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儿童科学教育首先要回答的问题是：儿童有没有科学？如果有，儿童的科学与我们成人理解的科学是否一样？本文试图揭示“儿童的科学”的独特内涵，以及它对儿童科学教育的启示。
(一）科学的本质意义
对科学是什么的回答，历来存在着“结果――过程”之对立。今天尽管极端的观点已不多见，但仍存在着不同的倾向性。而这恰恰反映了不同的科学本质观：一种观点认为相信科学知识的客观性和真理性，因而强调科学是一种知识体系，科学活动就是对客观真理的发现。另一种观点则反对将科学知识的客观性加以绝对化，认为任何知识都是主客体相互作用的产物，因而强调科学活动的过程即主体对客体的建构过程。
我们认为，科学既指人们对周围世界的正确认识，又指获得这种认识的过程即科学探索的过程，是过程与结果的统一。从结果说，科学知识是绝对真理和相对真理的统一。一方面，它是对客观世界的正确反映；另方面，它也是主客体建构的产物，并将永远被建构、被修正，没有结束。从过程方面来说，科学是一种不断的探索和创造的过程。它源于人类的好奇心，试图揭开大自然的面纱，然而“大自然喜欢躲藏起来”（赫拉克利特语），它的面纱永远也揭不尽，科学探索的过程也永远没有结束。这就是为什么自有人类就有了科学知识，而几千年来，人类的科学知识在不断进步、科学探索却从不停止的原因。
综合以上观点：1、科学不仅是知识，它更是一种探索的过程。2、科学始于好奇心。3、科学是不断发展的。
以上观点为“儿童的科学”的存在提供了基础。
1、如果从结果看，儿童的科学是“不科学”的。受其思维发展水平所限，儿童对事物的认识往往是表面的、肤浅的，对现象的解释也常常是主观的、歪曲的。但作为一种过程，儿童的科学与成人的科学却是一致的，它们都是一种探索和求知，都是对未知世界寻求解释的过程。我们提出儿童有其科学，也主要是基于儿童同成人一样存在着对周围世界的探索过程。
2、在儿童的生活中，好奇与探索的行为比比皆是，正是这些探索行为帮助其建构了对外部世界的认识。从这个意义上说，儿童的科学无处不在，“儿童就是科学家”。初生婴儿的吮吸是对世界的最初探索，“他们似乎想把整个世界放进口中”（皮亚杰语）。随着智慧的萌芽，他们会惊异于自己动作的后果，并一再地重复动作，饶有兴味地观察；他们会采用各种手段抓取进入其视野的物体。两三岁后的幼儿是探索行为发展的高峰。他们在好奇心的驱使下，对于周围世界中任何新颖、陌生、有趣、不协调、神秘或难以理解的事物，都会产生探索的欲望，并以自己的方式――观看、触摸、摆弄等动作和周围世界相互作用。当儿童偶然听见自己讲话的回声时，出于惊奇，他重复发出声声“怪叫”以验证自己的发现；儿童不满足于玩不倒翁的游戏，总想看看不倒翁里面有什么东西使它不会倒；等等。这些在成人看来也许是无聊的、甚至是破坏性的行为，恰恰是儿童科学探索行为的表现，是儿童学习科学的过程。
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3、“儿童的科学”和人类的科学一样，也有其辩证发展的过程。这就是为什么我们承认“儿童的科学”有其“不科学”之处，但仍认为它是一种科学的原因。随着思维能力的发展，儿童逐渐摆脱了童年认识的局限性，从而能像成人一样获取知识。每个科学家都经历过童年，在这个意义上，任何科学理论都由儿童的科学发展而来。事实上，不仅是个别的科学家，整个人类科学发展的历史也同儿童一样，是一个不断克服主观性、趋向客观认识的过程。哥白尼抛弃地心说、提出日心说就是一个典型的例子。因此，个体与人类的发展是辩证地统一的。从发展的观点看，儿童的科学是科学的，它是人类科学发展的缩影。
