胡輝杰 成素萍 王偉群
1.蘇州大學(xué)材料與化學(xué)化工學(xué)部
2.宿遷蘇州外國語學(xué)校
歐洲理事會(huì)“ET2010”補(bǔ)充性報(bào)告《終身學(xué)習(xí)的關(guān)鍵能力》明確指出:科學(xué)技術(shù)能力是終身學(xué)習(xí)的關(guān)鍵能力之一,是公民在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代實(shí)現(xiàn)個(gè)人發(fā)展、促進(jìn)就業(yè)與社會(huì)融合中所應(yīng)必備的關(guān)鍵能力[1]。然而人類文明發(fā)展至今,特別是在自然科學(xué)方面的知識(shí)越來越多,廣度和深度日益加深,有限的科學(xué)課程時(shí)間和“無限”的科學(xué)知識(shí)之間矛盾日益突出。為了使學(xué)生在有限的學(xué)習(xí)時(shí)段全面而有效地提高科學(xué)素養(yǎng),“科學(xué)大概念”的教學(xué)成為近年來科學(xué)教育研究的熱點(diǎn)。美國[2]、加拿大[3]、澳大利亞[4]、新加坡[5]等國家在課程標(biāo)準(zhǔn)中都含有具有相同功能的概念表述,我國課程標(biāo)準(zhǔn)也明確提出要以大概念構(gòu)建課程內(nèi)容體系[6-7]。
科學(xué)大概念是指能涵蓋所有自然學(xué)科并居于統(tǒng)領(lǐng)地位的知識(shí),是科學(xué)知識(shí)能夠不斷豐富拓展的結(jié)構(gòu)框架,也是學(xué)生能夠運(yùn)用終生的核心知識(shí)。將科學(xué)大概念落實(shí)在不同科學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí),貫穿于學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的始終,是各國科學(xué)大概念教學(xué)的基本舉措。但如何進(jìn)行有效教學(xué),使這些科學(xué)大概念能入心入腦,成為學(xué)生認(rèn)識(shí)世界的指導(dǎo)觀念、解決實(shí)際問題的科學(xué)工具,美國的經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。
在教育中提倡公平、倡導(dǎo)學(xué)生在興趣中進(jìn)行學(xué)習(xí)、強(qiáng)調(diào)實(shí)踐和理論的有機(jī)結(jié)合、發(fā)展主要概念及提升科學(xué)能力等是美國這一輪科學(xué)教育的重要理念。將知識(shí)上升以大概念(Big Ideas)和學(xué)習(xí)進(jìn)階(LPs)形式為主[8],強(qiáng)調(diào)學(xué)生參與科學(xué)實(shí)踐過程,以“科學(xué)與工程實(shí)踐”作為向?qū)瓿蓪W(xué)習(xí)任務(wù),進(jìn)行跨學(xué)科領(lǐng)悟科學(xué)大概念,進(jìn)一步理清各學(xué)科概念之間的關(guān)聯(lián)性[9]。其中科學(xué)大概念進(jìn)階教學(xué)是分級(jí)科普讀物出版的緣起。
1996 年,美國國家科學(xué)院在美國歷史上第一部《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》[10]中就提出了科學(xué)核心概念,2011 年美國正式出臺(tái)綱領(lǐng)性教育文件《K-12 年級(jí)科學(xué)教育的框架:實(shí)踐,跨學(xué)科概念和核心概念》(以下簡稱《框架》)[11],給出制定過程中大概念的遴選原則:a.學(xué)科顯著性;b.解釋能力;c.一般性;d.與生活實(shí)際緊密關(guān)聯(lián);e.持續(xù)延伸性。2013 年發(fā)布的《Next Generation Science Standards》(以下簡稱NGSS),把4 個(gè)科學(xué)領(lǐng)域的13 個(gè)核心概念作為課程內(nèi)容的主軸,以“學(xué)習(xí)進(jìn)階(Learning Progressions)”的方式導(dǎo)航K-12 年級(jí)的科學(xué)課程,形成前后一致、逐級(jí)深入、螺旋上升的整體結(jié)構(gòu)框架[12]。
科學(xué)大概念“能量”在《NGSS》中每個(gè)年級(jí)(K-12)都會(huì)涉及,四個(gè)領(lǐng)域中包含能量(Energy)、能量轉(zhuǎn)化(Energy Transfer)、能量守恒(Conservation of Energy)、能量與力的關(guān)系(Relationship Between Energy and Forces)及化學(xué)過程和日常生活中的能量(Energy in Chemical Processes and Everyday Life)等多個(gè)方面,且知識(shí)內(nèi)容呈現(xiàn)不斷進(jìn)階。
G1-G6(小學(xué)階段)側(cè)重于學(xué)生生活出發(fā)對(duì)能量定義及相關(guān)能量的宏觀理解,并逐漸轉(zhuǎn)入微觀層面的研究;MS(初中階段)研究能量定義、守恒及轉(zhuǎn)移,注重于動(dòng)植物對(duì)各種能量的利用和轉(zhuǎn)化;HS(高中階段)研究的能量及化學(xué)反應(yīng),范圍從原子核、水、動(dòng)植物、天氣、地球板塊、地球、太陽直到宇宙,從宏觀深入到微觀各個(gè)層面研究能量的形式及轉(zhuǎn)化方式。
在課程標(biāo)準(zhǔn)中,小學(xué)階段能量的學(xué)習(xí)過程也具有舉足輕重的地位,且概念不斷進(jìn)階。在K-3 年級(jí)涉及的能量為太陽能、食物和植物需要光能等,而G4 的大概念中明確指出“能量的定義”“能量守恒和能量轉(zhuǎn)移”及“能源”,跨學(xué)科概念涉及“能量可以通過多種方式在物體之間傳遞”;G5-G6 的大概念中包含生活中的能源、生物體中物質(zhì)和能量的流動(dòng)以及生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)和能量的循環(huán),跨學(xué)科概念中包含能量與物質(zhì)——能量能在物體之間(系統(tǒng)內(nèi)外)傳遞。
在K-6 年段,以“能量”大概念統(tǒng)領(lǐng)諸多分散知識(shí),體現(xiàn)從低到高呈現(xiàn)由淺到深由具體到抽象的學(xué)習(xí)進(jìn)階模式。關(guān)于能量的概念圖如圖1 所示,從小學(xué)低年級(jí)到高年級(jí)發(fā)展中,低年級(jí)主要以太陽能為起點(diǎn),闡述植物生長離不開太陽能,并以水作為生長原料,介紹動(dòng)物的活動(dòng)來源以食物為基礎(chǔ);小學(xué)高年級(jí)由簡單物質(zhì)切入至系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)移,能量在自然系統(tǒng)的循環(huán)以及各類能源在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用。

