江益新



【內容摘要】初中科學的學習、研究、發(fā)展過程中,科學語言的特殊性,使科學閱讀有其與眾不同的地方,這就是建立模型法的應用。建立模型法不是事物的全部,這種方法需要思考、概括、遷移,從而形成特征化的描述語言,這種閱讀是科學的特色。
【關鍵詞】閱讀能力 觀察 實驗 圖文并茂 建立模型法
計算機、網絡技術的快速發(fā)展,為人們帶來了海量的信息,學會閱讀能幫助我們進行有效的收集、整理、加工、選擇信息,從而高效地學習、做事。科學的學習、研究、發(fā)展也是如此,“古為今用,洋為中用”的說法其實是閱讀與科學傳承、借鑒和遷移的結果,科學史中有很多地的發(fā)現與發(fā)明是經歷過這樣的過程。如氧氣的發(fā)現就是拉瓦錫在了解普利斯特里的實驗結果之上,受到啟發(fā)進一步實驗論證而提出來的。
初中科學作為新課程改革下的一門基礎性、綜合性的新學科。是新時代下國家、社會對人才需求的基礎性學科。華為招募了不少數學家、物理科學家、化學科學家和數量更多地計算機工程師等[1];這些都是創(chuàng)新型人才尖兵,是科學人才發(fā)展的大前沿。如今社會處于大數據時代,知識更新很快,個人原有知識的“半衰期”迅速變短了,社會的高速發(fā)展需要我們強化學習能力。雖然初中科學的學科特色是觀察與實驗,必須重視觀察與實驗能力的培養(yǎng);但是初中科學的教學也必須重視閱讀能力的培養(yǎng),以閱讀獲取有效信息,在對比分析中把握前進的方向,獲取有效的支撐,學生才能厚積薄發(fā),拓展時間和空間的轉換能力,實現知識與能力的更新,為終身學習和創(chuàng)新突破打下堅實的基礎。
一、初中科學閱讀能力培養(yǎng)是順應時代的需要
首先,現代社會發(fā)展需要強化閱讀能力。說到閱讀能力,大家就想到語文、英語等學科是必須的;好像科學和數學是無關閱讀的。科學和數學雖然是公認的理科門類,但無論是過去、現在及將來,科學和數學都需要重視閱讀能力的培養(yǎng),而且科學學科有其與眾不同的學科特色和閱讀特點。現在的孩子都是數據時代浸潤的對象,對智能手機、計算機、網絡、電子游戲、AI、在線支付等技術和裝備的使用普遍比教師更熟悉,但是面對撲面而來的數據信息,很多的孩子又會迷失方向或者淺嘗即止的淺表化、碎片化地了解;甚至讀不懂一些相關的基礎性的科學信息,失去常識性的判斷力,談起來頭頭是道,做起來頻頻失手;生存、生活、創(chuàng)新能力普遍不足。這需要教育教學整體加強引導,形成一定的閱讀能力,并形成閱讀下的信息篩選能力,懂得質疑與判斷、欣賞與借鑒。
其次,新高考和初中學業(yè)水平考試(俗稱中考)的變化需要強化閱讀能力;新高考實施后有人說“得語文者得天下”雖然夸大了,但顯示了語文的重要性和基礎性,其實就是閱讀與表達的重要性。2019年杭州市的初中科學中考卷的第8題引起了較大的社會爭議,該題科學含義沒有問題,而是不同人在閱讀理解上的差異所造成的分歧,一些人沒有理解血紅蛋白在氧濃度高的地方容易與氧結合,在氧濃度低的地方容易與氧分離的科學意義,對血紅蛋白運輸氧的作用造成了認知偏差。初中科學中考題雖然沒有專門的情境題,初中科學的中考題,情境要素成為重要的一部分。如專業(yè)的解讀“命題”就是指教師根據學習內容和學習要求,組織一定的材料,擬定題目,以檢測學生對所學知識、能力和方法的掌握情況,它包括目標、情境和設問三要素[2]。而且每年都有因情境而設計的題,這類題文字量較大,閱讀能力要求較高;而最近幾年新出現的初中科學說理題,說理題是用語言文字記敘、說明、回答、論證的科學問題,說理題對相關科學知識是整體的檢測,對學生的閱讀、理解、表達、科學知識、科學方法的應用等能力要求較高;另外科學特色的實驗探究題,這些都涉及到閱讀能力,而且對閱讀能力的要求較高,學生的感悟和見解依托于對閱讀材料、情境的駕馭;同時又需要學生具備一定的科學常識,運用合理的方法,通過邏輯思維去突破;從而化解困難、解決問題、站上高度、產生成就感。
二、初中科學閱讀能力的培養(yǎng)與優(yōu)化
1.熟悉理解教材是初中科學閱讀的動力源泉
初中科學核心理念是提升學生的科學素養(yǎng),引導學生學習、研究,認識自然、利用自然、保護自然和發(fā)展自身,并能解決相關問題,學生在這一過程形成自己的感悟,增長能力。寧波市初中科學是華東師范大學版的教材,教材依據國家課程標準而編排的,每冊都有相應的主題,初中科學六冊教材的編寫的主題依次是:認知自然界,物質的形態(tài),運動形式,信息,物質和能量,人、自然與社會。
觀察和實驗是學習和研究科學的重要方法和途徑。但是每節(jié)每章的內容都含有閱讀的需要與能力培養(yǎng),初中三年閱讀能力的要求也是逐漸提升的。
