提升科學素養(yǎng)：小學語文教學的“旁門正道”

四川省成都市雙林小學 王維令

培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)是國家戰(zhàn)略發(fā)展的需要，也是基礎(chǔ)教育的重要任務之一。小學語文教材在提升學生科學素養(yǎng)方面有著不可替代的作用，從低段的科普童話《小蝌蚪找媽媽》《在牛肚子里旅行》，到中段的科普小品《琥珀》《飛向藍天的恐龍》，再到高段的《風向袋的制作》與以“插上科學的翅膀”為主題的科幻故事創(chuàng)作，教材中有豐富的相關(guān)選文和實踐活動以普及科技知識，激發(fā)科學興趣，滲透科學方法，涵養(yǎng)科學精神，培育實踐創(chuàng)新能力?？茖W教育的本質(zhì)是引導學生求真，人文教育的本質(zhì)是引導學生向善。在小學語文教學實踐中，要重視挖掘作為人文學科的語文教學的相關(guān)科學元素，充分發(fā)揮語文課程培育學生求真向善的價值功能，同步提升學生科學與人文素養(yǎng)。

一、科普課文學習，促進學生科學與人文素養(yǎng)同生共長

語文課程具有綜合性特點，統(tǒng)編教材中的許多課文都蘊含豐富的科學因子。不完全統(tǒng)計，小學階段有多達40余篇課文、習作和實踐活動，在四年級下冊第二單元、六年級下冊第五單元專門安排了科學主題單元，涉及科學課程的物質(zhì)科學、生命科學、地球與宇宙科學、技術(shù)與工程等4大領(lǐng)域，18個主要概念。其中，前三大領(lǐng)域承載著重要的科普教育使命。教學中，我們應將這些課文教學和活動開展分門別類地融入教學中，結(jié)合語文要素，滲透培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)。

（一）普及科技知識，培育學生科學知識與技能素養(yǎng)

很多課文都蘊含科學知識，教學中可以通過語文學科教學方式予以滲透性普及，如《小蝌蚪找媽媽》，通過圖片排序再復述的方式，讓學生明白小蝌蚪變成青蛙是先長后腿再長前腿；《企鵝寄冰》通過故事閱讀和問題回答，讓學生了解“水”這種物質(zhì)的不同存在狀態(tài)；《植物媽媽有辦法》讓學生了解種子的不同傳播方式；《月亮姑娘做衣裳》讓學生了解月相的變化；《牛肚子里的旅行》引導學生知道牛有四個胃，以及牛的反芻過程；《納米技術(shù)就在我們身邊》讓學生了解現(xiàn)代科技日新月異的變化……從而引導學生探究物質(zhì)世界、生命世界、地球和宇宙科學的奧秘，感受自然世界和人工世界的緊密聯(lián)系與區(qū)別。

（二）滲透學法指導，培育學生科學思維與方法素養(yǎng)

錢學森先生認為：“科學上的創(chuàng)新光靠嚴密的邏輯思維不行，創(chuàng)新的思想往往開始于形象思維，從大跨度的聯(lián)想中得到啟迪，然后再用嚴密的邏輯加以驗證。”小學語文統(tǒng)編教材和科學課程注重學習思維與方法的指導，許多說明類課文嚴密的邏輯思維與語言表達本身就是很好的科學思維與方法的學習范本。例如，從單一觀察到連續(xù)的多感官觀察方法的指導，學生客觀描寫與主觀感受的融合。又如，通過法布爾《蜜蜂》一課的學習，將“提出問題—進行假設(shè)—實驗驗證—得出結(jié)論”的科學實驗方法進行同步整合，指導該單元的閱讀與寫作教學。同樣，如“拂堤楊柳醉春煙”（《村居》）、“來了雨，榆樹先冒煙”（《祖父的園子》）的“煙”是怎么產(chǎn)生的？大雪既“蓬松松的”又“沉甸甸的”（《第一場雪》）是否矛盾？“人閑桂花落，夜靜春山空”（《鳥鳴澗》）中“古時候春天會開桂花嗎？”等疑問的解決，《趙州橋》中趙州橋堅固的秘密，《撈鐵牛》中撈鐵牛過程的科學性，我們還可以采用這樣的方法去探究與驗證。再如，《只有一個地球》一文中“我們要精心保護地球，保護地球的生態(tài)環(huán)境”這一結(jié)論是如何一步步得出的過程，都是很好的科學思維與方法訓練點位。

（三）感受人物品質(zhì)，培育學生科學精神與態(tài)度素養(yǎng)