圖1 《NGSS》中能量的概念圖
在課程標(biāo)準(zhǔn)的引領(lǐng)下,美國的科學(xué)教材圍繞科學(xué)大概念編寫和組織內(nèi)容。以2018 年美國霍頓·米夫林出版公司(Houghton Mifflin Harcourt Group)出版的《Science Dimensions(科學(xué)維度)》中關(guān)于“能源”的編寫為例,從小學(xué)一年級(jí)到六年級(jí)的學(xué)習(xí),涉及學(xué)生生活中常見的能量種類、能量的利用及能量之間的轉(zhuǎn)化。如四年級(jí)教材的第二單元是“能量”,涉及能量的定義、守恒及轉(zhuǎn)移等方面,通過物體運(yùn)動(dòng)、碰撞等活動(dòng)體現(xiàn)不同能量之間的顯示和轉(zhuǎn)移(見表1)。

表1 G4-U2對(duì)“能量”的關(guān)鍵問題、核心概念及重要概念的闡述
統(tǒng)計(jì)小學(xué)一年級(jí)到六年級(jí)的教材,形成如圖2所示的能量相關(guān)概念圖,相比于《NGSS》,教材中涉及的能量種類不斷擴(kuò)大,且內(nèi)容從身邊的能量種類及其應(yīng)用,到探究能量轉(zhuǎn)化及能量的守恒,內(nèi)容不斷抽象和深入。

