基于小學科學項目式學習的科學語言能力培養(yǎng)

摘要：小學科學的課程標準倡導培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，科學語言能力作為科學素養(yǎng)的組成部分，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)對科學語言能力提出了更高的要求。小學科學項目式學習為學生提供了真實的問題情境和一系列核心環(huán)節(jié)，倡導跨學科的學習方式，在培養(yǎng)科學語言能力上有著得天獨厚的優(yōu)勢。以項目式學習為依托，營造良好的交流環(huán)境、提供豐富的認知工具，優(yōu)化語言環(huán)境，規(guī)范學生語言，多方面提高交流的有效性，能較好地培養(yǎng)學生的科學語言能力。

關鍵詞：科學素養(yǎng);科學語言能力;項目式學習

中圖分類號：G623.6文獻標識碼：A文章編號：1673-8918（2022）03-0013-04

每門科學都有自己的科學語言，科學語言既是科學知識體系的編織者，又是科學知識體系的重要載體。科學語言能力既是科學素養(yǎng)的重要組成部分，又是發(fā)展其他科學素養(yǎng)能力的基石。加強學生科學語言能力的培養(yǎng)不僅是提升科學素養(yǎng)的重要手段，還能培養(yǎng)良好的科學態(tài)度，增強學生表達的自信心，對學生科學思維、科學創(chuàng)新力等科學能力的提升也有一定的促進作用。

一、科學語言的類型

一般認為，科學語言指對科學思想、理論、知識等進行表述、加工、交流、記錄時，所使用的手段、工具、載體的總稱。經驗主義代表人物卡爾納普提出，科學語言的類型主要有三種。一是觀察語言，即是通過觀察把實驗現象記錄下來的語言，比如“無色”“無味”。二是理論語言，理論語言是科學理論的語言，各種概念、公式、原理、定律和性質都屬于理論語言，比如“質量”“剛體”。三是數學語言，數學語言是抽象性的、準確性的、簡潔性的、形式化的語言，是表達科學思想的通用語言，也是科學學習活動的有效工具。

二、科學語言能力培養(yǎng)的意義

小學科學的課程內容18個大概念都是通過科學語言來表述的，理解、掌握、運用大概念，都離不開對科學語言的理解、掌握、運用。《科學課程標準》中科學探究總目標提出，“發(fā)展學習能力、思維能力、實踐能力和創(chuàng)新能力，以及用科學語言與他人交流和溝通的能力。”課標還對高年級學生提出了“運用科學語言記錄整理信息，表述探究結果，基于證據評價他人觀點”等要求。因此培養(yǎng)科學語言能力是科學教育的必然要求。

培養(yǎng)科學語言能力能提高思維能力。維果斯基認為，語言服務于思維，思維被語言所表達，抽象邏輯思維的發(fā)展，仍然依賴社會化言語的介入。而抽象邏輯思維作為思維的高級形式，需要科學語言的科學性、邏輯性作為發(fā)展的地基。學生從觀察自然現象出發(fā)，通過科學語言描述復雜自然現象背后的原理，其思維從具體形象思維過渡到抽象邏輯思維。

培養(yǎng)科學語言能力能提高探究能力。科學家在研究中觀察、設計、操作、處理、總結、提出新概念、發(fā)現新成果，尤其是需要表述新成果時，離不開科學語言。學生在像科學家一樣探究時，提出問題、建立假設、分析問題、設計實驗、收集證據、處理數據、得出結論，也離不開科學語言。

培養(yǎng)科學語言能力能提高審美能力。科學語言的表達貌似枯燥無味，但其蘊含著科學的簡潔美、抽象美。科學語言把無數自然現象隱藏于科學概念中，把世間萬物的運行規(guī)律提煉于定律公式中。在領悟科學語言的過程中，學生能體會到萬有引力定律包容之美，質能方程威力之美，麥克斯韋方程對稱之美等。

在實際教學中，課堂出現了實驗熱熱鬧鬧，學生分享匯報表達卻熱情不足，回答問題科學語言碎片化，使用日常語言去代替科學語言的現象。

三、項目式學習下科學語言培養(yǎng)策略

（一）營造良好交流環(huán)境，激發(fā)學生表達熱情

傳統的科學課堂上，師生交流主要集中在探究環(huán)節(jié)，生生交流主要集中在探究環(huán)節(jié)。多數教師將更多時間放在實驗結論的獲得，剝奪了學生描述觀察現象、陳述觀點的機會，而沒有描述的觀察只是感官的刺激而無思維的加工。久而久之，學生表達的熱情逐漸下降，尤其是高年級的女生越來越不愿意參與科學課堂的表達活動。

