在綜合性語文研習中提升科學素養(yǎng)

朱德勇

【摘 要】自然科學論著研習單元的整合教學，應圍繞任務群學習目標及單元核心學習任務設計綜合性語文研習項目，創(chuàng)設切合探究科學實踐的過程及科學場景的學習情境，指導學生在自主性前置學習的基礎上，依據(jù)構(gòu)成科學素養(yǎng)的諸要素組織系列專題研討，并結(jié)合跨學科學習，對單元文本進行深入、廣泛的解析，提高閱讀、理解自然科學論著的能力，發(fā)展科學思維，培養(yǎng)科學態(tài)度與創(chuàng)新精神，以體現(xiàn)語文學科在形成學生科學素養(yǎng)方面的獨特作用和價值。

【關鍵詞】科學素養(yǎng)，綜合性研習，前置學習，跨學科學習，專題研討

依據(jù)統(tǒng)編教材的編寫說明、編寫過程中的試教報告、新課程實驗區(qū)第一輪使用情況調(diào)研，以及國家級新課程培訓的反饋情況等，結(jié)合教學實踐，筆者認為：統(tǒng)編高中語文選擇性必修下冊第四單元實行單元整體教學，設計綜合性語文研習項目，可以更好地達到任務群學習目標，完成本單元的核心學習任務;可以更有效地提高學生閱讀、理解自然科學論著的能力，體現(xiàn)語文學科對提高學生科學素養(yǎng)的獨特作用和價值。

一、以“提升科學素養(yǎng)”為主題，設計綜合性語文研習項目，從理解科學素養(yǎng)的內(nèi)涵出發(fā)，組織單元整體教學

“現(xiàn)在高中語文提倡學習任務群教學，希望以學習任務來整合單元教學，突破單篇閱讀精講細析的固定模式，讓學生在自主的語文實踐中學會學習，建構(gòu)語文核心素養(yǎng)?！盵1]本單元屬于“科學與文化論著研習”學習任務群，學生通過必修階段的科學知識性讀物閱讀、選擇性必修階段的人文社科論著閱讀的學習，以及理科相關課程的學習，具有了基本的閱讀科學、科普論著的知識基礎和理解能力。因此，以學習任務來整合單元教學具有現(xiàn)實可行性。

語文教學本身就有綜合性、實踐性的特點。選擇性必修階段語文綜合性研習最主要的特點就是整合性。“要設計一系列綜合性的活動（圍繞一定的主題，具體表現(xiàn)為成組的活動任務），讓學生在語文實踐中自然地、綜合地發(fā)展語文能力?！盵2]基于此，設計綜合性的語文研習項目是實現(xiàn)單元整合教學的有效途徑。

綜合性的語文研習項目，應圍繞任務群學習目標及單元核心學習任務來設計。課程標準中“科學與文化論著研習”學習任務群指向核心素養(yǎng)的要求是“培養(yǎng)求真求實的科學態(tài)度和勇于探索創(chuàng)新的精神”，這也是本單元的人文主題，在單元導語中以“科學探索”和“科學精神”兩方面來體現(xiàn)。具體到語文素養(yǎng)，教材編寫意圖的總體框架中包括“感受論著中所體現(xiàn)的理性、嚴謹?shù)目茖W精神”“掌握閱讀自然科學論著的一般方法”“體會自然科學論著的表述方式和語言特點，學習科學的思維方式和研究方法”等方面。因此，單元編寫意圖中強調(diào)“這體現(xiàn)了語文學科在形成學生科學素養(yǎng)方面的獨特作用和價值”?；谶@樣的認識，本單元綜合性學習項目的主題可以設計為“提升科學素養(yǎng)”，并以單元具體的語文素養(yǎng)要求來設計成組的活動任務，也就是系列專題研討活動。

