小學語文教學中開展科學教育的審思

摘要：統編小學語文教材對融合式科學教育十分重視。但在實際教學中，語文教師大多習慣于分科思維，不能用系統思維來看待科學素養的培養這一重要課題，造成科學活動的課程空間被嚴重擠壓。對此，做出語文教學中開展科學教育的審思：內容重組，優化科普閱讀;策略轉變，培養創新意識;理念更新，推進深度探究;實踐體驗，培養科學素養。

關鍵詞：語文教學;科學教育;系統思維;科普文本;科學活動

“科技是國家強盛之基。”學生的科學素養，學校的科技教育，關乎國運與民族未來。語文學科在培養學生的科學素養方面，有自身的優勢。語文教師要自覺站在時代高度重新審視科學教育，用語文的方式加強科學教育，體現時代擔當。

一、 統編小學語文教材中的科學教育素材

筆者對統編小學語文教材中的科普類文本及其涉及的科學知識與素養做了統計，結果如下：

一年級上冊教材中，科普類文本3篇：“和大人一起讀”的文章《猴子撈月亮》涉及物體在水中成像的知識，《雪地里的小畫家》涉及動物冬眠的知識，《烏鴉喝水》涉及的知識為：物體密度大于水，會沉入水中，使水面上升。

一年級下冊教材中，科普類文本為《小壁虎借尾巴》，介紹了動物尾巴功能各不相同、壁虎尾巴有再生功能的科學知識。

二年級上冊教材中，科普類文本11篇：《小蝌蚪找媽媽》《我是什么》《植物媽媽有辦法》《曹沖稱象》《大禹治水》5篇課文分別涉及小蝌蚪的生長變化、水的變化及其利與害、種子的傳播方式、等量替換與浮力、水往低處流的科學知識;“我愛閱讀”的3篇文章《企鵝寄冰》《刻舟求劍》《魯班造鋸》分別涉及水的三態、靜止是相對的而運動是絕對的等科學常識和仿生學知識;《霧在哪里》《雪孩子》《風娃娃》3篇課文分別介紹了霧、水、風的自然知識。

二年級下冊教材中，科普類文本8篇：《揠苗助長》《要是你在野外迷了路》《太空生活趣事多》《小毛蟲》分別涉及植物生長的規律、辨別方向、太空生活、昆蟲生長變化等科學知識;“我愛閱讀”的《筍芽兒》《最大的“書”》《月亮姑娘做衣裳》分別涉及植物生長的過程與規律、化石的形態和成因、月相的變化等科學知識;《語文園地六》的寫話則蘊含了奇妙的自然現象知識。

三年級上冊教材中，科普類文本3篇，分別為《在牛肚子里的旅行》《趙州橋》《金色的草地》，涉及的科學知識分別分：牛有四個胃，會反芻;拱形橋洞的創新設計，可泄洪、護橋;蒲公英的生長特點。

三年級下冊教材中，科普類文本5篇：《陶罐和鐵罐》和《紙的發明》涉及鐵的氧化和造紙術的知識;《花鐘》《蜜蜂》介紹了花朵分時開放、蜜蜂辨別方向的知識;習作四《我做了一項小實驗》則呈現了科學實驗的有關常識。

四年級上冊教材中的科普類文本有3篇：《蝙蝠和雷達》《呼風喚雨的世紀》《蟋蟀的住宅》分別講述了飛機飛行的仿生學原理、20世紀百年間的科學發展歷程和蟋蟀建造住宅的本領。

四年級下冊教材中，5篇科普類文本分別為《琥珀》《飛向藍天的恐龍》《納米技術就在我們身邊》《千年夢圓在今朝》《我的奇思妙想》，涉及琥珀的形成過程、“鳥類起源”的科學假說、納米技術、中華民族飛天夢想實現的歷程和我國航天事業取得的最新成就以及奇思妙想對發明創造的作用;“快樂讀書吧”的文章《十萬個為什么》鼓勵學生了解更多的科學知識，產生探索科學世界的興趣。

五年級上冊教材含科普類文本4篇：《太陽》和《松鼠》涉及太陽的特點與作用、松鼠的生活習性等科學知識點;習作例文《鯨》與《風向袋的制作》介紹了鯨的生活習性和用風向袋辨別方向的知識。

