小学语文教学中开展科学教育的审思

摘要：统编小学语文教材对融合式科学教育十分重视。但在实际教学中，语文教师大多习惯于分科思维，不能用系统思维来看待科学素养的培养这一重要课题，造成科学活动的课程空间被严重挤压。对此，做出语文教学中开展科学教育的审思：内容重组，优化科普阅读;策略转变，培养创新意识;理念更新，推进深度探究;实践体验，培养科学素养。

关键词：语文教学;科学教育;系统思维;科普文本;科学活动

“科技是国家强盛之基。”学生的科学素养，学校的科技教育，关乎国运与民族未来。语文学科在培养学生的科学素养方面，有自身的优势。语文教师要自觉站在时代高度重新审视科学教育，用语文的方式加强科学教育，体现时代担当。

一、 统编小学语文教材中的科学教育素材

笔者对统编小学语文教材中的科普类文本及其涉及的科学知识与素养做了统计，结果如下：

一年级上册教材中，科普类文本3篇：“和大人一起读”的文章《猴子捞月亮》涉及物体在水中成像的知识，《雪地里的小画家》涉及动物冬眠的知识，《乌鸦喝水》涉及的知识为：物体密度大于水，会沉入水中，使水面上升。

一年级下册教材中，科普类文本为《小壁虎借尾巴》，介绍了动物尾巴功能各不相同、壁虎尾巴有再生功能的科学知识。

二年级上册教材中，科普类文本11篇：《小蝌蚪找妈妈》《我是什么》《植物妈妈有办法》《曹冲称象》《大禹治水》5篇课文分别涉及小蝌蚪的生长变化、水的变化及其利与害、种子的传播方式、等量替换与浮力、水往低处流的科学知识;“我爱阅读”的3篇文章《企鹅寄冰》《刻舟求剑》《鲁班造锯》分别涉及水的三态、静止是相对的而运动是绝对的等科学常识和仿生学知识;《雾在哪里》《雪孩子》《风娃娃》3篇课文分别介绍了雾、水、风的自然知识。

二年级下册教材中，科普类文本8篇：《揠苗助长》《要是你在野外迷了路》《太空生活趣事多》《小毛虫》分别涉及植物生长的规律、辨别方向、太空生活、昆虫生长变化等科学知识;“我爱阅读”的《笋芽儿》《最大的“书”》《月亮姑娘做衣裳》分别涉及植物生长的过程与规律、化石的形态和成因、月相的变化等科学知识;《语文园地六》的写话则蕴含了奇妙的自然现象知识。

三年级上册教材中，科普类文本3篇，分别为《在牛肚子里的旅行》《赵州桥》《金色的草地》，涉及的科学知识分别分：牛有四个胃，会反刍;拱形桥洞的创新设计，可泄洪、护桥;蒲公英的生长特点。

三年级下册教材中，科普类文本5篇：《陶罐和铁罐》和《纸的发明》涉及铁的氧化和造纸术的知识;《花钟》《蜜蜂》介绍了花朵分时开放、蜜蜂辨别方向的知识;习作四《我做了一项小实验》则呈现了科学实验的有关常识。

四年级上册教材中的科普类文本有3篇：《蝙蝠和雷达》《呼风唤雨的世纪》《蟋蟀的住宅》分别讲述了飞机飞行的仿生学原理、20世纪百年间的科学发展历程和蟋蟀建造住宅的本领。

四年级下册教材中，5篇科普类文本分别为《琥珀》《飞向蓝天的恐龙》《纳米技术就在我们身边》《千年梦圆在今朝》《我的奇思妙想》，涉及琥珀的形成过程、“鸟类起源”的科学假说、纳米技术、中华民族飞天梦想实现的历程和我国航天事业取得的最新成就以及奇思妙想对发明创造的作用;“快乐读书吧”的文章《十万个为什么》鼓励学生了解更多的科学知识，产生探索科学世界的兴趣。

五年级上册教材含科普类文本4篇：《太阳》和《松鼠》涉及太阳的特点与作用、松鼠的生活习性等科学知识点;习作例文《鲸》与《风向袋的制作》介绍了鲸的生活习性和用风向袋辨别方向的知识。

五年级下册和六年级上册教材涉及的科普类文本较少，各有1篇，即《不可思议的金字塔》和《宇宙生命之谜》，呈现了科学家对金字塔的建成和“地球以外的其他星球上是否也有生命存在”这一问题的研究和探索。