圖2 《Science Dimensions(科學(xué)維度)》中能量的概念圖
然而學(xué)校的科學(xué)教育畢竟空間有局限,課堂的教學(xué)時(shí)間也有限,因此科學(xué)學(xué)習(xí)的內(nèi)容、方式都存在局限性。而美國豐富的科學(xué)課外讀物,融通科學(xué)大概念與豐富的生產(chǎn)生活,可加深學(xué)生對(duì)科學(xué)大概念的理解。
《Science(科學(xué))》是由美國麥格勞-希爾教育集團(tuán)(McGraw-Hill Education)出版的科普讀物。該集團(tuán)在中小學(xué)教材和計(jì)算機(jī)、工程等學(xué)科的學(xué)術(shù)專著和大眾暢銷書方面都名列前茅,在全世界40 余個(gè)國家設(shè)立辦事處,為全球輸送優(yōu)質(zhì)知識(shí)信息。《Science》是美國加州基礎(chǔ)教育最重要的課外圖書之一,最早在2008 年刊出第一版,目前已在2018 年發(fā)布第三版科普讀物,官網(wǎng)[13]顯示該讀物在加利福尼亞得到180 萬小學(xué)生及其家長的支持,占比約為34.6%。科普讀物共分G1-G6 六個(gè)年級(jí)的內(nèi)容,其中G1 有59 冊(cè),G2 有62 冊(cè),G3 有53 冊(cè),G4 有60 冊(cè),G5 有54 冊(cè),G6 有42 冊(cè),內(nèi)容涉及物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與空間科學(xué)和工程、技術(shù)與科學(xué)的應(yīng)用四大學(xué)科領(lǐng)域所有的科學(xué)大概念,突出了科學(xué)大概念與生產(chǎn)、生活的聯(lián)系,在個(gè)人生活、國家利益及人類發(fā)展中的作用。下面以“能量”大概念為例,分析讀物的編寫。
以“能量”大概念為例,與此直接相關(guān)的讀物共有18 冊(cè)。G1 簡單闡述太陽能給予光和熱到太陽能屋頂及車輛的使用;G2 則討論電是什么,家中如何使用電及電池是什么;G3 進(jìn)階介紹電,并以知名科學(xué)家和典型電發(fā)明作為歷史,簡單了解生活中的各類能量,包括自然資源、太陽能、風(fēng)能、水能及核能等簡單利用和簡單轉(zhuǎn)化方式,并了解食物是如何在身體中轉(zhuǎn)化為能量;G4 階段介紹發(fā)電的能源,簡單闡述原子核內(nèi)的質(zhì)子和電子,詳細(xì)介紹水力發(fā)電中的三座大壩;G5 階段更加深入地介紹電能的來源,了解火力、水力、風(fēng)車發(fā)電廠及核力發(fā)電廠等的發(fā)電原理,潮汐能、地?zé)崮艿雀黝惸芰考捌滢D(zhuǎn)化形式,包括可再生和不可再生能源;G6 系統(tǒng)地介紹各類能源,從辯證角度分析使用太陽能和化石燃料時(shí)的利與弊,并表示人類會(huì)更加偏向使用清潔能源和可再生能源。
如圖3 所示,相較于美國教材,科普讀物對(duì)于能量的詮釋更加豐富,涉及廣度遠(yuǎn)大于美國教材,并且深度從宏觀逐漸深入到微觀。

圖3 科普讀物《Science》中關(guān)于能量的概念圖
在《Science》的G1-G6 讀物中,把讀物分為三個(gè)難度階層,分別為低級(jí)(low,含G1-G2 年級(jí))、中級(jí)(middle,含G3-G4 年級(jí))和高級(jí)(high,含G5-G6 年級(jí)),能夠滿足不同層次讀者的閱讀需求(見表2)。三個(gè)階段對(duì)能量內(nèi)容的闡述由淺入深,在縱向上將同種能量在不同年級(jí)進(jìn)行不同廣度和深度的介紹。

表2 加州讀物中部分能量知識(shí)內(nèi)容進(jìn)階表
以能量中的電能為例,如圖4~圖6 所示,在G1-G2 階段,介紹電在生活中的各種用途,包括簡單的家庭用電設(shè)備,如電燈、電扇及電池等。在G3-G4階段,除了了解家中收音機(jī)、電視、電腦等用電設(shè)備,如圖7~圖9 所示,學(xué)生還需要了解對(duì)“電”發(fā)明和發(fā)展作出巨大貢獻(xiàn)的重要科學(xué)家,如本·富蘭克林、邁克爾·法拉第及托馬斯·愛迪生等,典型發(fā)明為避雷針、電動(dòng)機(jī)、電燈等,了解著名科學(xué)家觀察自然和探究電能的過程,培養(yǎng)利用科學(xué)知識(shí)造福社會(huì)的積極思維。