我们说儿童有其自己的科学，有两方面的含义：一方面，要承认儿童有科学；另方面，也要承认儿童的科学有其独特性，这是儿童的思维发展特点决定的。下面是我观察到的一次幼儿科学探索活动：
某幼儿（中班）在探索一个指南针的装置。这实际是一枚可以自由转动的缝被针（已被磁化），教师在它的底座的四个方向分别贴上四个小动物图画，以吸引幼儿兴趣。这个幼儿在开始玩的时候就为自己设定了一个游戏规则，当他第一次轻轻转动这根针、发现针尖停在猫时，对自己说：“我抓到小猫咪，我就装作小猫。”然后扮了一个鬼脸，模仿猫的动作。当他一次次地重复转、看它还能指到哪里时，发现针尖总是指向小猫，便自言自语道，“怎么搞又是小猫！”有一次他试图让它指向别的小动物，就用手按住针尖想让它停，可是当他放开手后，针尖仍然指向小猫。于是他开始寻找原因，一会儿轻轻转，一会儿重重转，一会儿把针取下来、将针尖对着桌子刮，一会儿又翻开底座看看下面有什么东西，都没有找到答案。事后教师问他有什么发现，他说：“我发现它转不到好多东西，只能转到小猫，它喜欢小猫。”
这个事例生动地显示了幼儿思维发展中的自我中心主义如何决定了他在科学探索活动中的表现。李克特曾在其《科学是一种文化过程》一书中把儿童在科学认识方面的局限描述为“既接受得太少”，又“接受得太多”。所谓“接受得太少”是指儿童对于事物难以从多个角度、而只能从自己的观察角度出发，获取一些片面的信息；而“接受得太多”是指由于儿童不能区分主观体验和客观信息，即主观的感受、意愿和客观的观察结果之间的区别。这是对“儿童的科学”的生动概括。具体地讲，“儿童的科学”（尤其在幼儿阶段）呈现出以下特点：
（一）“儿童的科学”是有关具体事物的描述性经验，而非普遍性的概念、判断和推理。儿童通过观察很容易获得具体、个别的经验，却不容易从中进行抽象与概括，更不可能直接通过概念来学习。如上例的幼儿，后来教师引导他认识到，如果调换底座小动物方向，针尖也会指向别的小动物（如小狗）。但幼儿无法从中概括出“总是指向一个方向”，而仍拘泥于具体的小猫、小狗。而且，儿童的科学仅限于对现象的描述，而难以对现象背后的规律作出正确的判断和推理。幼儿能发现并描述各种物体在水中的沉浮状况，但要解释原因就困难得多。他会说一只小船浮着是因为它轻，一只大船也浮着则是因为它重，而全然不觉其中的自相矛盾。因此我们可以说儿童的科学是一种“怎么样”的科学，一旦涉及到“为什么”，它就难以立足了。
（二）“儿童的科学”是建立在个人直接经验基础上的带有主观色彩的知识，而非集体认可的客观知识。
儿童的科学不仅局限于个人的直接经验，而且还带有主观性的色彩。儿童不能客观地解释自然事物和现象，而往往从主观的意愿出发（如认为船能浮在水上是因为它勇敢）；或赋予万物以灵性（即泛灵论，如上例中认为针尖指向小猫是因为它喜欢小猫）。这是因为儿童不能分清主观的（假想的、游戏的）现实和客观的现实。皮亚杰说游戏是“儿童所选择的使自己相信的现实”。儿童相信自己的假想，好像它是真的一样，即使是在“求真”的科学探索活动中也是如此。上例中的儿童就一直处于游戏的情景中，并在这个假想的情景中观察着现实。
（三）“儿童的科学”具有诗意和想象的性质。