1.開展基于3SE模式的項目式學習

基于3SE模式的項目式學習有6大環(huán)節(jié)，分別是情境引入、職業(yè)體驗、科學探究、工程制作、成果展示、匯報反思。在項目式學習中，交流時間不再局限于課時，交流空間不再局限于課堂。比如情境引入中，學生在生產生活中生發(fā)問題、陳述問題，需要不斷交流從而篩選合適的選題。有了良好的交流環(huán)境，即使是怕錯怕羞的學生，也會積極參與其中。職業(yè)體驗中，通過對相關專業(yè)人士的采訪，對相關工作的體驗，學生會有強烈的所思所感，更能激發(fā)學生的表達欲。科學探究中，讓學生用自己的語言表述，教師再根據回答，對比教材，引導學生不斷修正語言，使之盡量貼近科學語言。例如在《梧桐山山泉水水質研究》項目式學習中，學生使用工具觀察水的特征后，用自己語言描述水的特征為：“水是白色的，會流動的，沒有氣味的東西。”教師引導學生對比牛奶與水的顏色，結合教材中的科學詞匯，最終修正學生的語言為“水是無色無味透明的液體”。

2.給學生充分的時間思考和交流

傳統的一言堂已經不符合教育發(fā)展的潮流，教師在課堂上應給予學生充分的時間進行交流。在《梧桐山山泉水水質研究》項目式學習中，設計并分享“水質監(jiān)測裝置”的設計成為工程制作的重點。教師讓不同小組都上臺發(fā)言，分享小組設計理念和裝置預設功能，其他小組在傾聽中提出自己的疑問和反思。充分的思考和交流中，學生不僅發(fā)現他人的設計問題，也是對自己的設計進行反思改進的絕佳機會，提高了學生的高階思維品質。

（二）提供認知工具，豐富學生科學語言

個體的言語產生過程需要經歷6個加工階段，分別是概念準備、詞匯選擇、形態(tài)編碼、語音編碼、音素編碼以及發(fā)音階段。由于概念的缺乏與詞匯的隨意選擇，導致學生科學語言的表達缺失了精確性、簡潔性與流暢性。

1.指導學生查閱資料的方法

在項目式學習中，重要的環(huán)節(jié)就有查閱資料。學生通過查閱資料豐富與項目相關科學概念，了解項目發(fā)生的背景，使學生科學語言的表達更精確。教師可以通過播放查閱資料的相關微課，布置查閱資料的任務，檢查查閱資料的質量，評價查閱資料的成果，指導學生查閱資料。

2.指導低年級科學繪本閱讀的方法

科學繪本因其兼具文學性、藝術性和科學性，十分適合低年級學生在開展項目式學習中使用。通過學生自讀的方法，結合教師的穿插講解，充分發(fā)揮學生的主動性，引導學生理解繪本中的科學概念。科學繪本閱讀可以結合查閱資料活動，豐富查閱資料的手段。教師可以讓學生講出自己繪本閱讀后對科學概念的理解，在學生出現對知識的偏差理解時，應給予及時糾正。

3.課堂上結合信息技術手段對信息進行篩選

運用信息技術，在較短的時間內，學生可以在浩如煙海的信息里獲得最需要的資源，豐富自己的語言。例如，在《梧桐山山泉水水質研究》項目式學習中，教師要求：“四人小組中，兩位同學負責收集與山泉水相關的報道、視頻，另一名同學負責歸納、匯總山泉水常見污染物等相關信息，最后一名同學負責查驗信息的有效性與準確性，匯總后代表全組發(fā)言。”在手機、平板等信息技術工具的幫助下，學生可以根據教師的問題快速補充資料，使自己的觀點得到有力支撐，語言組織更加流暢、簡潔。

（三）從學生生活出發(fā)，優(yōu)化語言環(huán)境

小學生的思維主要是具體形象思維，小學中年級開始會向抽象邏輯思維過渡，對小學生來說，科學理論語言是抽象的，難理解的。因此，我們可以將科學語言轉化為圖像、圖表，將概念、公式、定律具象化，幫助學生理解。