圖4 家中的用電器

圖5 利用電燈閱讀

圖6 手電筒中的電池

圖7 本·富蘭克林

圖8 邁克爾·法拉第

圖9 托馬斯·愛迪生
在G5-G6 階段,介紹新型清潔能源如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿戎R(shí),如圖10~圖11 所示,還原火力發(fā)電站的發(fā)電原理,還原汽輪發(fā)電機(jī)的工作過程,此階段豐富了電能來源的途徑,從各類發(fā)電方式中體現(xiàn)“能量”的轉(zhuǎn)化過程。

圖10 火力發(fā)電站示意圖

圖11 汽輪發(fā)電機(jī)工作示意圖
分級(jí)科普讀物《Science》的作者來自各行各業(yè),不僅有從事科普工作的工作人員,還有物理、地理、天文、動(dòng)植物等各學(xué)科領(lǐng)域的科學(xué)家,更有來自國際環(huán)境局、景區(qū)、發(fā)電廠、知名高校的專家。統(tǒng)計(jì)330 冊(cè)讀物中作者的相關(guān)工作,去掉同一作者、未查詢到來源的作者后剩余258 名,得到以下數(shù)據(jù)表(見表3)。

表3 加州讀物作者來源表
在《Science》讀物的作者來源中,科學(xué)家的占比最高(36.4%),其次為科普專家(34.5%),最后是領(lǐng)域?qū)<遥?9.1%)??茖W(xué)家和領(lǐng)域?qū)<业膮⑴c保障讀物的科學(xué)性,科普專家保障讀物能夠適合學(xué)生的認(rèn)知水平,多方努力能夠提高讀物質(zhì)量。
每份讀物最后的活動(dòng)均分為三部分:“泛讀”(Responding to Science)、“精讀”(Summarize)、“比較”(Think and Compare),活動(dòng)形式多樣,拉近了學(xué)校、家庭和社會(huì)之間的關(guān)系。如圖12 所示,“泛讀”主要向G2 階段讀者提問:“1.通過閱讀了解到的知識(shí);2.思考電的重要性;3.想像沒有電的生活會(huì)是什么樣子”。學(xué)生在校期間可以隨時(shí)和同學(xué)、教師交流相關(guān)問題。如圖13 所示,“精讀”要求學(xué)生總結(jié)讀物內(nèi)容并完成一份摘要表格,此過程建議在家長的指導(dǎo)下共同完成。如圖14 所示,完成“精讀”之后,需要學(xué)生進(jìn)一步思考關(guān)于該主題的社會(huì)問題,包括“環(huán)境問題”“國家能源利用占比”“開發(fā)新能源”等,培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注社會(huì)問題、共同參與社會(huì)問題的討論。

