在综合性语文研习中提升科学素养

朱德勇

【摘 要】自然科学论著研习单元的整合教学，应围绕任务群学习目标及单元核心学习任务设计综合性语文研习项目，创设切合探究科学实践的过程及科学场景的学习情境，指导学生在自主性前置学习的基础上，依据构成科学素养的诸要素组织系列专题研讨，并结合跨学科学习，对单元文本进行深入、广泛的解析，提高阅读、理解自然科学论著的能力，发展科学思维，培养科学态度与创新精神，以体现语文学科在形成学生科学素养方面的独特作用和价值。

【关键词】科学素养，综合性研习，前置学习，跨学科学习，专题研讨

依据统编教材的编写说明、编写过程中的试教报告、新课程实验区第一轮使用情况调研，以及国家级新课程培训的反馈情况等，结合教学实践，笔者认为：统编高中语文选择性必修下册第四单元实行单元整体教学，设计综合性语文研习项目，可以更好地达到任务群学习目标，完成本单元的核心学习任务;可以更有效地提高学生阅读、理解自然科学论著的能力，体现语文学科对提高学生科学素养的独特作用和价值。

一、以“提升科学素养”为主题，设计综合性语文研习项目，从理解科学素养的内涵出发，组织单元整体教学

“现在高中语文提倡学习任务群教学，希望以学习任务来整合单元教学，突破单篇阅读精讲细析的固定模式，让学生在自主的语文实践中学会学习，建构语文核心素养。”[1]本单元属于“科学与文化论著研习”学习任务群，学生通过必修阶段的科学知识性读物阅读、选择性必修阶段的人文社科论著阅读的学习，以及理科相关课程的学习，具有了基本的阅读科学、科普论著的知识基础和理解能力。因此，以学习任务来整合单元教学具有现实可行性。

语文教学本身就有综合性、实践性的特点。选择性必修阶段语文综合性研习最主要的特点就是整合性。“要设计一系列综合性的活动（围绕一定的主题，具体表现为成组的活动任务），让学生在语文实践中自然地、综合地发展语文能力。”[2]基于此，设计综合性的语文研习项目是实现单元整合教学的有效途径。

综合性的语文研习项目，应围绕任务群学习目标及单元核心学习任务来设计。课程标准中“科学与文化论著研习”学习任务群指向核心素养的要求是“培养求真求实的科学态度和勇于探索创新的精神”，这也是本单元的人文主题，在单元导语中以“科学探索”和“科学精神”两方面来体现。具体到语文素养，教材编写意图的总体框架中包括“感受论著中所体现的理性、严谨的科学精神”“掌握阅读自然科学论著的一般方法”“体会自然科学论著的表述方式和语言特点，学习科学的思维方式和研究方法”等方面。因此，单元编写意图中强调“这体现了语文学科在形成学生科学素养方面的独特作用和价值”。基于这样的认识，本单元综合性学习项目的主题可以设计为“提升科学素养”，并以单元具体的语文素养要求来设计成组的活动任务，也就是系列专题研讨活动。

以“提升科学素养”为主题设计单元综合性研习，不仅涵盖了任务群学习目标及单元核心学习任务，切合单元整合教学的理念，而且是时代性的立德树人任务的体现。《全民科学素质行动规划纲要（2021—2035年）》指出：“科学素质是国民素质的重要组成部分，是社会文明进步的基础……提升科学素质，对于公民树立科学的世界观和方法论，对于增强国家自主创新能力和文化软实力、建设社会主义现代化强国，具有十分重要的意义。”[3]

在教学实践中，教师通过推送学习资源，引导学生查找资料，理解科学素养的内涵、提升科学素养的途径及其现实意义。在讨论中，学生还交流了对科学素养概念的不同表述，如国际经济合作组织（OECD）认 为：科学素养是运用科学知识，确定问题和得出具有证据的结论，以便对自然世界和通过人类活动对自然世界的改变进行理解和作出决定的能力。国际学生评价项目（PISA）中的科学素养测试大纲提出：科学素养的测试由科学基本观念、科学实践过程、科学场景三个方面组成，其测试范围由科学知识、科学研究的过程、科学对社会的作用三个方面组成。这些都是从不同视角对科学素养内涵的解说。学生还了解到当前我国科学素质建设取得的显著成绩，以及仍存在的“科学素质总体水平偏低”“科学精神弘扬不够，科学理性的社会氛围不够浓厚”[4]等一些问题和不足，这些都使学生对学习本单元的目标和意义有了更深刻的认识。