五年級下冊和六年級上冊教材涉及的科普類文本較少，各有1篇，即《不可思議的金字塔》和《宇宙生命之謎》，呈現了科學家對金字塔的建成和“地球以外的其他星球上是否也有生命存在”這一問題的研究和探索。

六年級下冊教材中，科普類文本6篇：課文《兩小兒辯日》《真理誕生于一百個問號之后》《表里的生物》《他們那時候多有趣啊》和閱讀鏈接《詹天佑》以及習作《插上科學的翅膀飛》重點培養學生的科學素養，鼓勵學生善于觀察、勤于思考，不懼困難，勇于探索，敏銳地抓住常見或不為人注意的現象，插上科學想象的翅膀。

通過對教材的分析，我們可以得出下列結論：第一，統編小學語文教材涉及科學教育的文本共計52篇，足見統編小學語文教材對融合式科學教育的重視程度。第二，含有科學元素的文本各年級分布呈現三升兩降的波折樣態。在52個含有科學元素的文本中，一年級占7.69%;二年級占36.54%;三年級占15.38%;四年級占17.31%;五年級占9.62%;六年級占13.46%。最高峰值出現在二年級。很顯然，統編小學語文教材抓住了小學生閱讀的敏感期，加大了科普類文本的學習量。

二、 一次關于小學語文教學中開展科學活動情況的調查

不過，在實際教學中，語文教師大多習慣于分科思維，不能用系統思維來看待科學素養的培養這一重要課題，造成科學活動的課程空間被嚴重擠壓。

為了了解語文教學中開展科學活動的真實情況，筆者對某城區小學一至五年級58位語文學科任課教師，從語文課組織觀看與科普有關的表演次數、邀請科技人員進語文課堂的次數、組織參觀科技館的次數、組織參觀高科技企業的次數、組織開展科普故事比賽的次數等幾個方面做了調查，結果見下頁表1。

分析表1，我們可以得出以下基本結論：該校的語文教學相對封閉，學科壁壘依舊森嚴，語文學科中的科學教育沒有得到應有的重視。

此外，小學語文教學中還缺少科學思維訓練，對偏理性的推理能力的培養關注不夠，對批判性思維的培養重視不夠，好奇心驅動下的對自然的實地探究與深度思考比較少。

三、 小學語文教學中開展科學教育的審思

（一） 內容重組，優化科普閱讀

小學語文教學中統整科學教育，方法之一就是教材重組。把主題相關的課文重組為一個單元，實施科普主題單元教學，可以形成科學教育的聚合效應。比如，圍繞“動物”主題，可以在小學高年級，通過回顧以往的相關文本，編輯一個臨時單元——“動物主題的科普教育單元”：（1） 《烏鴉喝水》;（2） 《小壁虎借尾巴》;（3） 《蜜蜂》;（4） 《蟋蟀的住宅》;（5） 《在牛肚子里旅行》;（6） 《松鼠》。

重組可以最大限度地發揮語文教材的科學教育功能。尤其是在互文閱讀的過程中，會產生科學教育的新視角、新觀點。把《烏鴉喝水》和《蜜蜂》關聯起來閱讀，就會發現動物各有各的智慧，特別是針對某一特殊的問題。把《蟋蟀的住宅》和《松鼠》關聯起來閱讀，就會更加清晰地“看到”，動物家族也有不少的建筑師，動物也有安居的追求。

除此之外，作為一種有效的彌補方式，就是根據不同年級學生的興趣愛好以及閱讀水平，采用“1+X”的方式來推動科普類文本的主題拓展閱讀。拓展的文本可以是文章，也可以是書籍。例如，教學統編小學語文二年級上冊第24課《風娃娃》之后，可以指導學生閱讀相關的文章《氣象科普：關于風的那些事兒》《科普：颶風/臺風/龍卷風的區別》等，也可以指導學生關聯“快樂讀書吧”，閱讀相關的書籍，如《走進大自然叢書：大自然的風雨雷電》《揭秘神奇的大自然》《大自然的奧秘多》《水的故事》。采用“1+X”的閱讀方式，可以非常自然地導入科普類文本的閱讀，并在關聯閱讀中，獲得教育的雙重功效——既提升學生的科學素養，又發展學生的閱讀能力。

（二） 策略轉變，培養創新意識

科學在于創新，在于批判中的持續創新。回到語文教學，我們要培養學生的科學素養，也必須重視發展學生的批判性思維。這里所說的批判性思維，有兩個指向。

指向之一是解構，就是打破成見，獲得新知。

比如，教學《在牛肚子里旅行》等童話之后，為了讓學生同時擁有童話與科學兩種視野、兩個世界，可以拋出問題：蟋蟀能否在牛肚子里旅行？學生可以從科學的角度來重讀文本，形成新觀點。

