基于小学科学项目式学习的科学语言能力培养

摘要：小学科学的课程标准倡导培养学生的科学素养，科学语言能力作为科学素养的组成部分，培养学生的科学素养对科学语言能力提出了更高的要求。小学科学项目式学习为学生提供了真实的问题情境和一系列核心环节，倡导跨学科的学习方式，在培养科学语言能力上有着得天独厚的优势。以项目式学习为依托，营造良好的交流环境、提供丰富的认知工具，优化语言环境，规范学生语言，多方面提高交流的有效性，能较好地培养学生的科学语言能力。

关键词：科学素养;科学语言能力;项目式学习

中图分类号：G623.6文献标识码：A文章编号：1673-8918（2022）03-0013-04

每门科学都有自己的科学语言，科学语言既是科学知识体系的编织者，又是科学知识体系的重要载体。科学语言能力既是科学素养的重要组成部分，又是发展其他科学素养能力的基石。加强学生科学语言能力的培养不仅是提升科学素养的重要手段，还能培养良好的科学态度，增强学生表达的自信心，对学生科学思维、科学创新力等科学能力的提升也有一定的促进作用。

一、科学语言的类型

一般认为，科学语言指对科学思想、理论、知识等进行表述、加工、交流、记录时，所使用的手段、工具、载体的总称。经验主义代表人物卡尔纳普提出，科学语言的类型主要有三种。一是观察语言，即是通过观察把实验现象记录下来的语言，比如“无色”“无味”。二是理论语言，理论语言是科学理论的语言，各种概念、公式、原理、定律和性质都属于理论语言，比如“質量”“刚体”。三是数学语言，数学语言是抽象性的、准确性的、简洁性的、形式化的语言，是表达科学思想的通用语言，也是科学学习活动的有效工具。

二、科学语言能力培养的意义

小学科学的课程内容18个大概念都是通过科学语言来表述的，理解、掌握、运用大概念，都离不开对科学语言的理解、掌握、运用。《科学课程标准》中科学探究总目标提出，“发展学习能力、思维能力、实践能力和创新能力，以及用科学语言与他人交流和沟通的能力。”课标还对高年级学生提出了“运用科学语言记录整理信息，表述探究结果，基于证据评价他人观点”等要求。因此培养科学语言能力是科学教育的必然要求。

培养科学语言能力能提高思维能力。维果斯基认为，语言服务于思维，思维被语言所表达，抽象逻辑思维的发展，仍然依赖社会化言语的介入。而抽象逻辑思维作为思维的高级形式，需要科学语言的科学性、逻辑性作为发展的地基。学生从观察自然现象出发，通过科学语言描述复杂自然现象背后的原理，其思维从具体形象思维过渡到抽象逻辑思维。

培养科学语言能力能提高探究能力。科学家在研究中观察、设计、操作、处理、总结、提出新概念、发现新成果，尤其是需要表述新成果时，离不开科学语言。学生在像科学家一样探究时，提出问题、建立假设、分析问题、设计实验、收集证据、处理数据、得出结论，也离不开科学语言。

培养科学语言能力能提高审美能力。科学语言的表达貌似枯燥无味，但其蕴含着科学的简洁美、抽象美。科学语言把无数自然现象隐藏于科学概念中，把世间万物的运行规律提炼于定律公式中。在领悟科学语言的过程中，学生能体会到万有引力定律包容之美，质能方程威力之美，麦克斯韦方程对称之美等。

在实际教学中，课堂出现了实验热热闹闹，学生分享汇报表达却热情不足，回答问题科学语言碎片化，使用日常语言去代替科学语言的现象。

三、项目式学习下科学语言培养策略

（一）营造良好交流环境，激发学生表达热情

传统的科学课堂上，师生交流主要集中在探究环节，生生交流主要集中在探究环节。多数教师将更多时间放在实验结论的获得，剥夺了学生描述观察现象、陈述观点的机会，而没有描述的观察只是感官的刺激而无思维的加工。久而久之，学生表达的热情逐渐下降，尤其是高年级的女生越来越不愿意参与科学课堂的表达活动。

1.开展基于3SE模式的项目式学习

基于3SE模式的项目式学习有6大环节，分别是情境引入、职业体验、科学探究、工程制作、成果展示、汇报反思。在项目式学习中，交流时间不再局限于课时，交流空间不再局限于课堂。比如情境引入中，学生在生产生活中生发问题、陈述问题，需要不断交流从而筛选合适的选题。有了良好的交流环境，即使是怕错怕羞的学生，也会积极参与其中。职业体验中，通过对相关专业人士的采访，对相关工作的体验，学生会有强烈的所思所感，更能激发学生的表达欲。科学探究中，让学生用自己的语言表述，教师再根据回答，对比教材，引导学生不断修正语言，使之尽量贴近科学语言。例如在《梧桐山山泉水水质研究》项目式学习中，学生使用工具观察水的特征后，用自己语言描述水的特征为：“水是白色的，会流动的，没有气味的东西。”教师引导学生对比牛奶与水的颜色，结合教材中的科学词汇，最终修正学生的语言为“水是无色无味透明的液体”。