以“提升科學素養(yǎng)”為主題設計單元綜合性研習，不僅涵蓋了任務群學習目標及單元核心學習任務，切合單元整合教學的理念，而且是時代性的立德樹人任務的體現(xiàn)?！度窨茖W素質(zhì)行動規(guī)劃綱要（2021—2035年）》指出：“科學素質(zhì)是國民素質(zhì)的重要組成部分，是社會文明進步的基礎……提升科學素質(zhì)，對于公民樹立科學的世界觀和方法論，對于增強國家自主創(chuàng)新能力和文化軟實力、建設社會主義現(xiàn)代化強國，具有十分重要的意義?！盵3]

在教學實踐中，教師通過推送學習資源，引導學生查找資料，理解科學素養(yǎng)的內(nèi)涵、提升科學素養(yǎng)的途徑及其現(xiàn)實意義。在討論中，學生還交流了對科學素養(yǎng)概念的不同表述，如國際經(jīng)濟合作組織（OECD）認 為：科學素養(yǎng)是運用科學知識，確定問題和得出具有證據(jù)的結(jié)論，以便對自然世界和通過人類活動對自然世界的改變進行理解和作出決定的能力。國際學生評價項目（PISA）中的科學素養(yǎng)測試大綱提出：科學素養(yǎng)的測試由科學基本觀念、科學實踐過程、科學場景三個方面組成，其測試范圍由科學知識、科學研究的過程、科學對社會的作用三個方面組成。這些都是從不同視角對科學素養(yǎng)內(nèi)涵的解說。學生還了解到當前我國科學素質(zhì)建設取得的顯著成績，以及仍存在的“科學素質(zhì)總體水平偏低”“科學精神弘揚不夠，科學理性的社會氛圍不夠濃厚”[4]等一些問題和不足，這些都使學生對學習本單元的目標和意義有了更深刻的認識。

二、安排自主性的前置學習，明確多方面的學習目標及研習視角，在交流中發(fā)現(xiàn)與生成系列的研討專題

按照任務群教學提示的學分和課時規(guī)定，本單元教學應用九課時（約兩周的時間）完成。因為采用綜合性研習，所以不進行單篇課文的講讀教學，這就需要學生提前整體閱讀本單元的三篇課文。筆者建議先以第一課時作前置學習安排。所謂前置，就是在集中學習這一單元內(nèi)容之前的較長一段時間內(nèi)，如提前一至兩周，先安排一課時，引導學生理解綜合性研習主題“科學素養(yǎng)”的內(nèi)涵，明確任務群及本單元的學習目標與內(nèi)容，布置自主研習的任務。這樣，學生會有一個較長的時間段進行自主學習。如果不前置，第一課時與第二課時連續(xù)進行，學生就無法在一兩天內(nèi)完成單元整體自主研習任務。實踐證明，這樣的教學設計有利于在規(guī)定的教學時間內(nèi)全面達到任務群及本單元的學習目標。

與一般由教師將教學內(nèi)容細化為教學目標、重點與難點不同，筆者認為，教師可以引導學生以“科學素養(yǎng)”的內(nèi)涵為理論指導，通過分析單元的學習要求及任務，自主確立任務群及單元學習目標。具體的做法是，引導學生分析“單元導語”及每課的“學習提示”，明確各項“單元研習任務”的要求，從中提取一系列的主題句及關鍵詞進行梳理、分類、歸納，從不同的研讀視角確定單元系列學習目標。從教學實踐看，引入“關鍵詞”這一概念，容易使學生更簡潔明確地理解學習目標。比如，分析單元導語，可以明確單元整體學習目標中工具性方面的要求，其關鍵詞為“抓住概念”“梳理思路”“把握邏輯”;分析每一課的學習提示，如《天文學上的曠世之爭》，可以梳理出其文體屬性是“科學史”，其主要內(nèi)容涉及各種學說的“基本觀點”“歷史貢獻”及 “相互關系”，還可以概括了解對中國古代科學評價的爭論——“多經(jīng)驗”“少研究”“多技術”“少理論”等。

