江益新
【內(nèi)容摘要】初中科學(xué)的學(xué)習(xí)、研究、發(fā)展過(guò)程中,科學(xué)語(yǔ)言的特殊性,使科學(xué)閱讀有其與眾不同的地方,這就是建立模型法的應(yīng)用。建立模型法不是事物的全部,這種方法需要思考、概括、遷移,從而形成特征化的描述語(yǔ)言,這種閱讀是科學(xué)的特色。
【關(guān)鍵詞】閱讀能力 觀察 實(shí)驗(yàn) 圖文并茂 建立模型法
計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,為人們帶來(lái)了海量的信息,學(xué)會(huì)閱讀能幫助我們進(jìn)行有效的收集、整理、加工、選擇信息,從而高效地學(xué)習(xí)、做事??茖W(xué)的學(xué)習(xí)、研究、發(fā)展也是如此,“古為今用,洋為中用”的說(shuō)法其實(shí)是閱讀與科學(xué)傳承、借鑒和遷移的結(jié)果,科學(xué)史中有很多地的發(fā)現(xiàn)與發(fā)明是經(jīng)歷過(guò)這樣的過(guò)程。如氧氣的發(fā)現(xiàn)就是拉瓦錫在了解普利斯特里的實(shí)驗(yàn)結(jié)果之上,受到啟發(fā)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)論證而提出來(lái)的。
初中科學(xué)作為新課程改革下的一門(mén)基礎(chǔ)性、綜合性的新學(xué)科。是新時(shí)代下國(guó)家、社會(huì)對(duì)人才需求的基礎(chǔ)性學(xué)科。華為招募了不少數(shù)學(xué)家、物理科學(xué)家、化學(xué)科學(xué)家和數(shù)量更多地計(jì)算機(jī)工程師等[1];這些都是創(chuàng)新型人才尖兵,是科學(xué)人才發(fā)展的大前沿。如今社會(huì)處于大數(shù)據(jù)時(shí)代,知識(shí)更新很快,個(gè)人原有知識(shí)的“半衰期”迅速變短了,社會(huì)的高速發(fā)展需要我們強(qiáng)化學(xué)習(xí)能力。雖然初中科學(xué)的學(xué)科特色是觀察與實(shí)驗(yàn),必須重視觀察與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng);但是初中科學(xué)的教學(xué)也必須重視閱讀能力的培養(yǎng),以閱讀獲取有效信息,在對(duì)比分析中把握前進(jìn)的方向,獲取有效的支撐,學(xué)生才能厚積薄發(fā),拓展時(shí)間和空間的轉(zhuǎn)換能力,實(shí)現(xiàn)知識(shí)與能力的更新,為終身學(xué)習(xí)和創(chuàng)新突破打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
一、初中科學(xué)閱讀能力培養(yǎng)是順應(yīng)時(shí)代的需要
首先,現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展需要強(qiáng)化閱讀能力。說(shuō)到閱讀能力,大家就想到語(yǔ)文、英語(yǔ)等學(xué)科是必須的;好像科學(xué)和數(shù)學(xué)是無(wú)關(guān)閱讀的??茖W(xué)和數(shù)學(xué)雖然是公認(rèn)的理科門(mén)類(lèi),但無(wú)論是過(guò)去、現(xiàn)在及將來(lái),科學(xué)和數(shù)學(xué)都需要重視閱讀能力的培養(yǎng),而且科學(xué)學(xué)科有其與眾不同的學(xué)科特色和閱讀特點(diǎn)?,F(xiàn)在的孩子都是數(shù)據(jù)時(shí)代浸潤(rùn)的對(duì)象,對(duì)智能手機(jī)、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、電子游戲、AI、在線(xiàn)支付等技術(shù)和裝備的使用普遍比教師更熟悉,但是面對(duì)撲面而來(lái)的數(shù)據(jù)信息,很多的孩子又會(huì)迷失方向或者淺嘗即止的淺表化、碎片化地了解;甚至讀不懂一些相關(guān)的基礎(chǔ)性的科學(xué)信息,失去常識(shí)性的判斷力,談起來(lái)頭頭是道,做起來(lái)頻頻失手;生存、生活、創(chuàng)新能力普遍不足。這需要教育教學(xué)整體加強(qiáng)引導(dǎo),形成一定的閱讀能力,并形成閱讀下的信息篩選能力,懂得質(zhì)疑與判斷、欣賞與借鑒。