六年级下册教材中，科普类文本6篇：课文《两小儿辩日》《真理诞生于一百个问号之后》《表里的生物》《他们那时候多有趣啊》和阅读链接《詹天佑》以及习作《插上科学的翅膀飞》重点培养学生的科学素养，鼓励学生善于观察、勤于思考，不惧困难，勇于探索，敏锐地抓住常见或不为人注意的现象，插上科学想象的翅膀。

通过对教材的分析，我们可以得出下列结论：第一，统编小学语文教材涉及科学教育的文本共计52篇，足见统编小学语文教材对融合式科学教育的重视程度。第二，含有科学元素的文本各年级分布呈现三升两降的波折样态。在52个含有科学元素的文本中，一年级占7.69%;二年级占36.54%;三年级占15.38%;四年级占17.31%;五年级占9.62%;六年级占13.46%。最高峰值出现在二年级。很显然，统编小学语文教材抓住了小学生阅读的敏感期，加大了科普类文本的学习量。

二、 一次关于小学语文教学中开展科学活动情况的调查

不过，在实际教学中，语文教师大多习惯于分科思維，不能用系统思维来看待科学素养的培养这一重要课题，造成科学活动的课程空间被严重挤压。

为了了解语文教学中开展科学活动的真实情况，笔者对某城区小学一至五年级58位语文学科任课教师，从语文课组织观看与科普有关的表演次数、邀请科技人员进语文课堂的次数、组织参观科技馆的次数、组织参观高科技企业的次数、组织开展科普故事比赛的次数等几个方面做了调查，结果见下页表1。

分析表1，我们可以得出以下基本结论：该校的语文教学相对封闭，学科壁垒依旧森严，语文学科中的科学教育没有得到应有的重视。

此外，小学语文教学中还缺少科学思维训练，对偏理性的推理能力的培养关注不够，对批判性思维的培养重视不够，好奇心驱动下的对自然的实地探究与深度思考比较少。

三、 小学语文教学中开展科学教育的审思

（一） 内容重组，优化科普阅读

小学语文教学中统整科学教育，方法之一就是教材重组。把主题相关的课文重组为一个单元，实施科普主题单元教学，可以形成科学教育的聚合效应。比如，围绕“动物”主题，可以在小学高年级，通过回顾以往的相关文本，编辑一个临时单元——“动物主题的科普教育单元”：（1） 《乌鸦喝水》;（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》。

重组可以最大限度地发挥语文教材的科学教育功能。尤其是在互文阅读的过程中，会产生科学教育的新视角、新观点。把《乌鸦喝水》和《蜜蜂》关联起来阅读，就会发现动物各有各的智慧，特别是针对某一特殊的问题。把《蟋蟀的住宅》和《松鼠》关联起来阅读，就会更加清晰地“看到”，动物家族也有不少的建筑师，动物也有安居的追求。

除此之外，作为一种有效的弥补方式，就是根据不同年级学生的兴趣爱好以及阅读水平，采用“1+X”的方式来推动科普类文本的主题拓展阅读。拓展的文本可以是文章，也可以是书籍。例如，教学统编小学语文二年级上册第24课《风娃娃》之后，可以指导学生阅读相关的文章《气象科普：关于风的那些事儿》《科普：飓风/台风/龙卷风的区别》等，也可以指导学生关联“快乐读书吧”，阅读相关的书籍，如《走进大自然丛书：大自然的风雨雷电》《揭秘神奇的大自然》《大自然的奥秘多》《水的故事》。采用“1+X”的阅读方式，可以非常自然地导入科普类文本的阅读，并在关联阅读中，获得教育的双重功效——既提升学生的科学素养，又发展学生的阅读能力。

（二） 策略转变，培养创新意识

科学在于创新，在于批判中的持续创新。回到语文教学，我们要培养学生的科学素养，也必须重视发展学生的批判性思维。这里所说的批判性思维，有两个指向。

指向之一是解构，就是打破成见，获得新知。

比如，教学《在牛肚子里旅行》等童话之后，为了让学生同时拥有童话与科学两种视野、两个世界，可以抛出问题：蟋蟀能否在牛肚子里旅行？学生可以从科学的角度来重读文本，形成新观点。

指向之二是优化，就是通过反省，获得更好的理解，找到更优的方法。比如，雪花的形态是否相同？学生在学习了相关的课文之后，可以就此展开进一步的研究。最终可以发现，雪花总体上来看是六角形的，但是具体的形态却各不相同。这就是形成一种更优化的观点。