二、安排自主性的前置学习，明确多方面的学习目标及研习视角，在交流中发现与生成系列的研讨专题

按照任务群教学提示的学分和课时规定，本单元教学应用九课时（约两周的时间）完成。因为采用综合性研习，所以不进行单篇课文的讲读教学，这就需要学生提前整体阅读本单元的三篇课文。笔者建议先以第一课时作前置学习安排。所谓前置，就是在集中学习这一单元内容之前的较长一段时间内，如提前一至两周，先安排一课时，引导学生理解综合性研习主题“科学素养”的内涵，明确任务群及本单元的学习目标与内容，布置自主研习的任务。这样，学生会有一个较长的时间段进行自主学习。如果不前置，第一课时与第二课时连续进行，学生就无法在一两天内完成单元整体自主研习任务。实践证明，这样的教学设计有利于在规定的教学时间内全面达到任务群及本单元的学习目标。

与一般由教师将教学内容细化为教学目标、重点与难点不同，笔者认为，教师可以引导学生以“科学素养”的内涵为理论指导，通过分析单元的学习要求及任务，自主确立任务群及单元学习目标。具体的做法是，引导学生分析“单元导语”及每课的“学习提示”，明确各项“单元研习任务”的要求，从中提取一系列的主题句及关键词进行梳理、分类、归纳，从不同的研读视角确定单元系列学习目标。从教学实践看，引入“关键词”这一概念，容易使学生更简洁明确地理解学习目标。比如，分析单元导语，可以明确单元整体学习目标中工具性方面的要求，其关键词为“抓住概念”“梳理思路”“把握逻辑”;分析每一课的学习提示，如《天文学上的旷世之爭》，可以梳理出其文体属性是“科学史”，其主要内容涉及各种学说的“基本观点”“历史贡献”及 “相互关系”，还可以概括了解对中国古代科学评价的争论——“多经验”“少研究”“多技术”“少理论”等。3D61BD19-76FB-42AF-9E26-BC2D5FABA592

在教学实践中，笔者引导学生在明确目标、整体阅读的前提下，进行初步、具体的而又有整合特点的单元自主研习，再自主选择角度，阐释对关键词或学习目标中某一要素的理解和发现，写读书札记或报告，或整理相关的图片、视频、图表等资料，在进入单元集中学习阶段的第二课时，就自主学习的收获在班级作简要的汇报、交流。从教学实践看，经过带着问题先行自主学习，学生汇报、讨论了大量有价值的发现，不仅是研习的具体问题、不同视角，还有拓展性的探究。如《宇宙的边疆》虽然从题目看是谈宇宙的“边疆”问题，但内容没有说明“宇宙的边疆”在哪里，这是否符合科普文章对“科学知识”的准确界定？此外，霍金在《时间箭头》中依据宇宙学的时间箭头理论，阐明宇宙是没有边界的。这就引发了对这篇科普作品的内容、目的、讲述角度的讨论，以及对电视科普专题与学术科普的比较。这些都是在学生自主研习中自然生成的发现。

引导学生带着问题先行自主学习，为专题探讨预先做好准备，也实现了学习方式的转变，使学习过程充满探索和創造，促进学生形成自觉、自主的学习意识。这不仅使教师能了解学情，调整目标，有针对性地设计教学，也实现了教师角色从主导到引导的转换，有利于改变当前应试教育中流行的以系列试卷进行形成性训练，或以规定性、程序化的课件来组织课堂教学的状况。