2.给学生充分的时间思考和交流

传统的一言堂已经不符合教育发展的潮流，教师在课堂上应给予学生充分的时间进行交流。在《梧桐山山泉水水质研究》项目式学习中，设计并分享“水质监测装置”的设计成为工程制作的重点。教师让不同小组都上台发言，分享小组设计理念和装置预设功能，其他小组在倾听中提出自己的疑问和反思。充分的思考和交流中，学生不仅发现他人的设计问题，也是对自己的设计进行反思改进的绝佳机会，提高了学生的高阶思维品质。

（二）提供认知工具，丰富学生科学语言

个体的言语产生过程需要经历6个加工阶段，分别是概念准备、词汇选择、形态编码、语音编码、音素编码以及发音阶段。由于概念的缺乏与词汇的随意选择，导致学生科学语言的表达缺失了精确性、简洁性与流畅性。

1.指导学生查阅资料的方法

在项目式学习中，重要的环节就有查阅资料。学生通过查阅资料丰富与项目相关科学概念，了解项目发生的背景，使学生科学语言的表达更精确。教师可以通过播放查阅资料的相关微课，布置查阅资料的任务，检查查阅资料的质量，评价查阅资料的成果，指导学生查阅资料。

2.指导低年级科学绘本阅读的方法

科学绘本因其兼具文学性、艺术性和科学性，十分适合低年级学生在开展项目式学习中使用。通过学生自读的方法，结合教师的穿插讲解，充分发挥学生的主动性，引导学生理解绘本中的科学概念。科学绘本阅读可以结合查阅资料活动，丰富查阅资料的手段。教师可以让学生讲出自己绘本阅读后对科学概念的理解，在学生出现对知识的偏差理解时，应给予及时纠正。

3.课堂上结合信息技术手段对信息进行筛选

运用信息技术，在较短的时间内，学生可以在浩如烟海的信息里获得最需要的资源，丰富自己的语言。例如，在《梧桐山山泉水水质研究》项目式学习中，教师要求：“四人小组中，两位同学负责收集与山泉水相关的报道、视频，另一名同学负责归纳、汇总山泉水常见污染物等相关信息，最后一名同学负责查验信息的有效性与准确性，汇总后代表全组发言。”在手机、平板等信息技术工具的帮助下，学生可以根据教师的问题快速补充资料，使自己的观点得到有力支撑，语言组织更加流畅、简洁。

（三）从学生生活出发，优化语言环境

小学生的思维主要是具体形象思维，小学中年级开始会向抽象逻辑思维过渡，对小学生来说，科学理论语言是抽象的，难理解的。因此，我们可以将科学语言转化为图像、图表，将概念、公式、定律具象化，帮助学生理解。

1.指导阅读操作指引的图示

科学语言的转化不是简单的呈现图像、图表，它需要学生识别里面的关键信息，比如顺序关系、数量关系、因果关系。给学生提供操作指引，能提高探究過程的效率。比如《梧桐山山泉水水质研究》项目，在使用显微镜观察水中微生物的环节中，相比于大段的文字，操作指引的图示更能引起学生的注意。图示蕴含的信息量是巨大的，学生需要读出图示所蕴含的信息，于是引导学生阅读时应注意：我们要用到什么工具？我们要如何操作？需要注意哪些事项？我们要如何记录？学生在指导下阅读，才能开展相应的活动。

2.创设真实的问题情境

项目式学习十分强调问题的真实性，这些问题可以是课堂生成的，也可以与生活生产相结合，让学生像科学家那样尝试用各种方法解决问题。在尝试解决的过程中，学生会将自己的观察内化为科学语言。比如在《梧桐山山泉水水质研究》项目式学习中，教师带领学生在水质采样点观察人流量，学生观察到一个现象：在一天的不同时间段，取水的人数不同。通过收集数据，制作出取水处不同时间段人流量的统计图，并进行分析，学生很容易总结出：人流量是一定时间内出现人数与时间的比值，在15：00～16：00时间段，取水人流量最大。在《图书馆保卫战》项目式学习中，教师带领学生进行学校周边环境地理考察，拍摄相关照片，并收集卫星图片。这些观察素材，都将在学生的头脑里形成具体形象，帮助学生理解气候、地形地貌等抽象概念，形成科学语言。

3.培养学生观察生活、及时记录的习惯

在项目式学习中，常常需要教师带领学生进行实地考察。考察中引导学生观察自然，将自己见到的动植物或者生活中见到的物理现象记录下来。记录植物的色彩、气味，动物的生活习性、外形特点。即使当时不知道动植物的名字、自然现象的科学原理，也可以让孩子将动植物的特征及现象先记录下来，然后带着问题查阅资料。