无论是哪一种指向，在实际的语文教学中，都需要反对循规蹈矩，鼓励学生大胆质疑、另辟蹊径，倡导发散思维、求异思维，允许试错与出错，从而真正打破思维定式。通过寻找、评估、综合新信息，构建新论点，获得新发现。

在语文教学中培养学生的科学素养，还应该基于两个方面的考虑：一是选择“语文”的方式，比如语言表达;二是选择未来科技人才所必需的核心素养，比如美感创意力。那么，我们可以如何做呢？

第一，写“田园嬉乐童诗”，激荡学生的“游戏力”。学校可以和村镇联合建设田园综合体，为学生的野趣嬉游提供田园实景空间，为创意制作提供丰富的低结构材料。依托田园综合体，语文教师可建设苇趣、虫趣、树趣、蟹趣等野趣嬉游童诗课程，引导学生进行陌生化的观察，写出发现的惊喜与惊喜的发现，激发学生对自然的热爱之情，培养他们观察自然的良好习惯。

第二，开“新设想发布会”，提升学生的“设计力”。每节课拿出三分钟，或者在晨读、晨会时间，采用接力或滚动的方式，结合口语交际训练，让学生说说自己关于生活乃至科学设计的最初想法。在此基础上，还可以每学期评选一次班级诺贝尔奖，对那些特别有原创性的想法给予奖励——所在小组合作撰写颁奖词，获奖者发表获奖感言，颁奖则由以往的获奖者担任。

第三，举办“科幻故事接力赛”，发展学生的“创意力”。从物理、化学、地理、天文、生物这五大领域中提取科幻主题，选取全能机器人、芯片小童子、太空部队、北斗王子、超级水稻等形象，采用小组推磨或全班接力的方式来创作科幻故事——关注前沿动态，启动科学思维，创造新鲜情节。

为了提升科技作品的吸引力，我们在指导学生精心打磨的时候，需要更多地关注美感与创意力。例如，学校科技节上，有一个班级的学生研究的是“如何解决雨天校门口车流拥堵的难题”，学生们着手进行了调查与设计。无疑，这个科学小课题研究很有现实意义，最终呈现的作品也很有创意。可是，怎样对全校的学生发布研究成果以取得更好的效果呢？一开始，成果发布的题目为《关于学校附近增设伸缩雨棚引流的建议》，创美指数不高。后来改为《校门口的“加减”法——关于增设伸缩雨棚减轻车流拥堵的创意》。新题目中的“增设”就是“加法”，“引流”就是“减法”。这样的题目一下子激发了大家想深入了解的兴趣。学生们拿出的第一份文稿分了这样的四个板块：现状调查、调查结果、结果分析、作品设计。这样的表述缺乏创意，显得过于理性。后来调整为：我的烦恼、我的思考、我的畅想、我的行动。这样的表述贴近了儿童，不仅揭示了研究者的研究思路和方法，还凸显了研究者的情感态度和价值观，激发了同龄受众的共情力与审美体验，激励他们也参与到科学研究的活动中来……如此，板块更清晰，表达更形象，语言更凝练，问题更精准。有意思的是，语文领域中語言文字的斟酌修改还进一步激发了学生们的科学创造灵感，他们在教师的指导下进一步畅想未来，改进雨棚的设置，形成了更具创意的设计。

（三） 理念更新，推进深度探究

客观地说，在提升学生的科学素养方面，需要从人的全面发展的视野出发，转换思维，适当越界。

为此，我们需要启动系统思维，聚集统合的力量，重视和语文有关的科学实验。语文教师可以联合科学教师，对学生实验的设计、实施、总结进行全方位的指导，逐渐达到规范的要求。在语文与科学实验“相遇”的时候，可以采用“杜威五步骤”来培养学生的思维力：设计有问题张力的情境;产生一个真实的问题;阅读高关联资源，定向观察;设计解决问题的方案;验证方案的效果。如此，以问题为纽带展开教学，可以更好地培养学生的问题意识和解决问题的能力。

当然，要推动深度学习，我们还需要进行大单元设计。以大任务来驱动，用大项目来推进。例如，统编小学语文教材四年级下册第二单元就是一个科普单元。用语文的方式来推进有深度的探究，我们可以采用上下关联、逐级分解的“三阶读写项目”来进行大单元设计：