1.指導閱讀操作指引的圖示

科學語言的轉化不是簡單的呈現圖像、圖表，它需要學生識別里面的關鍵信息，比如順序關系、數量關系、因果關系。給學生提供操作指引，能提高探究過程的效率。比如《梧桐山山泉水水質研究》項目，在使用顯微鏡觀察水中微生物的環(huán)節(jié)中，相比于大段的文字，操作指引的圖示更能引起學生的注意。圖示蘊含的信息量是巨大的，學生需要讀出圖示所蘊含的信息，于是引導學生閱讀時應注意：我們要用到什么工具？我們要如何操作？需要注意哪些事項？我們要如何記錄？學生在指導下閱讀，才能開展相應的活動。

2.創(chuàng)設真實的問題情境

項目式學習十分強調問題的真實性，這些問題可以是課堂生成的，也可以與生活生產相結合，讓學生像科學家那樣嘗試用各種方法解決問題。在嘗試解決的過程中，學生會將自己的觀察內化為科學語言。比如在《梧桐山山泉水水質研究》項目式學習中，教師帶領學生在水質采樣點觀察人流量，學生觀察到一個現象：在一天的不同時間段，取水的人數不同。通過收集數據，制作出取水處不同時間段人流量的統計圖，并進行分析，學生很容易總結出：人流量是一定時間內出現人數與時間的比值，在15：00～16：00時間段，取水人流量最大。在《圖書館保衛(wèi)戰(zhàn)》項目式學習中，教師帶領學生進行學校周邊環(huán)境地理考察，拍攝相關照片，并收集衛(wèi)星圖片。這些觀察素材，都將在學生的頭腦里形成具體形象，幫助學生理解氣候、地形地貌等抽象概念，形成科學語言。

3.培養(yǎng)學生觀察生活、及時記錄的習慣

在項目式學習中，常常需要教師帶領學生進行實地考察。考察中引導學生觀察自然，將自己見到的動植物或者生活中見到的物理現象記錄下來。記錄植物的色彩、氣味，動物的生活習性、外形特點。即使當時不知道動植物的名字、自然現象的科學原理，也可以讓孩子將動植物的特征及現象先記錄下來，然后帶著問題查閱資料。

（四）教師示范，教材引領，規(guī)范學生語言

蘇霍姆林斯基在談到教師素養(yǎng)時曾說，“教師的語言修養(yǎng)在很大程度上決定著學生在課堂上腦力活動的效率。”教師教學用語的規(guī)范、準確，很大程度上影響著學生的表達。

1.教師的教學語言要具有科學性、完整性

教師要使用嚴謹的語言、準確的科學術語表達科學概念。在《梧桐山山泉水水質研究》項目式學習中，教師提問：“你觀察到水中的微生物有生命嗎？有哪些基本特征能夠證明它有生命？”許多學生回答：“有生命，因為會運動。”這樣的表述正確但不完整。教師的表達是：會運動、會進食、會排泄、會繁殖、會生長、會對外界的刺激做出反應等。學生對比后會發(fā)現兩種表述有明顯的區(qū)別。

2.重視教材中的科學術語

在科學語言中，最重要的就是科學術語，科學術語伴隨著科學的發(fā)展逐步形成和完善，已經形成了成熟的、固定的科學詞匯。教材中的語言具有很強的科學性、專業(yè)性，學生通過閱讀教材，可以了解相關的科學術語。教科版小學科學教材“科學詞匯”欄目，可以糾正學生一些似是而非、含糊不清的科學術語，提高學生語言表達的準確性。比如在項目式學習中，教師引導學生閱讀教材，歸納了一些常見的科學術語錯誤，如：水蒸氣與水蒸汽，活性炭與活性碳，無固定形狀與無固定體積，吸附與附著，氣泡與泡沫，礦泉水、山泉水與純凈水，融化與溶化等。

3.有意進行語言訓練

在低年級階段的項目式學習課堂上，教師可以進行一些簡單的科學語言的滲透，比如學生說“小木塊在桌子上不會動”，教師可以說“小木塊在桌子上靜止不動”，并讓學生進行簡單的科學語言的模仿。當學生進入高年級階段，則進行復述材料練習，材料選擇科學課文片段或者科普雜志的趣聞，要求學生能使用自己的科學語言，創(chuàng)造性地描述材料內容，并利用評價獎勵機制激發(fā)學生訓練熱情。

（五）巧設問題，加強指導，提高科學語言交流的有效性

在項目式學習中，學生經常會出現流于形式、效率低下、沒有主題的無效討論。究其原因，是由于學生的知識儲備不足以進行深層次的邏輯推理，老師也沒有提供足夠多支撐學生分析的背景材料，學生只能在問題上做表面文章，甚至是無意義的聊天，學生的科學語言能力無法得到提升。