（四）教师示范，教材引领，规范学生语言

苏霍姆林斯基在谈到教师素养时曾说，“教师的语言修养在很大程度上决定着学生在课堂上脑力活动的效率。”教师教学用语的规范、准确，很大程度上影响着学生的表达。

1.教师的教学语言要具有科学性、完整性

教师要使用严谨的语言、准确的科学术语表达科学概念。在《梧桐山山泉水水质研究》项目式学习中，教师提问：“你观察到水中的微生物有生命吗？有哪些基本特征能够证明它有生命？”许多学生回答：“有生命，因为会运动。”这样的表述正确但不完整。教师的表达是：会运动、会进食、会排泄、会繁殖、会生长、会对外界的刺激做出反应等。学生对比后会发现两种表述有明显的区别。

2.重视教材中的科学术语

在科学语言中，最重要的就是科学术语，科学术语伴随着科学的发展逐步形成和完善，已经形成了成熟的、固定的科学词汇。教材中的语言具有很强的科学性、专业性，学生通过阅读教材，可以了解相关的科学术语。教科版小学科学教材“科学词汇”栏目，可以纠正学生一些似是而非、含糊不清的科学术语，提高学生语言表达的准确性。比如在项目式学习中，教师引导学生阅读教材，归纳了一些常见的科学术语错误，如：水蒸气与水蒸汽，活性炭与活性碳，无固定形状与无固定体积，吸附与附着，气泡与泡沫，矿泉水、山泉水与纯净水，融化与溶化等。

3.有意进行语言训练

在低年级阶段的项目式学习课堂上，教师可以进行一些简单的科学语言的渗透，比如学生说“小木块在桌子上不会动”，教师可以说“小木块在桌子上静止不动”，并让学生进行简单的科学语言的模仿。当学生进入高年级阶段，则进行复述材料练习，材料选择科学课文片段或者科普杂志的趣闻，要求学生能使用自己的科学语言，创造性地描述材料内容，并利用评价奖励机制激发学生训练热情。

（五）巧设问题，加强指导，提高科学语言交流的有效性

在项目式学习中，学生经常会出现流于形式、效率低下、没有主题的无效讨论。究其原因，是由于学生的知识储备不足以进行深层次的逻辑推理，老师也没有提供足够多支撑学生分析的背景材料，学生只能在问题上做表面文章，甚至是无意义的聊天，学生的科学语言能力无法得到提升。

1.在设置问题上，多一些可探究、会“卡壳”的问题

当学生面对老师的问题，似乎有想法却缺乏清晰的脉络时，正是学生锻炼科学思维、建立问题模型、提高语言能力的最佳时机。让学生在思考后和同学交流，并适时在课堂上表达自己的观点和看法。比如在《梧桐山山泉水水质研究》项目式学习中，教师设置大问题“为什么喝了梧桐山山泉水会出现肚子疼的现象？”“是否所有的山泉水喝了都会肚子疼？”学生从多方面对引发肚子疼的因素进行讨论，并根据讨论结果制定了《探究梧桐山山泉水水质的影响因素》方案。相比于“山泉水里有多少种类的致病菌？”等浅表性问题，更能激发学生的有效交流。另一方面，深度的讨论需要一定的时间，给予学生充分的时间交流，才能提高交流的有效性。

2.加强学生科学语言的表达指导

由于学生在使用科学语言描述观察现象时需要在大脑中快速建立实物模型或者过程模型，所以描述观察现象需要教师提供脚手架，层层递进。比如在《图书馆保卫战》项目式学习中，为了引导学生基于证据表达空气湿度对书籍霉变的影响，教师出示“我们采用了（）工具，通过（）实验，观察到（）的现象，发现了空气湿度与书籍霉变之间的关系是（）”的表述模板。表述模板给了学生科学表达的脚手架，降低了表达的难度，提高了科学语言交流的有效性。

3.在汇报展示中结合教育戏剧

由于戏剧本身的特点，演绎起来富有感染力，更给学生提供了一个展现与交流的平台。比如《AI抗虫计》项目式学习最后的汇报展示中，教师鼓励学生自制剧本，通过戏剧的形式模拟学校种植园发现害虫、学习害虫、防治害虫、最后领会人类要与大自然和谐共生的过程。在台词的设定上，指导学生使用科学语言进行演绎。在教育戏剧中，学生自发编排剧情、准备服装道具、演练动作、拍摄项目实施片段，配合科学严谨的科学语言，在汇报展示中提高了科学语言能力、创新能力，培养了人文精神和艺术修养。

四、结语

综上所述，发展学生的科学素养，离不开学生科学语言能力的培养，而培养学生的科学语言能力是一项系统工程，需要教師运用多种方法在教学活动中进行实践。以项目式学习为依托，营造良好的交流环境、提供丰富的认知工具，从学生生活出发，教师示范，规范学生口语的随意性，巧妙设计问题，提高交流的有效性，能较好的培养学生的科学语言能力。

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作者简介：吴锦鑫（1996～），男，汉族，广东河源人，深圳市盐田区云海学校，研究方向：科学教学。