科學的內(nèi)涵就是對觀察的依賴、對事實的尊重、對結(jié)論的謹慎、對錯誤的勇于修正、對未知世界的不斷求索、對人類幸福事業(yè)的敢于擔當?？茖W精神與態(tài)度是與它的內(nèi)涵相對應的，科學講求實證，用事實說話，蘊含求真精神；科學講求嚴密的邏輯，蘊含理性精神；科學具有相對局限性，蘊含質(zhì)疑精神；科學開放而包容，允許各抒己見，蘊含民主精神；科學的發(fā)展與時俱進，永無止境，蘊含創(chuàng)新精神，而現(xiàn)代社會需要這樣具有求真、理性、民主、質(zhì)疑和創(chuàng)新精神特質(zhì)的人。教學中，教師可以引導學生走進相關(guān)課文，體會相關(guān)人物的科學精神與態(tài)度。如六年級下冊第五單元，通過《詹天佑》一文“勘測線路”“開鑿隧道”“設(shè)計人字形線路”三個事例，可以感受到主人公一絲不茍的科學態(tài)度和敢為人先的創(chuàng)新精神。通過《真理誕生于一百個問號之后》一文中數(shù)位科學家的典型事例，感受科學家敢于質(zhì)疑與探索的精神。學習《兩小兒辯日》，感受兩小兒敢于質(zhì)疑、不迷信權(quán)威的精神，從而明晰“科學發(fā)現(xiàn)的機遇，總是等著好奇而又愛思考的人”這一人文主題。

（四）采用靈活的教學方法，引導學生感知科學的真知、真趣、真味

科學教育求真求實，語文教育向善向美。小學處于科學教育與語文教育的啟蒙期與關(guān)鍵期，學生的好奇心求知欲需要保護，興趣、情趣、志趣、理趣需要激發(fā)，更需要搭建學生學習科學知識、科學制作和科學幻想的情感階梯與方法支架。激活語文教材中的“科創(chuàng)因子”，需要語文教學從人文的本體出發(fā)，帶著科學的收獲回家。如在教學《納米技術(shù)就在我們身邊》時，引導學生通過寫“自述”的方式教學，既引導學生深入理解課文內(nèi)容，體悟科普說明文語言嚴謹準確的特點，又以第一人稱口吻進行自述，增強了表達方式的豐富性與獨創(chuàng)性，引導學生學真知、生真趣、得真味，為學生埋下一顆科學的種子。當然，教師還可以引導學生發(fā)揮想象，采用小練筆的形式，利用納米技術(shù)運用到生活實際中，或者采用給納米拍宣傳片的方式，引導學生創(chuàng)意展示納米技術(shù)的特點和功能，讓科普說明文教學有真知、真趣、真味，而不會因為科普說明文語言的嚴謹準確而讓學生學得味同嚼蠟、毫無生氣。

二、科幻作文創(chuàng)作，引導學生嘗試“筆下生花”和“異想天開”

語文課程標準提出了“能主動進行探究性學習，激發(fā)想象力和創(chuàng)造潛能，在實踐中學習和運用語文”的課程目標，在“教學建議”中也要求教師“重在培養(yǎng)學生的寫作興趣和自信心”“減少對學生寫作的束縛，鼓勵自由表達和有創(chuàng)意的表達”。小學是培養(yǎng)青少年想象力的關(guān)鍵時期。小學語文統(tǒng)編教材的習作體系中，有10個左右的習作與學生想象力相關(guān)，其中還有兩個與現(xiàn)代科技密切相關(guān)。教師教學既要忠實執(zhí)行教材，開展好相關(guān)小練筆和習作活動，同時又要適當拓展，充分培育學生的想象力和創(chuàng)造力。

（一）依托教材習作要求，引導學生“筆下生花”

從想象造物到想象科幻，小學語文統(tǒng)編教材中與現(xiàn)代科技密切相關(guān)的單元習作有兩個。一個是四年級下冊第二單元“科普”主題單元，習作話題是“我的奇思妙想”，旨在引導學生在現(xiàn)實生活、現(xiàn)代科技基礎(chǔ)上展開想象翅膀，發(fā)明神奇的東西，會飛的木屋、水上行走鞋、時空穿梭機、會變大變小的書包……對培養(yǎng)學生想象力和創(chuàng)造力無不裨益。如學生創(chuàng)作的《會飛的木屋》，在樣子上“木屋下方有四個輪子”“木屋兩側(cè)有機翼”“像一架沒有頭和尾的飛機”，在功能上可以“環(huán)游世界”“遨游太空”“居住”“自動除塵”“自動報警”，讓人腦洞大開。又如《無中生有的納米烤箱》，無電源插頭、無按鈕、有人工智能遠程控制裝置、有納米涂層、有可將空氣中的物質(zhì)轉(zhuǎn)換成各種肉菜的碳納米換氣管，描述了納米時代的一個動人場景，無不令人神往。另一個是六年級下冊第二單元“科普”主題單元，習作話題是“插上科學的翅膀飛”，習作任務是引導學生創(chuàng)作一篇科幻故事，要求學生將現(xiàn)實中并不存在卻看起來令人信服的、不可思議的科學技術(shù)寫進科幻故事，并影響故事中人物的思維與生活方式，體現(xiàn)科技給人們的生活和命運帶來的影響。讓學生把自己的所想所說，用文字通順、準確地表述出來，培養(yǎng)學生善于思考、敢于探索、勇于創(chuàng)新的綜合能力，培養(yǎng)學生的科學思維與方法是極其重要的。