指向之二是優化，就是通過反省，獲得更好的理解，找到更優的方法。比如，雪花的形態是否相同？學生在學習了相關的課文之后，可以就此展開進一步的研究。最終可以發現，雪花總體上來看是六角形的，但是具體的形態卻各不相同。這就是形成一種更優化的觀點。

無論是哪一種指向，在實際的語文教學中，都需要反對循規蹈矩，鼓勵學生大膽質疑、另辟蹊徑，倡導發散思維、求異思維，允許試錯與出錯，從而真正打破思維定式。通過尋找、評估、綜合新信息，構建新論點，獲得新發現。

在語文教學中培養學生的科學素養，還應該基于兩個方面的考慮：一是選擇“語文”的方式，比如語言表達;二是選擇未來科技人才所必需的核心素養，比如美感創意力。那么，我們可以如何做呢？

第一，寫“田園嬉樂童詩”，激蕩學生的“游戲力”。學校可以和村鎮聯合建設田園綜合體，為學生的野趣嬉游提供田園實景空間，為創意制作提供豐富的低結構材料。依托田園綜合體，語文教師可建設葦趣、蟲趣、樹趣、蟹趣等野趣嬉游童詩課程，引導學生進行陌生化的觀察，寫出發現的驚喜與驚喜的發現，激發學生對自然的熱愛之情，培養他們觀察自然的良好習慣。

第二，開“新設想發布會”，提升學生的“設計力”。每節課拿出三分鐘，或者在晨讀、晨會時間，采用接力或滾動的方式，結合口語交際訓練，讓學生說說自己關于生活乃至科學設計的最初想法。在此基礎上，還可以每學期評選一次班級諾貝爾獎，對那些特別有原創性的想法給予獎勵——所在小組合作撰寫頒獎詞，獲獎者發表獲獎感言，頒獎則由以往的獲獎者擔任。

第三，舉辦“科幻故事接力賽”，發展學生的“創意力”。從物理、化學、地理、天文、生物這五大領域中提取科幻主題，選取全能機器人、芯片小童子、太空部隊、北斗王子、超級水稻等形象，采用小組推磨或全班接力的方式來創作科幻故事——關注前沿動態，啟動科學思維，創造新鮮情節。

為了提升科技作品的吸引力，我們在指導學生精心打磨的時候，需要更多地關注美感與創意力。例如，學校科技節上，有一個班級的學生研究的是“如何解決雨天校門口車流擁堵的難題”，學生們著手進行了調查與設計。無疑，這個科學小課題研究很有現實意義，最終呈現的作品也很有創意。可是，怎樣對全校的學生發布研究成果以取得更好的效果呢？一開始，成果發布的題目為《關于學校附近增設伸縮雨棚引流的建議》，創美指數不高。后來改為《校門口的“加減”法——關于增設伸縮雨棚減輕車流擁堵的創意》。新題目中的“增設”就是“加法”，“引流”就是“減法”。這樣的題目一下子激發了大家想深入了解的興趣。學生們拿出的第一份文稿分了這樣的四個板塊：現狀調查、調查結果、結果分析、作品設計。這樣的表述缺乏創意，顯得過于理性。后來調整為：我的煩惱、我的思考、我的暢想、我的行動。這樣的表述貼近了兒童，不僅揭示了研究者的研究思路和方法，還凸顯了研究者的情感態度和價值觀，激發了同齡受眾的共情力與審美體驗，激勵他們也參與到科學研究的活動中來……如此，板塊更清晰，表達更形象，語言更凝練，問題更精準。有意思的是，語文領域中語言文字的斟酌修改還進一步激發了學生們的科學創造靈感，他們在教師的指導下進一步暢想未來，改進雨棚的設置，形成了更具創意的設計。

（三） 理念更新，推進深度探究

客觀地說，在提升學生的科學素養方面，需要從人的全面發展的視野出發，轉換思維，適當越界。

為此，我們需要啟動系統思維，聚集統合的力量，重視和語文有關的科學實驗。語文教師可以聯合科學教師，對學生實驗的設計、實施、總結進行全方位的指導，逐漸達到規范的要求。在語文與科學實驗“相遇”的時候，可以采用“杜威五步驟”來培養學生的思維力：設計有問題張力的情境;產生一個真實的問題;閱讀高關聯資源，定向觀察;設計解決問題的方案;驗證方案的效果。如此，以問題為紐帶展開教學，可以更好地培養學生的問題意識和解決問題的能力。