三、在学科认知情境中，探讨科学素养各要素在文本中的体现，学习运用科学思维分析判断事物和解决问题的方法

在学生自主性整体阅读与讨论的基础上，教师应引导学生围绕科学素养所体现的具体能力进行专题探讨，也就是成组的系列活动任务。就具体的科学科普论著阅读而言，科学素养的具体能力要素包括：理解论著内容，理解科学概念及其链条，分析逻辑推理的脉络，理解科学探究的过程和科学场景，基于科学精神发展应用科学分析判断事物和解决实际问题的能力。因 此，教师应引导学生从探讨科学素养诸要素在单元文本中体现的角度，筛选确立一系列探讨专题，组织学生综合运用各种方式进行展示交流。因为探讨的各个专题是学生在学习实践中自主发现、提出的，是生成而非预设，所以对发展科学素养更有价值。从教学实践看，学生基于科学素养的内涵和学习目标的关键词发现并确立探讨专题，一般会水到渠成。当然，如果重点学习目标没有自然生成，教师可依据教学质量指标提示与辅导学生生成。

首先，专题探讨设置应指向对自然科学论著的文本解读。如研习《自然选择的证明》，讨论科学观点的论证;研习《宇宙的边疆》，讨论科学知识的阐释;研习《天文学上的旷世之争》，讨论科学历史的追溯。活动形式可以是写提要或摘要，也可以是运用图片、图表、视频等多种媒介手段解说这些课文的内容、分析语言表达特点等。分析文本中科学概念的链条与逻辑推理的脉络，可以结合语境，查阅资料，理解概念的内涵，理清概念之间的关系，以及概念与观点、判断之间的关系，解说作者是如何构建文本内部逻辑结构的。如研习《自然选择的证明》，借助由概念构成的逻辑链条，学生能够发现，达尔文提出“生物变异—自然选择—物种演变”的假说，然后基于事实观察进行归纳推理。联系选择性必修上册所学的《逻辑的力量》，可以知道这是科学探索能够得出新发现的一种推理方式。从教学实践看，学生经过《逻辑的力量》及数学课程中推理问题的学习，基本理解了归纳和演绎、假说和证明等思想方法及思维过程。学生在讨论中发现，对于间接论证中的反证法，达尔文也有经典的运用，如由前提“物种是独立创造的”和“变种是由次级法则所产生的”，推出的结论应是“杂交的后代无法遗传父母特性，不具有相似性”，而事实却是相反的，所以这就是以反证法来证明特创论的荒谬。在解读文本的过程中，通过讨论概念链条与推理脉络，可以进一步理解科学研究整合运用多种思维方法的特点。

其次，专题探讨的设置还应指向用语文的方法研读文本获取并处理信息，从而认识科学场景，分析科学研究的过程和方法。这实质上是对科学思维能力的培养，但“教师也要改变认识”，“科学思维主要是一种理性思维，科学思维能力的培养固然不是语文学科的主要目标，但通过阅读与表达的语文实践活动培养学生的科学思维能力，也应该是语文这一基础学科不可或缺的目标”。[5]实质上，在学科认知情境下讨论文本中表述的科学场景，认识不同学科的科学实践过程及方法，有利于提高在科学学习和研究中利用语言工具进行思维与表达的能力。如学术论辩就是常见的科学场景，在《天文学上的旷世之争》中，汉末学者扬雄经过学术争论，放弃了原本相信盖天说的立场，转而信奉浑天说，他从观测依据到数理结构等八个方面，撰写《难盖天八事》，逐一批驳盖天说，使盖天说无法辩解。这是当时条件下学术论辩场景的典型表现。科学场景还包括科学家确立研究课题的科学人文背景。如达尔文原本立志献身宗教成为牧师，但他在五年的环球航行中持续观察和研究，搜集到了大量生物变异和古生物演变的事实;他受鸟类学家古尔德研究成果的启发，根据不同岛屿上同一鸟类的标本存在很大差异的事实，对物种固定不变论产生怀疑，进而研究“物种演变”;他受马尔萨斯《人口论》的影响，产生了“在激烈的生存斗争中有利变异必然有得以保留的趋势，并最终形成新物种”的观点。当时的这些科学人文背景，引领他由自然神学观向进化论自然观转变。

须要说明的是，《自然选择的证明》属于科学研究性质的论著，但课文只是其中的节选，且节选的部分是其“综述和结论”，所以作者有时候只用一句话概述过程或者总结观点，其中涉及科学研究的过程和方法的内容不够详细、典范。但科学实践过程和方法是科学素养培养中不可或缺的内容，因此教师应引导学生拓展学习，调动在其他学科如生物课程学习中获得的知识积累，同时适当参照《物种起源》相应章节对照阅读，帮助理解。