在教學實踐中，筆者引導學生在明確目標、整體閱讀的前提下，進行初步、具體的而又有整合特點的單元自主研習，再自主選擇角度，闡釋對關鍵詞或?qū)W習目標中某一要素的理解和發(fā)現(xiàn)，寫讀書札記或報告，或整理相關的圖片、視頻、圖表等資料，在進入單元集中學習階段的第二課時，就自主學習的收獲在班級作簡要的匯報、交流。從教學實踐看，經(jīng)過帶著問題先行自主學習，學生匯報、討論了大量有價值的發(fā)現(xiàn)，不僅是研習的具體問題、不同視角，還有拓展性的探究。如《宇宙的邊疆》雖然從題目看是談宇宙的“邊疆”問題，但內(nèi)容沒有說明“宇宙的邊疆”在哪里，這是否符合科普文章對“科學知識”的準確界定？此外，霍金在《時間箭頭》中依據(jù)宇宙學的時間箭頭理論，闡明宇宙是沒有邊界的。這就引發(fā)了對這篇科普作品的內(nèi)容、目的、講述角度的討論，以及對電視科普專題與學術科普的比較。這些都是在學生自主研習中自然生成的發(fā)現(xiàn)。

引導學生帶著問題先行自主學習，為專題探討預先做好準備，也實現(xiàn)了學習方式的轉(zhuǎn)變，使學習過程充滿探索和創(chuàng)造，促進學生形成自覺、自主的學習意識。這不僅使教師能了解學情，調(diào)整目標，有針對性地設計教學，也實現(xiàn)了教師角色從主導到引導的轉(zhuǎn)換，有利于改變當前應試教育中流行的以系列試卷進行形成性訓練，或以規(guī)定性、程序化的課件來組織課堂教學的狀況。

三、在學科認知情境中，探討科學素養(yǎng)各要素在文本中的體現(xiàn)，學習運用科學思維分析判斷事物和解決問題的方法

在學生自主性整體閱讀與討論的基礎上，教師應引導學生圍繞科學素養(yǎng)所體現(xiàn)的具體能力進行專題探討，也就是成組的系列活動任務。就具體的科學科普論著閱讀而言，科學素養(yǎng)的具體能力要素包括：理解論著內(nèi)容，理解科學概念及其鏈條，分析邏輯推理的脈絡，理解科學探究的過程和科學場景，基于科學精神發(fā)展應用科學分析判斷事物和解決實際問題的能力。因 此，教師應引導學生從探討科學素養(yǎng)諸要素在單元文本中體現(xiàn)的角度，篩選確立一系列探討專題，組織學生綜合運用各種方式進行展示交流。因為探討的各個專題是學生在學習實踐中自主發(fā)現(xiàn)、提出的，是生成而非預設，所以對發(fā)展科學素養(yǎng)更有價值。從教學實踐看，學生基于科學素養(yǎng)的內(nèi)涵和學習目標的關鍵詞發(fā)現(xiàn)并確立探討專題，一般會水到渠成。當然，如果重點學習目標沒有自然生成，教師可依據(jù)教學質(zhì)量指標提示與輔導學生生成。

首先，專題探討設置應指向?qū)ψ匀豢茖W論著的文本解讀。如研習《自然選擇的證明》，討論科學觀點的論證;研習《宇宙的邊疆》，討論科學知識的闡釋;研習《天文學上的曠世之爭》，討論科學歷史的追溯。活動形式可以是寫提要或摘要，也可以是運用圖片、圖表、視頻等多種媒介手段解說這些課文的內(nèi)容、分析語言表達特點等。分析文本中科學概念的鏈條與邏輯推理的脈絡，可以結(jié)合語境，查閱資料，理解概念的內(nèi)涵，理清概念之間的關系，以及概念與觀點、判斷之間的關系，解說作者是如何構(gòu)建文本內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)的。如研習《自然選擇的證明》，借助由概念構(gòu)成的邏輯鏈條，學生能夠發(fā)現(xiàn)，達爾文提出“生物變異—自然選擇—物種演變”的假說，然后基于事實觀察進行歸納推理。聯(lián)系選擇性必修上冊所學的《邏輯的力量》，可以知道這是科學探索能夠得出新發(fā)現(xiàn)的一種推理方式。從教學實踐看，學生經(jīng)過《邏輯的力量》及數(shù)學課程中推理問題的學習，基本理解了歸納和演繹、假說和證明等思想方法及思維過程。學生在討論中發(fā)現(xiàn)，對于間接論證中的反證法，達爾文也有經(jīng)典的運用，如由前提“物種是獨立創(chuàng)造的”和“變種是由次級法則所產(chǎn)生的”，推出的結(jié)論應是“雜交的后代無法遺傳父母特性，不具有相似性”，而事實卻是相反的，所以這就是以反證法來證明特創(chuàng)論的荒謬。在解讀文本的過程中，通過討論概念鏈條與推理脈絡，可以進一步理解科學研究整合運用多種思維方法的特點。