教材設計中不僅有:活動、學生實驗、探究課題、思考與討論等初中科學的特色內容;還精選了大量的圖片、圖示、圖表等,又開辟了閱讀視窗、科學技術、社會環(huán)境 、小資料、科學家小說等拓展性的閱讀材料,引導學生關注生活化的、生產的、自然界的、科學史與科學前沿的有關內容,這些都是需要通過閱讀了解或理解的內容,這對拓展知識、了解科學方法與培養(yǎng)科學精神是良好的素材。同時也折射出初中科學需要重視閱讀能力培養(yǎng)。
對于科學中的純文本閱讀,學生在語文等學科學習中已經落實,在此就不展開了;這是各學科的相通之處,也是學生的基本素養(yǎng)。特別要強調地是在科學文本閱讀過程中不能偏離教育教學目標,要引導學生圍繞主題、要點展開,
要重視科學的前提條件、術語的科學性和針對性,如對涉及科學探究的內容沿著科學探究的基本過程展開閱讀,并能引導學生進行積極地思考。
2.結合教材中的圖片、圖示、圖表,實現圖文并茂的閱讀
科學教材中的圖片、圖示、圖表不僅美化了教材,還有更深層次的科學作用和意義。圖片展示的自然情景、生物、實驗裝置、器材、模型等不僅增強了對學習內容形象化的認知,還能激發(fā)學生的學習閱讀興趣;圖表、圖示傳遞過程信息與間接觀察信息,(如由微觀轉化為宏觀,由靜態(tài)轉化為動態(tài)過程,多元化的比較等);有的圖表、圖示還能從多維度的反映特定條件下相應的變化過程。這些直觀化的圖片、圖示、圖表既可以降低學生理解的難度,又有助于突破科學學習的難點,加深學生的理解,助力理性思維的建構,更好地認知事物的特征和變化規(guī)律。運用這些圖片、圖示、圖表,教學過程中重視遷移能力的培養(yǎng),實現文字與圖像信息的轉化和組合,從而化抽象為形象,變靜態(tài)為動態(tài),落實學以致用。
3.科學語言的特殊閱讀——建立模型法的應用
初中科學的學習、研究、發(fā)展過程中,科學語言的特殊性,使科學閱讀有其與眾不同的地方,這就是建立模型法的應用。作為綜合學科的初中科學包含了傳統意義上的物理、化學、生物、地理等學科的內容。
建立模型法,是人們?yōu)榱搜芯靠茖W問題的方便和探討科學事物的本身而對研究對象所作的一種簡化描述,是以觀察和實驗為基礎,采用理想化的辦法所創(chuàng)造的,能再現事物本質和內在特性的一種簡化模型。基于這樣的一個描述可知建立模型法不是事物的全部,這種方法需要思考、概括、遷移,從而形成特征化的描述語言,這種閱讀是科學的特色。
(1)所有的模型都是基于一定的科學事實,形象化地指向事物的某一部分
如:元素符號、化學式、化學方程式等特定的表述符號是對物質組成和種類,以及物質變化的形象表達;光線、磁感線、地軸等雖然是不存在的想象圖示,但它們分別反映光的傳播、磁場的方向與強弱、地球的自轉特點;電路圖簡化了實際電路;原子結構模型、分子模型、DNA雙螺旋結構、地球儀、人體骨骼模型等很形象地表示出了相應的空間結構特點。
下面就一道中考題舉例分析 :
例題:如圖是太陽系部分天體的運行模式圖,地球上每天的晝夜交替主要與圖示中的哪一運動有關(? )
A. A運動? B. B運動? C. C運動 D. D運動
此題通過建立模型對太陽系的天體運動進行圖示化表達,考查相應的天文現象,A、B、C、D依次對應月球的公轉、地球的自轉、地球的公轉、彗星的公轉;知道晝夜交替是由于地球的自轉引起的現象就能有效解答此題了。
(2)建立模型看著形象便于交流與學習,卻是科學性與抽象性的融合
如盧瑟福提出的核式原子結構模型(見圖3),就是基于α粒子散射實驗(見圖1)而得出的,明確了這些實驗事實,再通過分析概括(圖2是一個平面化的分析圖示,而原子的結構是一個立體的空間)、抽象與推理得出原子結構是:原子核體積很小、質量卻很大、帶正電,核外電子帶負電、質量很小、電子在原子核周圍的空間做無規(guī)則運動。這些含義通過圖示形象化地表示出來。是主要經歷下列過程形成的:獲取事實→分析推理→建立模型
(3)依托數學方法建立的科學模型,注意運算之外的科學前提條件
數學方法在科學中的運用,一些同學認為只有計算用到數學方法;其實在科學中的一些概念定義、解答分析也依托數學方法。尤其是比值法在初中科學中的應用廣泛卻沒有明確提出。比值法是用兩個基本的量的“比”來定義一個新的量的方法。比如下列概念定義:
這些定義式不能簡單地認為兩個量之間一定存在正比或反比關系,ρ=m/V與 R=U/I 中密度、電阻都與另外兩個量的大小無關,這是科學概念、結論都是基于一定前提條件下的,不同于純數學的公式意義和運算。
閱讀有學問,科學閱讀有特色,注意相關符號圖示與方法,形成追蹤溯源、思考因果關系的科學意識,從而解決問題,升華認知。
【參考文獻】
[1]《學習強國》中任正非答央視記者的談話提到.
[2]王耀村.科學命題技術研究[M].浙江教育出版,2017.
(作者單位:浙江省余姚市子陵教育集團子陵校區(qū))