以“我的奇思妙想”为项目主题，以“我有大问号”“我有惊叹号”“骑着问号去旅行”为一级读写项目，分解成有机联系的二级、三级读写项目（见下页表2）。

（四） 实践体验，培养科学素养

语文学科如何更好地保护学生对科学探索的好奇心？自然体验是一种很好的方式。爱默生在《论自然》中指出：“太阳只会照亮成年人的眼睛，但却会通过眼睛照进孩子的心灵。”在孩子的眼中，自然是最令他惊奇的世界。

自然体验，要重视将博物学知识以有趣的方式呈现出来。把自然、地理、物理、化学融合起来，获得一种看世界的独特与迷人视角。

自然中处处可观。正如赞可夫所教导我们的那样，只要在草地上蹲下來仔细看一看，就会发现一个十分惊人的昆虫世界——蚂蚁会发出声音并能互相交谈。蚂蚁为什么能背起比自己身体重好多倍的东西，而人就不可能这样呢？我们需要引导儿童在大自然里每走一步就发现一个谜，让那些令人惊讶的东西围绕在他们身边。采用自然观察的方式，以自然之谜为主题，坚持写观察日记，可以永久释放自然的吸引力，保护学生对自然的好奇心。

所有的草木，都是童话，都有故事。教学《笋芽儿》《植物妈妈有办法》《花钟》《金色的草地》等文章之后，我们可以将包含科学知识的童话故事推荐给学生——一天一故事，一物一科学。比如，让学生阅读、讲述《喷瓜是个神射手》《沙箱树的暴脾气》等奇趣草木的系列故事。我们还可以让学生在想象的王国驰骋，编写关于植物的童话故事：把植物化作学生喜爱的形象，把植物的绝门功夫、独特知识融化成有趣的故事。在创编植物知识童话的过程中，需要对植物进行陌生化观察。从儿童的思维出发，将本物变形，增强新奇感。对事物做出符合儿童心理的童话处理。

种下去的是自然惊奇，长出来的是科学素养。如果我们保护好儿童对动植物的渴望和好奇，经常进入动植物的世界，大自然会馈赠给每个孩子以科学素养。

组织学生参观博物馆、科技馆应是常态化活动。这对于激发学生对科学的浓厚兴趣，进行直观化的科学启蒙，都具有重要的课程价值。我们除了要充分发挥现有语文教材中已有科学元素的教育功能之外，还要向外看，要带着学生走出校园，参观更多的科技馆，进行深度体验。有条件的学校还可以建立校本化的科技馆，让学生每天都可以进行学习、体验。在此基础上，我们需要用语文的方式来进一步放大科技馆的功能。

一是当好“科技小记者”，写好参观记或报道稿。指导学生写出自己最感兴趣的科技产品、最想深入研究的科学现象，引导学生对科学问题进行较为深入的思考。二是当好“科技讲解员”，写好解说词。在全面熟悉科技馆的布展情况与重要资料之后，撰写出有吸引力的解说词，从而在讲解的过程中深化对相关科学知识的理解。三是当好“科技馆设计员”，写好设计方案。可以为学校的未来科技馆设计蓝图——有哪些科技主题？有哪些有趣的实验设施？有哪些奇幻空间？可以为参观者提供哪些研讨的话题？四是当好“科普小作家”，写好“科幻作品”。在多次参观科技馆，完成相关的调查之后，顺应儿童的兴趣点，通过定向烘热，多元引导，放飞儿童的想象力，让学生写出有个人特质的科幻作品。

参考文献：

[1] 列·符·赞科夫.和教师的谈话[M].曾海霞，译.武汉：长江文艺出版社，2017.

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[3] 王挺，李秀菊.科学教育蓝皮书：中国科学教育发展报告（2019）[M].北京：社会科学文献出版社，2020.

[4] 黄瑞雄.科学教育与人文教育相融合的思想政治教育及其方法创新研究[M].北京：人民出版社，2018.

[5] 伊莎贝尔·托马斯.调皮的水：走进奇妙的科学世界[M].朱霞，译.北京：新星出版社，2017.

[6] 伊恩·朱克斯，瑞恩·L.沙夫.教育未来简史[M].钟希声，译.北京：教育科学出版社，2020.

（蒋晓飞，江苏省南通市通州区实验小学。特级教师。江苏省学校德育先进工作者，江苏省教育系统先进工作者。）