式，将学习的主动权交还给学生，通过实践操作、探究体验和问题解决的过程，培养学生的科学素养、创新思维和实践能力，这种教育理念与建构主义学习理论高度契合，强调学生在真实情境中主动建构知识，而非被动接受信息，其价值不仅体现在对学生个体认知发展的促进上,更对培养适应未来社会发展需求的创新型人才具有深远意义。
从认知发展的角度看，“做中学”符合人类学习的基本规律，传统科学教育往往侧重于概念、公式和理论的记忆，学生虽然能背诵定义，却难以理解其本质和应用场景，而“做中学”则通过“动手—观察—思考—的闭环过程，让学生在操作中感知现象，在分析中发现规律，在学习电路知识时，学生不是直接背诵串联和并联的定义，而是通过连接电池、灯泡、开关等元件，观察不同连接方式下灯泡的亮灭变化，从而自主归纳出电路的特点，这种基于直接经验的学习方式，使抽象的知识具象化，加深了学生对概念的理解和记忆，研究表明，通过实践操作获得的知识，其保持率远高于单纯听讲或阅读，这正是因为“做中学”调动了学生的多重感官参与,形成了深度加工的认知路径。
在思维能力培养方面，“做中学”为学生提供了发展批判性思维和创造性思维的土壤，科学探究的过程本质上是一个提出问题、设计方案、收集证据、得出结论并反思修正的过程，学生在面对真实问题时，需要运用已有知识进行分析，同时不断调整思路、尝试新的方法，在探究“影响种子萌发因素”的实验中，学生需要控制变量（如水分、温度、空气），设计对照实验，观察记录实验现象，并对异常结果进行原因分析，这一过程不仅锻炼了学生的逻辑推理能力，更培养了他们严谨的科学态度和敢于质疑、勇于探索的精神，与传统教育中标准答案的唯一性不同，“做中学”鼓励学生提出不同的假设和解决方案，尊重个体差异，为创新思维的萌芽提供了空间，当学生的实验结果与预期不符时，教师引导其反思实验设计而非直接否定，这种“试错”过程恰恰是创新思维发展的重要环节。
“做中学”对科学素养的提升具有不可替代的作用，科学素养不仅包括科学知识的掌握，更重要的是科学方法的理解、科学精神的塑造以及科学、技术、社会与环境（STSE）关系的认知，通过参与项目式学习或主题探究活动，学生能够体会到科学知识在解决实际问题中的应用价值，在学习“环境保护”主题时，学生可以通过调查社区垃圾分类现状，设计分类宣传方案，甚至制作简易的垃圾分类装置，在这一过程中，学生不仅学习了环境科学知识，更理解了科学技术与社会发展的密切联系，增强了社会责任感，小组合作的形式也培养了学生的沟通能力和团队协作精神,这些都是未来公民必备的核心素养。
从情感态度层面看，“做中学”能有效激发学生的学习兴趣和内在动机，传统教育中，学生常因知识的抽象性和枯燥性而失去学习动力，而“做中学”将学习与生活实际紧密联系，通过有趣的活动和挑战性的任务，让学生在“玩中学”“用中学”，通过制作桥梁模型探究结构稳定性，通过编程控制机器人完成特定任务，这些活动本身就具有极强的吸引力，当学生通过自己的努力成功解决问题时，会产生强烈的成就感和自信心，这种积极的情感体验会进一步转化为持续学习的动力。“做中学”强调尊重事实、严谨求实的科学精神，有助于培养学生理性的思维方式，使其在面对复杂问题时能够基于证据做出判断,而非盲目跟风。
为了更清晰地展示“做中学”在不同方面的价值，以下从学习方式、能力培养、知识应用和情感体验四个维度进行对比分析：
| 维度 | 传统科学教育 | “做中学”科学教育 |
|---|---|---|
| 学习方式 | 以教师讲授为主，学生被动接受 | 以学生探究为主，教师引导辅助 |
| 能力培养 | 侧重知识记忆和应试能力 | 强调实践操作、创新思维和问题解决 |
| 知识应用 | 理论与实际脱节，应用能力弱 | 联系生活实际，注重知识的实践应用 |
| 情感体验 | 学习过程枯燥，缺乏兴趣 | 活动形式多样，激发学习兴趣和成就感 |
“做中学”对教师角色也提出了新的要求，教师需要从知识的传授者转变为学习的设计者、引导者和合作者，在教学过程中，教师需要创设丰富的探究情境，提供必要的材料和工具，鼓励学生大胆尝试，并在学生遇到困难时适时给予启发，这种角色的转变不仅促进了教师专业能力的提升，也构建了更加民主、平等的师生关系,为教育的可持续发展注入了活力。
“做中学”的实施也面临一些挑战，如教学资源的配置、教师专业素养的提升、评价体系的完善等，但这些问题并不能掩盖其巨大的教育价值，随着教育改革的不断深入，“做中学”理念将在科学教育中发挥越来越重要的作用，为培养具备科学素养、创新精神和实践能力的时代新人奠定坚实基础。
相关问答FAQs：
Q1：科学教育中“做中学”与“动手操作”有何区别？
A：“做中学”并非简单的“动手操作”，它强调的是“动手”与“动脑”的有机结合。“动手操作”可能只是机械地按照步骤完成实验，而“做中学”则注重学生在操作过程中的思考、探究和反思，让学生按说明书组装模型，这是动手操作；但如果让学生在组装过程中探究不同结构对模型稳定性的影响，并尝试改进设计，这就是“做中学”。“做中学”的核心在于通过实践建构知识、发展能力,而非单纯的动作训练。
Q2：如何在不同学段科学教育中有效实施“做中学”？
A：实施“做中学”需根据学生年龄特点和认知水平设计差异化的活动，在小学阶段，可通过游戏、观察、小实验等形式，激发学生的好奇心和探究欲望，例如通过“彩虹形成”实验了解光的折射；在初中阶段，可引入项目式学习，围绕具体问题开展探究，如设计“校园节水方案”，综合运用物理、化学、生物等知识；在高中阶段，可引导学生参与课题研究或科学竞赛，培养其独立设计和开展实验的能力，如探究“不同催化剂对反应速率的影响”，教师需提供适当的支架式指导，确保探究活动的有效性和安全性,逐步培养学生的自主学习能力。