四、促进深度解读，认知科学探索的多学科交叉融合特点，感受理性严谨的科学精神，从而实现科学素养的价值建构

培养科学素养，首先应引导学生认知科学探索的多学科交叉融合特点。科学素养不只是了解必要的科技知识，掌握基本的科学方法，更是拓展学术视野，关注学科间的联系与整合，进行多元化的学习，从而理解科学的本质。如可以通过讨论《天文学上的旷世之争》是如何将天文学与历史学结合起来进行综合研究的，深入探讨科学学习与研究中的“跨学科”现象的特点。还有学生发现，《宇宙》在解说“宇宙的边疆”之后，第二章中还有涉及进化论的内容，尤其是还与《自然选择的证明》相关。对此可以从“跨学科”研究的角度，结合语境，组织讨论卡尔·萨根在《宇宙》中使用这个材料的用意，并引导学生体会科普论著对科学理论的解说是如何灵活地将不同学科的理论、知识等内容有机联系起来的，从而深入理解科学探索的多学科交叉融合特点及其对提高科学素养的意义。3D61BD19-76FB-42AF-9E26-BC2D5FABA592

培养科学素养，其次要引导学生认识求真求实的科学精神。《全民科学素质行动规划纲要（2021—2035年）》指出：提高科学素质，要以科学精神引领，理性质疑、勇于创新、求真务实、包容失败。从这个角度拓展学习《物种起源》的绪论部分，再以《自然选择的证明》验 证，就可以发现实事求是的科学态度始终贯穿达尔文的研究过程。他在绪论部分中特别强调，关于物种进化的理论是他“耐心地搜集和思索可能与这个问题有任何关联的各种事实”，而不是“轻率地下结论”。在《自然选择的证明》中，他又列举了支持自然选择学说的大量具体事实和现象，作为分析原理、阐述观点、证明理论的依据。这种实事求是的科学态度，正是科学研究者必备的素质。同样，科学精神还表现为科学质疑，体现为问题意识。达尔文在研究自己环球考察获取的事实材料时发现：“为什么自然界中存在着如此丰富繁多的物种？为什么如此众多的物种可以根据形态结构的相似与不同构成分类的系统？”他以此为基本线索，重新审视自己搜集的大量材料，发现这个问题是特创论无法解释的。为寻求科学的解释，他从此开始了进化问题的研究。

培养科学素养，最后要引导学生认识科学评价标准的理性严谨。如《天文学上的旷世之争》中，作者对“盖天说”的评价是“中国古代第一个堪称科学理论的宇宙结构学说”。据此可以引导学生讨论作者的评价依据，再联系其对“宣夜说”的评价，讨论对科学发现成果和科学方法革新的评价能力在科学素养中的意义，使学生理解：作为科学史家，作者揭示了科学评价的主要标准，即以数学建模来解释现象、建立理论，以实验验证来检验科学理论的正确性。作为对照，还应通过作者评价“宣夜说”是反理性的看法，认识到理性思维是科学评价的重要标准。

培养科学素养的现实意义，在于正确认识科学素养对个人综合素养和国家综合国力提升的重要作用。习近平指出：“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼”“没有全民科学素质普遍提高，就难以建立起宏大的高素质创新大军，难以实现科技成果快速转化”。[6]因此，引导学生努力提升自身科学素养，有利于学生自觉发展实践能力和创新精神，增强为中华民族伟大复兴而努力的历史使命感和社会责任感，这正是本单元教学设计以提升學生科学素养为核心目标的课程意义所在。

参考文献

[1]温儒敏. 统编高中语文教材的特色与使用建议[J]. 语文学习，2019（9）.

[2]尤炜. 在综合实践中学习语文：统编教材中的语文综合性学习简说[J]. 中国民族教育，2021（1）.

[3][4][6]中华人民共和国中央人民政府网. 国务院关于印发全民科学素质行动规划纲要（2021—2035年）的通知[EB/OL]. [2021-6-3][2022-4-15]. http：//www.gov.cn/zhengce/content/2021-06/25/content_5620813.htm.

[5]胡晓. 把握新教材之“新”的几个要点：以统编高中语文必修教材为例[J]. 语文建设，2021（3）3D61BD19-76FB-42AF-9E26-BC2D5FABA592