1.在設置問題上，多一些可探究、會“卡殼”的問題

當學生面對老師的問題，似乎有想法卻缺乏清晰的脈絡時，正是學生鍛煉科學思維、建立問題模型、提高語言能力的最佳時機。讓學生在思考后和同學交流，并適時在課堂上表達自己的觀點和看法。比如在《梧桐山山泉水水質研究》項目式學習中，教師設置大問題“為什么喝了梧桐山山泉水會出現肚子疼的現象？”“是否所有的山泉水喝了都會肚子疼？”學生從多方面對引發(fā)肚子疼的因素進行討論，并根據討論結果制定了《探究梧桐山山泉水水質的影響因素》方案。相比于“山泉水里有多少種類的致病菌？”等淺表性問題，更能激發(fā)學生的有效交流。另一方面，深度的討論需要一定的時間，給予學生充分的時間交流，才能提高交流的有效性。

2.加強學生科學語言的表達指導

由于學生在使用科學語言描述觀察現象時需要在大腦中快速建立實物模型或者過程模型，所以描述觀察現象需要教師提供腳手架，層層遞進。比如在《圖書館保衛(wèi)戰(zhàn)》項目式學習中，為了引導學生基于證據表達空氣濕度對書籍霉變的影響，教師出示“我們采用了（）工具，通過（）實驗，觀察到（）的現象，發(fā)現了空氣濕度與書籍霉變之間的關系是（）”的表述模板。表述模板給了學生科學表達的腳手架，降低了表達的難度，提高了科學語言交流的有效性。

3.在匯報展示中結合教育戲劇

由于戲劇本身的特點，演繹起來富有感染力，更給學生提供了一個展現與交流的平臺。比如《AI抗蟲計》項目式學習最后的匯報展示中，教師鼓勵學生自制劇本，通過戲劇的形式模擬學校種植園發(fā)現害蟲、學習害蟲、防治害蟲、最后領會人類要與大自然和諧共生的過程。在臺詞的設定上，指導學生使用科學語言進行演繹。在教育戲劇中，學生自發(fā)編排劇情、準備服裝道具、演練動作、拍攝項目實施片段，配合科學嚴謹的科學語言，在匯報展示中提高了科學語言能力、創(chuàng)新能力，培養(yǎng)了人文精神和藝術修養(yǎng)。

四、結語

綜上所述，發(fā)展學生的科學素養(yǎng)，離不開學生科學語言能力的培養(yǎng)，而培養(yǎng)學生的科學語言能力是一項系統工程，需要教師運用多種方法在教學活動中進行實踐。以項目式學習為依托，營造良好的交流環(huán)境、提供豐富的認知工具，從學生生活出發(fā)，教師示范，規(guī)范學生口語的隨意性，巧妙設計問題，提高交流的有效性，能較好的培養(yǎng)學生的科學語言能力。

參考文獻：

[1]殷杰.科學語言的形成、特征和意義[J].自然辯證法研究，2007（2）：13-15.

[2]馮契.哲學大辭典（修訂本）[K].上海：上海辭書出版社，2001：741.

[3]李醒民.論科學語言[J].北京行政學院學報，2006（2）：79-80.

[4]教育部.義務教育小學科學課程標準[S].北京：北京師范大學出版社，2017：9-11.

[5]艾森克，基恩.認知心理學（下冊）[M].高定國等，譯.上海：華東師范大學出版社，2004：553.

[6]韋東余，袁燕.小學低年級繪本閱讀教學的基本方法[J].現代中小學教育，2016，32（11）：46-47.

[7]許曉春.發(fā)展科學語言能力提升科學思維品質：小學科學教學中學生語言能力培養(yǎng)策略[J].生活教育，2021（2）：101-104.

[8]瓦·阿·蘇霍姆林斯基.給教師的建議（下）[M].北京：教育科學出版社，1984.

[9]陸永平.讓科學語言表達更具“科學味”：初中科學語言表達規(guī)范化的策略研究[J].學周刊，2011（14）：112-113.

[10]杜修全，張函強.學生科學探究素養(yǎng)培養(yǎng)的策略與思考：以語言組織和表達能力的培養(yǎng)為例[J].生物學教學，2019，44（11）：26-28.

作者簡介：吳錦鑫（1996～），男，漢族，廣東河源人，深圳市鹽田區(qū)云海學校，研究方向：科學教學。