（二）拓展教材的單元習作邊界，引導學生異想天開

小學語文統(tǒng)編教材的45個單元習作，內(nèi)容豐富多彩，涉及面廣，努力做到“為兒童全生活著想”，想象類、寫事類、寫人類、寫景類、介紹說明類、實用文體類等一應俱全，而且每一類的具體內(nèi)容都與學生的生活緊密相關(guān)，源于學生生活，服務于學生生活。教學中，教師在尊重教材編寫意圖的基礎(chǔ)上可以適當擴寬邊界，引導學生進行科學幻想。三年級是習作教學的起始年級，教學之初教師可以賦予所有習作這樣一個場景：我們要創(chuàng)造一顆星球，它可能是我們未來的家園，請你想象這顆星球可能在宇宙的哪個位置，它的環(huán)境和建筑是怎樣的，可能有哪些生物。在創(chuàng)建好這個場景以后，可以引導學生在開展習作時追問這樣的問題：這個人如果生活在我們創(chuàng)造的那顆星球上，他的外貌和言行舉止可能還有什么特點？如果這件事情發(fā)生在我們創(chuàng)造的那顆星球上，可能與地球有什么不一樣？還可能發(fā)生什么事情？如果自然景觀與現(xiàn)象發(fā)生在我們創(chuàng)造的那顆星球上，會是怎樣的？還會有什么獨特的自然現(xiàn)象發(fā)生？在寫人寫事中嵌入環(huán)境描寫時追問：如果在我們創(chuàng)造的那顆星球上，環(huán)境會發(fā)生怎樣的改變？這樣整個小學語文統(tǒng)編教材的習作序列搖身一變，成了科幻習作教學序列，這樣的科幻創(chuàng)作活動長久開展，學生的想象力與創(chuàng)造力的提升也就理所當然。

三、科創(chuàng)項目實施，挖掘和培育學生科學實踐與創(chuàng)造潛能

統(tǒng)編小學語文教材蘊含著豐富的科學教育內(nèi)容，其中不乏“技術(shù)與工程”領(lǐng)域的科創(chuàng)教育“因子”，如《魯班造鋸》《紙的發(fā)明》《夜間飛行的秘密》《呼風喚雨的世紀》《千年夢圓在今朝》《琥珀》《飛向藍天的恐龍》《風向袋的制作》等，都可以在完成學科基本教學任務的基礎(chǔ)上拓展延伸，轉(zhuǎn)化為科創(chuàng)項目，引導學生采用“設(shè)計思維”的“共情定義：創(chuàng)意思考：形成挑戰(zhàn)任務→合作構(gòu)想：頭腦風暴，迸發(fā)創(chuàng)意方案→原型制作：尋找工具，完成作品創(chuàng)造→測試發(fā)布：創(chuàng)新展評，不懈完善優(yōu)化”等環(huán)節(jié)步驟，像科學家和工程師那樣思考和工作，進行問題驅(qū)動與作品創(chuàng)造，實現(xiàn)學生實踐與創(chuàng)新能力的提升。例如《琥珀》可以采用設(shè)計思維“四步教學法”開展實踐創(chuàng)新活動：共情定義——瀏覽課文，了解琥珀形成的基本條件；合作構(gòu)想——頭腦風暴，形成人工制作琥珀方案；原型制作——動手制作，協(xié)力制作人工琥珀；測試發(fā)布——分組展示，自評互評中反思改進。學習《飛向藍天的恐龍》一課以后，可以設(shè)置一個挑戰(zhàn)項目：選用合適的材料，小組合作制作一只會飛的恐龍，這只恐龍能夠在脫手的狀態(tài)下自行飛行，最高飛行高度不得低于五米，飛行距離不得近于十米，飛行時間不得少于十秒。從創(chuàng)意構(gòu)想到方案設(shè)計，再到作品挑戰(zhàn)，這些活動能有效激發(fā)學生的想象力和實踐創(chuàng)造力，同時還能通過方案設(shè)計與闡釋、反思等環(huán)節(jié)，提升學生的語言運用和思維能力。

簡而言之，小學語文教學面對教材中蘊含的“科創(chuàng)因子”學習內(nèi)容，教師教學既要識體而教、因體而學、憑體而悟、適體而寫，也要適當跨界融合，打破學科邊界，在完成學科基本教學任務的基礎(chǔ)上拓展延伸。通過一次次精準挖掘、一項項有趣實踐，引導學生像科學家和工程師那樣思考和工作，進行問題驅(qū)動與作品創(chuàng)造，實現(xiàn)學生實踐與創(chuàng)新能力的提升。