其次,新高考和初中學(xué)業(yè)水平考試(俗稱(chēng)中考)的變化需要強(qiáng)化閱讀能力;新高考實(shí)施后有人說(shuō)“得語(yǔ)文者得天下”雖然夸大了,但顯示了語(yǔ)文的重要性和基礎(chǔ)性,其實(shí)就是閱讀與表達(dá)的重要性。2019年杭州市的初中科學(xué)中考卷的第8題引起了較大的社會(huì)爭(zhēng)議,該題科學(xué)含義沒(méi)有問(wèn)題,而是不同人在閱讀理解上的差異所造成的分歧,一些人沒(méi)有理解血紅蛋白在氧濃度高的地方容易與氧結(jié)合,在氧濃度低的地方容易與氧分離的科學(xué)意義,對(duì)血紅蛋白運(yùn)輸氧的作用造成了認(rèn)知偏差。初中科學(xué)中考題雖然沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的情境題,初中科學(xué)的中考題,情境要素成為重要的一部分。如專(zhuān)業(yè)的解讀“命題”就是指教師根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)要求,組織一定的材料,擬定題目,以檢測(cè)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)、能力和方法的掌握情況,它包括目標(biāo)、情境和設(shè)問(wèn)三要素[2]。而且每年都有因情境而設(shè)計(jì)的題,這類(lèi)題文字量較大,閱讀能力要求較高;而最近幾年新出現(xiàn)的初中科學(xué)說(shuō)理題,說(shuō)理題是用語(yǔ)言文字記敘、說(shuō)明、回答、論證的科學(xué)問(wèn)題,說(shuō)理題對(duì)相關(guān)科學(xué)知識(shí)是整體的檢測(cè),對(duì)學(xué)生的閱讀、理解、表達(dá)、科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法的應(yīng)用等能力要求較高;另外科學(xué)特色的實(shí)驗(yàn)探究題,這些都涉及到閱讀能力,而且對(duì)閱讀能力的要求較高,學(xué)生的感悟和見(jiàn)解依托于對(duì)閱讀材料、情境的駕馭;同時(shí)又需要學(xué)生具備一定的科學(xué)常識(shí),運(yùn)用合理的方法,通過(guò)邏輯思維去突破;從而化解困難、解決問(wèn)題、站上高度、產(chǎn)生成就感。
二、初中科學(xué)閱讀能力的培養(yǎng)與優(yōu)化
1.熟悉理解教材是初中科學(xué)閱讀的動(dòng)力源泉
初中科學(xué)核心理念是提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、研究,認(rèn)識(shí)自然、利用自然、保護(hù)自然和發(fā)展自身,并能解決相關(guān)問(wèn)題,學(xué)生在這一過(guò)程形成自己的感悟,增長(zhǎng)能力。寧波市初中科學(xué)是華東師范大學(xué)版的教材,教材依據(jù)國(guó)家課程標(biāo)準(zhǔn)而編排的,每?jī)?cè)都有相應(yīng)的主題,初中科學(xué)六冊(cè)教材的編寫(xiě)的主題依次是:認(rèn)知自然界,物質(zhì)的形態(tài),運(yùn)動(dòng)形式,信息,物質(zhì)和能量,人、自然與社會(huì)。
觀察和實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)和研究科學(xué)的重要方法和途徑。但是每節(jié)每章的內(nèi)容都含有閱讀的需要與能力培養(yǎng),初中三年閱讀能力的要求也是逐漸提升的。
