研究者普遍认为，科学思维能力是可以培养的，但如何培养，却有不同观点。我们将课堂渗透与课外活动相结合，进行了十多年的实验研究，设计了以动机激发、方法训练、探究学习、研究性学习为序列的“学思维”活动课，培养中学生的科学思维能力，总结出了一些方法和规律，对中学教学有一定的借鉴作用。
本期学术看点
1．中学生的各种科学思维能力存在年龄、性别、校别和文化背景等方面的差异。
2．训练中学生的思维品质是培养和提高中学生科学思维能力的突破口，包括深刻性品质训练、灵活性品质训练、批判性品质训练、敏捷性品质训练和独创性品质训练。
3．非智力因素在提高中学生的科学思维能力方面，具有重要意义。发展学生的非智力因素要注意处理好理想、动机、兴趣之间的关系；培养师生情感，提高教师水平；训练学生良好的学习习惯，加强科学教学中的美育。
一、知识准备：科学思维的主要内容
根据思维材料的不同，科学思维可以分为科学抽象思维、科学形象思维和科学直觉思维三种基本形式。科学抽象思维是以科学概念为思维材料而进行的思维；科学形象思维是以科学表象为思维材料而进行的思维；科学直觉思维是以由科学概念和科学表象结合而成的、具有整体功能的“知识组块”为思维材料而进行的思维，是人脑不借助逻辑推理，综合运用已有知识、表象和经验知觉，以高度省略、简化、浓缩的方式洞察事物实质，并迅速做出猜测、设想或突然领悟的思维。科学创造性思维是在科学抽象思维、科学形象思维和科学直觉思维的基础上发展起来的一种高层次综合能力，是科学思维结果具有新奇性、独创性、目的性和价值性的科学思维活动。
二、问题分析：中学生科学思维的主要特点
1．中学生的科学抽象思维能力
高中生已经开始具备科学抽象思维能力，但还没有成熟。在科学抽象思维方法方面，高中生的逻辑推理能力比较成熟，分析综合能力较差，抽象概括能力更差；在科学抽象思维的品质方面，灵活性略高于深刻性，但没有显著差异。
男女生的科学抽象思维能力存在差异，总的来说，男生高于女生，但差异不显著；男生科学抽象思维能力的分化较大，而女生则相对集中。
2．中学生的科学形象思维能力
随着年龄的增长，初三学生基本具备初步形成图形、图景和基本空间关系表象的能力，高一学生基本具备唤起图形、图景和空间关系，并对其进行变换的能力，高二学生基本具备独立想象新的图形、图景和空间关系的能力。初三到高一是中学生科学形象思维能力迅速发展的时期，到了高二，中学生科学形象思维能力的发展趋于成熟。
男女生存在差异：初一、初二较接近，但到初三，男生的发展速度明显超过女生。女生要到高二才基本具备科学形象思维能力；各年级男生科学形象思维能力的离散性比女生大，但差异不显著。
3．中学生的科学创造性思维能力
科学创造性思维能力存在年龄差异：青少年时期是个体科学创造力迅速发展的关键时期，随着年龄的增长，青少年的科学创造力呈持续上升趋势，在14岁时下降。作为一种智能品质，个体的科学创造力在17岁时趋于定型。
科学创造性思维能力存在文化背景和性别差异：一般情况下，在东方文化背景中，男生的创造力优于女生；在西方文化背景中，女生的创造力优于男生。
科学创造性思维能力存在显著的学校类型差异：重点中学的科学创造力明显高于普通中学的科学创造力，但在技术创造力方面没有明显差别。
三、解决方案一：训练中学生的思维品质
1．训练中学生的思维品质是突破口
依据中学生科学思维能力发展的年龄特征，承认智力的群体差异和个体差异，做到“因材施教”，是培养和提高中学生科学思维能力的前提和基础。训练中学生的思维品质是培养和提高中学生科学思维能力的突破口。
首先，如果说智力与能力属于个体心理特征，思维是智力与能力核心，那么，反映科学思维个性特征的科学思维品质体现了每个主体科学思维能力的差异。所以，研究科学思维品质能够揭示学生科学思维能力的发展状态。其次，在教学场所（课内外）或日常生活中，科学思维品质的客观指标是容易确定的，科学思维的深刻性、灵活性、批判性、敏捷性和独创性品质的差异，可以用客观的方法加以记录。因此，从培养科学思维品质入手，能够探索出学生科学思维能力发展的一些特点。再次，研究科学思维品质的发展与培养，有利于进一步挖掘学生科学思维的潜力。最后，科学思维品质发展水平是区分学生科学思维能力高低的重要标志。所以，研究科学思维品质，可以针对不同科学思维能力的学生，有的放矢地加以培养。