其次，專題探討的設置還應指向用語文的方法研讀文本獲取并處理信息，從而認識科學場景，分析科學研究的過程和方法。這實質(zhì)上是對科學思維能力的培養(yǎng)，但“教師也要改變認識”，“科學思維主要是一種理性思維，科學思維能力的培養(yǎng)固然不是語文學科的主要目標，但通過閱讀與表達的語文實踐活動培養(yǎng)學生的科學思維能力，也應該是語文這一基礎學科不可或缺的目標”。[5]實質(zhì)上，在學科認知情境下討論文本中表述的科學場景，認識不同學科的科學實踐過程及方法，有利于提高在科學學習和研究中利用語言工具進行思維與表達的能力。如學術論辯就是常見的科學場景，在《天文學上的曠世之爭》中，漢末學者揚雄經(jīng)過學術爭論，放棄了原本相信蓋天說的立場，轉(zhuǎn)而信奉渾天說，他從觀測依據(jù)到數(shù)理結(jié)構(gòu)等八個方面，撰寫《難蓋天八事》，逐一批駁蓋天說，使蓋天說無法辯解。這是當時條件下學術論辯場景的典型表現(xiàn)?？茖W場景還包括科學家確立研究課題的科學人文背景。如達爾文原本立志獻身宗教成為牧師，但他在五年的環(huán)球航行中持續(xù)觀察和研究，搜集到了大量生物變異和古生物演變的事實;他受鳥類學家古爾德研究成果的啟發(fā)，根據(jù)不同島嶼上同一鳥類的標本存在很大差異的事實，對物種固定不變論產(chǎn)生懷疑，進而研究“物種演變”;他受馬爾薩斯《人口論》的影響，產(chǎn)生了“在激烈的生存斗爭中有利變異必然有得以保留的趨勢，并最終形成新物種”的觀點。當時的這些科學人文背景，引領他由自然神學觀向進化論自然觀轉(zhuǎn)變。

須要說明的是，《自然選擇的證明》屬于科學研究性質(zhì)的論著，但課文只是其中的節(jié)選，且節(jié)選的部分是其“綜述和結(jié)論”，所以作者有時候只用一句話概述過程或者總結(jié)觀點，其中涉及科學研究的過程和方法的內(nèi)容不夠詳細、典范。但科學實踐過程和方法是科學素養(yǎng)培養(yǎng)中不可或缺的內(nèi)容，因此教師應引導學生拓展學習，調(diào)動在其他學科如生物課程學習中獲得的知識積累，同時適當參照《物種起源》相應章節(jié)對照閱讀，幫助理解。

四、促進深度解讀，認知科學探索的多學科交叉融合特點，感受理性嚴謹?shù)目茖W精神，從而實現(xiàn)科學素養(yǎng)的價值建構(gòu)