教材設(shè)計(jì)中不僅有:活動(dòng)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)、探究課題、思考與討論等初中科學(xué)的特色內(nèi)容;還精選了大量的圖片、圖示、圖表等,又開(kāi)辟了閱讀視窗、科學(xué)技術(shù)、社會(huì)環(huán)境 、小資料、科學(xué)家小說(shuō)等拓展性的閱讀材料,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活化的、生產(chǎn)的、自然界的、科學(xué)史與科學(xué)前沿的有關(guān)內(nèi)容,這些都是需要通過(guò)閱讀了解或理解的內(nèi)容,這對(duì)拓展知識(shí)、了解科學(xué)方法與培養(yǎng)科學(xué)精神是良好的素材。同時(shí)也折射出初中科學(xué)需要重視閱讀能力培養(yǎng)。
對(duì)于科學(xué)中的純文本閱讀,學(xué)生在語(yǔ)文等學(xué)科學(xué)習(xí)中已經(jīng)落實(shí),在此就不展開(kāi)了;這是各學(xué)科的相通之處,也是學(xué)生的基本素養(yǎng)。特別要強(qiáng)調(diào)地是在科學(xué)文本閱讀過(guò)程中不能偏離教育教學(xué)目標(biāo),要引導(dǎo)學(xué)生圍繞主題、要點(diǎn)展開(kāi),
要重視科學(xué)的前提條件、術(shù)語(yǔ)的科學(xué)性和針對(duì)性,如對(duì)涉及科學(xué)探究的內(nèi)容沿著科學(xué)探究的基本過(guò)程展開(kāi)閱讀,并能引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行積極地思考。
2.結(jié)合教材中的圖片、圖示、圖表,實(shí)現(xiàn)圖文并茂的閱讀
科學(xué)教材中的圖片、圖示、圖表不僅美化了教材,還有更深層次的科學(xué)作用和意義。圖片展示的自然情景、生物、實(shí)驗(yàn)裝置、器材、模型等不僅增強(qiáng)了對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容形象化的認(rèn)知,還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)閱讀興趣;圖表、圖示傳遞過(guò)程信息與間接觀察信息,(如由微觀轉(zhuǎn)化為宏觀,由靜態(tài)轉(zhuǎn)化為動(dòng)態(tài)過(guò)程,多元化的比較等);有的圖表、圖示還能從多維度的反映特定條件下相應(yīng)的變化過(guò)程。這些直觀化的圖片、圖示、圖表既可以降低學(xué)生理解的難度,又有助于突破科學(xué)學(xué)習(xí)的難點(diǎn),加深學(xué)生的理解,助力理性思維的建構(gòu),更好地認(rèn)知事物的特征和變化規(guī)律。運(yùn)用這些圖片、圖示、圖表,教學(xué)過(guò)程中重視遷移能力的培養(yǎng),實(shí)現(xiàn)文字與圖像信息的轉(zhuǎn)化和組合,從而化抽象為形象,變靜態(tài)為動(dòng)態(tài),落實(shí)學(xué)以致用。
3.科學(xué)語(yǔ)言的特殊閱讀——建立模型法的應(yīng)用
初中科學(xué)的學(xué)習(xí)、研究、發(fā)展過(guò)程中,科學(xué)語(yǔ)言的特殊性,使科學(xué)閱讀有其與眾不同的地方,這就是建立模型法的應(yīng)用。作為綜合學(xué)科的初中科學(xué)包含了傳統(tǒng)意義上的物理、化學(xué)、生物、地理等學(xué)科的內(nèi)容。
建立模型法,是人們?yōu)榱搜芯靠茖W(xué)問(wèn)題的方便和探討科學(xué)事物的本身而對(duì)研究對(duì)象所作的一種簡(jiǎn)化描述,是以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),采用理想化的辦法所創(chuàng)造的,能再現(xiàn)事物本質(zhì)和內(nèi)在特性的一種簡(jiǎn)化模型?;谶@樣的一個(gè)描述可知建立模型法不是事物的全部,這種方法需要思考、概括、遷移,從而形成特征化的描述語(yǔ)言,這種閱讀是科學(xué)的特色。
(1)所有的模型都是基于一定的科學(xué)事實(shí),形象化地指向事物的某一部分