在上面这个例子中，似乎存在着一个矛盾：儿童一方面把针尖作为一种“自然”和客观，努力探究其规律，另方面又认为针尖有“思想”、有喜好。这个矛盾在某种意义上正是“儿童的科学”的矛盾之处：一方面，儿童努力探究客观世界，另方面，他在思维发展上的局限决定了他无法获得客观的认识，“儿童的科学”必然带有个别性、经验性、主观性的色彩，而成为“不科学”的科学。
我们认为，思维发展水平的局限使“儿童的科学”带有主观性的色彩，这既是它的不成熟之处，也是其独特之处。科学发展至今天，我们似乎已经忘记人本是大自然的一部分。“客观性”使我们站在自然之外冷漠地而不是投入情感地研究科学，理性和逻辑遏制了我们的想象力。在某种意义上，儿童的科学恰恰弥补了现代唯理性科学之所不足。儿童在假想的游戏中探索自然；以投入的情感与自然对话；用诗意的想象解释自然。也许，儿童的科学的这一特点正反映了科学的真义。
鉴于儿童的科学的以上特点，对于它的价值的认识就不能仅限于认知的方面，而要从儿童全人生的发展来把握。儿童的科学，不仅对其认知发展有重要的作用，还具有独特的人文价值。
（一）“儿童的科学”是思维的实验室。
儿童通过自己直接探索这个世界，获得了丰富的知识经验。这些经验在他的头脑中并不是杂乱无章地排列的，而是组成了一定的认知结构。儿童组织经验的过程，就是在经验与经验之间形成关系的过程。通过对这些经验加以比较、概括，儿童逐渐认识到这个世界的多样性和共同性。随着概括能力的增长，儿童开始在各种关系之间建立新的关系。比如，他思考为什么针尖有时指向小猫，有时指向小狗。这个问题促使他进行新的概括，当然也使得儿童对世界的认识愈益复杂。可以说，儿童的科学就是思维的实验室，它既反映了儿童思维实验的结果，又为新的思维实验提出了问题。儿童的科学的演进历程，是儿童思维发展的轨迹。
（二）“儿童的科学”是将来建构科学概念的基础。
尽管儿童时期的科学认识是一种经验形态的知识，它却是儿童将来建构科学概念的基础。因为任何概念都不是孤立存在的，而是对丰富多样的具体事物的概括。儿童早期获得的科学经验，正是为这种概括提供了具体而形象的材料。而且，儿童获得有关某一科学概念的广泛的经验，不仅为他建构抽象的概念提供了具体的表象支持，还能使得他对概念的理解更加丰富和深刻。
（三）“儿童的科学”是一生中的美好回忆。
儿童的科学最大的魅力在于，它能激发儿童天生的好奇心，并给人的一生留下深刻的记忆和美好的回忆。许多科学家对幼年的科学兴趣和好奇心记忆犹新。爱因斯坦在他晚年的《自述》中就曾提到，他年幼时看到父亲给他的一只罗盘针总是指定一个方向，感到巨大的惊奇。童年的科学经历，使得多少儿童最终走上了探索科学的道路。不仅于此，我们每个人在回忆童年时，都会联想起那些对世界的天真的幻想和幼稚的解释。这正是儿童的科学对于人一生的影响。
“儿童的科学”反映了人在涉世之初对世界的一种独有的认识方式。它能给我们以很多启示。
（一）学会欣赏“儿童的科学”
每个人都经历过童年，也都有过“儿童的科学”，即使是科学家也不例外。然而，并不是每个人的身上都能找到“儿童的科学”所独有的精神气质。学会欣赏“儿童的科学”，也许能帮助我们更好地寻找逝去的东西，当然也能帮助我们更好地了解儿童。
1、用儿童的眼光看待“儿童的科学”。
成人习惯于用概念化的模式看待世界，却往往忽视了直接经验，从而无法把握这个世界中的很多奇妙的细节；相反，儿童却能发现成人所不能发现的细节，原因就在于他们有一双惊奇的眼睛。概念能囊括一切经验，却不能囊括经验的丰富细节。儿童的科学缺少概念化，这同时也使它更接近现实。“浮力”的概念固然具有概括性，却没有将一块木头放在水里按之又起的经验更能打动儿童的心。成人只有从儿童的眼光看，才能欣赏“儿童的科学”的生动性和丰富性。