培養(yǎng)科學素養(yǎng)，首先應引導學生認知科學探索的多學科交叉融合特點?？茖W素養(yǎng)不只是了解必要的科技知識，掌握基本的科學方法，更是拓展學術視野，關注學科間的聯(lián)系與整合，進行多元化的學習，從而理解科學的本質(zhì)。如可以通過討論《天文學上的曠世之爭》是如何將天文學與歷史學結(jié)合起來進行綜合研究的，深入探討科學學習與研究中的“跨學科”現(xiàn)象的特點。還有學生發(fā)現(xiàn)，《宇宙》在解說“宇宙的邊疆”之后，第二章中還有涉及進化論的內(nèi)容，尤其是還與《自然選擇的證明》相關。對此可以從“跨學科”研究的角度，結(jié)合語境，組織討論卡爾·薩根在《宇宙》中使用這個材料的用意，并引導學生體會科普論著對科學理論的解說是如何靈活地將不同學科的理論、知識等內(nèi)容有機聯(lián)系起來的，從而深入理解科學探索的多學科交叉融合特點及其對提高科學素養(yǎng)的意義。

培養(yǎng)科學素養(yǎng)，其次要引導學生認識求真求實的科學精神?！度窨茖W素質(zhì)行動規(guī)劃綱要（2021—2035年）》指出：提高科學素質(zhì)，要以科學精神引領，理性質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新、求真務實、包容失敗。從這個角度拓展學習《物種起源》的緒論部分，再以《自然選擇的證明》驗 證，就可以發(fā)現(xiàn)實事求是的科學態(tài)度始終貫穿達爾文的研究過程。他在緒論部分中特別強調(diào)，關于物種進化的理論是他“耐心地搜集和思索可能與這個問題有任何關聯(lián)的各種事實”，而不是“輕率地下結(jié)論”。在《自然選擇的證明》中，他又列舉了支持自然選擇學說的大量具體事實和現(xiàn)象，作為分析原理、闡述觀點、證明理論的依據(jù)。這種實事求是的科學態(tài)度，正是科學研究者必備的素質(zhì)。同樣，科學精神還表現(xiàn)為科學質(zhì)疑，體現(xiàn)為問題意識。達爾文在研究自己環(huán)球考察獲取的事實材料時發(fā)現(xiàn)：“為什么自然界中存在著如此豐富繁多的物種？為什么如此眾多的物種可以根據(jù)形態(tài)結(jié)構(gòu)的相似與不同構(gòu)成分類的系統(tǒng)？”他以此為基本線索，重新審視自己搜集的大量材料，發(fā)現(xiàn)這個問題是特創(chuàng)論無法解釋的。為尋求科學的解釋，他從此開始了進化問題的研究。

培養(yǎng)科學素養(yǎng)，最后要引導學生認識科學評價標準的理性嚴謹。如《天文學上的曠世之爭》中，作者對“蓋天說”的評價是“中國古代第一個堪稱科學理論的宇宙結(jié)構(gòu)學說”。據(jù)此可以引導學生討論作者的評價依據(jù)，再聯(lián)系其對“宣夜說”的評價，討論對科學發(fā)現(xiàn)成果和科學方法革新的評價能力在科學素養(yǎng)中的意義，使學生理解：作為科學史家，作者揭示了科學評價的主要標準，即以數(shù)學建模來解釋現(xiàn)象、建立理論，以實驗驗證來檢驗科學理論的正確性。作為對照，還應通過作者評價“宣夜說”是反理性的看法，認識到理性思維是科學評價的重要標準。

培養(yǎng)科學素養(yǎng)的現(xiàn)實意義，在于正確認識科學素養(yǎng)對個人綜合素養(yǎng)和國家綜合國力提升的重要作用。習近平指出：“科技創(chuàng)新、科學普及是實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的兩翼”“沒有全民科學素質(zhì)普遍提高，就難以建立起宏大的高素質(zhì)創(chuàng)新大軍，難以實現(xiàn)科技成果快速轉(zhuǎn)化”。[6]因此，引導學生努力提升自身科學素養(yǎng)，有利于學生自覺發(fā)展實踐能力和創(chuàng)新精神，增強為中華民族偉大復興而努力的歷史使命感和社會責任感，這正是本單元教學設計以提升學生科學素養(yǎng)為核心目標的課程意義所在。

參考文獻

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[5]胡曉. 把握新教材之“新”的幾個要點：以統(tǒng)編高中語文必修教材為例[J]. 語文建設，2021（3）