如:元素符號(hào)、化學(xué)式、化學(xué)方程式等特定的表述符號(hào)是對(duì)物質(zhì)組成和種類(lèi),以及物質(zhì)變化的形象表達(dá);光線(xiàn)、磁感線(xiàn)、地軸等雖然是不存在的想象圖示,但它們分別反映光的傳播、磁場(chǎng)的方向與強(qiáng)弱、地球的自轉(zhuǎn)特點(diǎn);電路圖簡(jiǎn)化了實(shí)際電路;原子結(jié)構(gòu)模型、分子模型、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)、地球儀、人體骨骼模型等很形象地表示出了相應(yīng)的空間結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
下面就一道中考題舉例分析 :
例題:如圖是太陽(yáng)系部分天體的運(yùn)行模式圖,地球上每天的晝夜交替主要與圖示中的哪一運(yùn)動(dòng)有關(guān)(? )
A. A運(yùn)動(dòng)? B. B運(yùn)動(dòng)? C. C運(yùn)動(dòng) D. D運(yùn)動(dòng)
此題通過(guò)建立模型對(duì)太陽(yáng)系的天體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行圖示化表達(dá),考查相應(yīng)的天文現(xiàn)象,A、B、C、D依次對(duì)應(yīng)月球的公轉(zhuǎn)、地球的自轉(zhuǎn)、地球的公轉(zhuǎn)、彗星的公轉(zhuǎn);知道晝夜交替是由于地球的自轉(zhuǎn)引起的現(xiàn)象就能有效解答此題了。
(2)建立模型看著形象便于交流與學(xué)習(xí),卻是科學(xué)性與抽象性的融合
如盧瑟福提出的核式原子結(jié)構(gòu)模型(見(jiàn)圖3),就是基于α粒子散射實(shí)驗(yàn)(見(jiàn)圖1)而得出的,明確了這些實(shí)驗(yàn)事實(shí),再通過(guò)分析概括(圖2是一個(gè)平面化的分析圖示,而原子的結(jié)構(gòu)是一個(gè)立體的空間)、抽象與推理得出原子結(jié)構(gòu)是:原子核體積很小、質(zhì)量卻很大、帶正電,核外電子帶負(fù)電、質(zhì)量很小、電子在原子核周?chē)目臻g做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。這些含義通過(guò)圖示形象化地表示出來(lái)。是主要經(jīng)歷下列過(guò)程形成的:獲取事實(shí)→分析推理→建立模型
(3)依托數(shù)學(xué)方法建立的科學(xué)模型,注意運(yùn)算之外的科學(xué)前提條件
數(shù)學(xué)方法在科學(xué)中的運(yùn)用,一些同學(xué)認(rèn)為只有計(jì)算用到數(shù)學(xué)方法;其實(shí)在科學(xué)中的一些概念定義、解答分析也依托數(shù)學(xué)方法。尤其是比值法在初中科學(xué)中的應(yīng)用廣泛卻沒(méi)有明確提出。比值法是用兩個(gè)基本的量的“比”來(lái)定義一個(gè)新的量的方法。比如下列概念定義:
這些定義式不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為兩個(gè)量之間一定存在正比或反比關(guān)系,ρ=m/V與 R=U/I 中密度、電阻都與另外兩個(gè)量的大小無(wú)關(guān),這是科學(xué)概念、結(jié)論都是基于一定前提條件下的,不同于純數(shù)學(xué)的公式意義和運(yùn)算。
閱讀有學(xué)問(wèn),科學(xué)閱讀有特色,注意相關(guān)符號(hào)圖示與方法,形成追蹤溯源、思考因果關(guān)系的科學(xué)意識(shí),從而解決問(wèn)題,升華認(rèn)知。
【參考文獻(xiàn)】
[1]《學(xué)習(xí)強(qiáng)國(guó)》中任正非答央視記者的談話(huà)提到.
[2]王耀村.科學(xué)命題技術(shù)研究[M].浙江教育出版,2017.
(作者單位:浙江省余姚市子陵教育集團(tuán)子陵校區(qū))