當然，要推動深度學習，我們還需要進行大單元設計。以大任務來驅動，用大項目來推進。例如，統編小學語文教材四年級下冊第二單元就是一個科普單元。用語文的方式來推進有深度的探究，我們可以采用上下關聯、逐級分解的“三階讀寫項目”來進行大單元設計：

以“我的奇思妙想”為項目主題，以“我有大問號”“我有驚嘆號”“騎著問號去旅行”為一級讀寫項目，分解成有機聯系的二級、三級讀寫項目（見下頁表2）。

（四） 實踐體驗，培養科學素養

語文學科如何更好地保護學生對科學探索的好奇心？自然體驗是一種很好的方式。愛默生在《論自然》中指出：“太陽只會照亮成年人的眼睛，但卻會通過眼睛照進孩子的心靈。”在孩子的眼中，自然是最令他驚奇的世界。

自然體驗，要重視將博物學知識以有趣的方式呈現出來。把自然、地理、物理、化學融合起來，獲得一種看世界的獨特與迷人視角。

自然中處處可觀。正如贊可夫所教導我們的那樣，只要在草地上蹲下來仔細看一看，就會發現一個十分驚人的昆蟲世界——螞蟻會發出聲音并能互相交談。螞蟻為什么能背起比自己身體重好多倍的東西，而人就不可能這樣呢？我們需要引導兒童在大自然里每走一步就發現一個謎，讓那些令人驚訝的東西圍繞在他們身邊。采用自然觀察的方式，以自然之謎為主題，堅持寫觀察日記，可以永久釋放自然的吸引力，保護學生對自然的好奇心。

所有的草木，都是童話，都有故事。教學《筍芽兒》《植物媽媽有辦法》《花鐘》《金色的草地》等文章之后，我們可以將包含科學知識的童話故事推薦給學生——一天一故事，一物一科學。比如，讓學生閱讀、講述《噴瓜是個神射手》《沙箱樹的暴脾氣》等奇趣草木的系列故事。我們還可以讓學生在想象的王國馳騁，編寫關于植物的童話故事：把植物化作學生喜愛的形象，把植物的絕門功夫、獨特知識融化成有趣的故事。在創編植物知識童話的過程中，需要對植物進行陌生化觀察。從兒童的思維出發，將本物變形，增強新奇感。對事物做出符合兒童心理的童話處理。

種下去的是自然驚奇，長出來的是科學素養。如果我們保護好兒童對動植物的渴望和好奇，經常進入動植物的世界，大自然會饋贈給每個孩子以科學素養。

組織學生參觀博物館、科技館應是常態化活動。這對于激發學生對科學的濃厚興趣，進行直觀化的科學啟蒙，都具有重要的課程價值。我們除了要充分發揮現有語文教材中已有科學元素的教育功能之外，還要向外看，要帶著學生走出校園，參觀更多的科技館，進行深度體驗。有條件的學校還可以建立校本化的科技館，讓學生每天都可以進行學習、體驗。在此基礎上，我們需要用語文的方式來進一步放大科技館的功能。

一是當好“科技小記者”，寫好參觀記或報道稿。指導學生寫出自己最感興趣的科技產品、最想深入研究的科學現象，引導學生對科學問題進行較為深入的思考。二是當好“科技講解員”，寫好解說詞。在全面熟悉科技館的布展情況與重要資料之后，撰寫出有吸引力的解說詞，從而在講解的過程中深化對相關科學知識的理解。三是當好“科技館設計員”，寫好設計方案。可以為學校的未來科技館設計藍圖——有哪些科技主題？有哪些有趣的實驗設施？有哪些奇幻空間？可以為參觀者提供哪些研討的話題？四是當好“科普小作家”，寫好“科幻作品”。在多次參觀科技館，完成相關的調查之后，順應兒童的興趣點，通過定向烘熱，多元引導，放飛兒童的想象力，讓學生寫出有個人特質的科幻作品。

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（蔣曉飛，江蘇省南通市通州區實驗小學。特級教師。江蘇省學校德育先進工作者，江蘇省教育系統先進工作者。）