圖12 泛讀

圖13 精讀

圖14 比較
加州讀物《Science》以“能量”大概念統(tǒng)領(lǐng),低年段學(xué)生以認(rèn)識(shí)身邊利用“能量”的現(xiàn)象為主;中年段學(xué)生進(jìn)一步全面地了解電器的使用,以能源發(fā)電過程闡述不同能量之間的轉(zhuǎn)化;高年段學(xué)生從熟知的火力發(fā)電到清潔能源的利用發(fā)電,形成科學(xué)大概念的進(jìn)階過程。讀物由來自不同工作領(lǐng)域的作家所編著,給學(xué)生普及更加專業(yè)和豐富的科學(xué)知識(shí),并通過活動(dòng)在學(xué)校、家庭和社會(huì)中建立起一定聯(lián)系,為我國編寫科普讀物提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。
提高公民科學(xué)素養(yǎng)的工作中,科普讀物起到非常重要的作用[14]。我國也設(shè)立科普獎(jiǎng)鼓勵(lì)科普工作人員,據(jù)國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)工作辦公室數(shù)據(jù)顯示,共有4 項(xiàng)科普項(xiàng)目獲得2016 年度國家科技進(jìn)步獎(jiǎng),雖然獲獎(jiǎng)項(xiàng)目增多,但仍有專家表示這并不意味我國科普作品整體上有較大提升[15],我國科普讀物創(chuàng)作環(huán)境尚存在一些問題。如何利用多方合力,提高公民科學(xué)素養(yǎng),讓公眾了解科技發(fā)展,理解科學(xué)本質(zhì),培養(yǎng)科技人才,科普工作面臨挑戰(zhàn)。借鑒國際科普的有效經(jīng)驗(yàn),可促進(jìn)科普讀物的編寫。
我國科普事業(yè)正處于持續(xù)發(fā)展時(shí)期,但科普知識(shí)的零散性使得學(xué)生在閱讀時(shí)不能很好地建立知識(shí)之間的聯(lián)系。如《十萬個(gè)為什么》《百科全書》等百科全書式的科普讀物在青少年科普中曾發(fā)揮巨大的作用,但這類讀物主要強(qiáng)調(diào)學(xué)科門類的齊全,知識(shí)點(diǎn)面廣量大;另一類是某領(lǐng)域的科普讀物,如《寂靜的春天》《元素的盛宴》,更多展現(xiàn)的是真實(shí)情境中的知識(shí),但離學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)際距離較遠(yuǎn),使師生對(duì)課外科普讀物產(chǎn)生一定的排斥情緒。
美國加州以“科學(xué)大概念”編寫出版的《Science》科普讀物,讓我們看到科學(xué)大概念涵蓋物理、生物、化學(xué)、天文、地理等在內(nèi)的所有自然學(xué)科,在科學(xué)知識(shí)中居于統(tǒng)領(lǐng)地位,像黏合劑一樣將一顆顆“碎玻璃”進(jìn)行粘合,使知識(shí)點(diǎn)之間彼此關(guān)聯(lián)。同時(shí)這些科學(xué)大概念不再是一個(gè)名詞或者符號(hào),而是蘊(yùn)藏著極為豐富的世界,與科學(xué)發(fā)展、社會(huì)發(fā)展和日常生活緊密相關(guān)。實(shí)際上,這些科學(xué)大概念也是學(xué)生科學(xué)學(xué)科的核心內(nèi)容。以科學(xué)大概念統(tǒng)領(lǐng)系列科普讀物,豐富的主題,不同的欄目,讓學(xué)生的課內(nèi)知識(shí)隨著科普讀物內(nèi)容不斷填充和擴(kuò)展,不僅開闊視野,使知識(shí)學(xué)習(xí)有血有肉,而且能夠隨著讀者生活經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知水平的提高不斷深入,產(chǎn)生潛移默化乃至終身運(yùn)用的作用。
《中華人民共和國科學(xué)技術(shù)普及法》提出要深化開展科學(xué)普及,應(yīng)當(dāng)采用公眾易于理解、接受、參與的方式[16]。按受眾的層次和需求不同,我國目前出版的科普?qǐng)D書種類有高端科普、青少年科普及少兒科普等[17],其中高端科普面對(duì)的是成人。在2011-2021年全國優(yōu)秀科普作品入選作品調(diào)查中,原創(chuàng)性仍為評(píng)選主要因素,且受眾以青少年讀者為主,入選作品沒有百科全書式的系列科普讀物,說明這個(gè)系列的科普讀物編寫缺少創(chuàng)新[18]。不同群體讀者的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、興趣各異,對(duì)科普作品的內(nèi)容要求和難度要求也不同,但很少有科普讀物考慮到進(jìn)階問題,更缺乏與校內(nèi)學(xué)習(xí)的科學(xué)大概念相匹配的系列科普?qǐng)D書。
美國加州以“科學(xué)大概念”編寫出版的《Science》科普讀物,依據(jù)國家《下一代科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)》,以學(xué)生就讀年級(jí)分級(jí),給予全新視角。圍繞科學(xué)大概念,學(xué)生從年幼到年長的過程也是將科學(xué)概念從具體的事實(shí)逐漸發(fā)展成大概念的過程。雖然對(duì)于低齡讀者來說,對(duì)每個(gè)科學(xué)大概念的理解程度比較低,但可以結(jié)合幼兒日常發(fā)展等比較具體的概念,逐漸進(jìn)階。特別是對(duì)于幼兒及青少年來說,科普?qǐng)D書是依據(jù)課標(biāo)要求及教材內(nèi)容編寫的,直接可作為課堂科學(xué)學(xué)習(xí)的延伸。對(duì)于成人而言,也能在更高層次上關(guān)注科學(xué)大概念在國際、社會(huì)、工作及家庭方面的應(yīng)用,深刻理解科學(xué)的本質(zhì)。
新中國成立以來,國家一直關(guān)心和重視科普工作。老一代科學(xué)家如竺可楨、嚴(yán)濟(jì)慈、華羅庚,稍晚一輩的王梓坤、李啟斌、高士其等,以深厚的科學(xué)知識(shí)和扎實(shí)的文字功底創(chuàng)作了不少具有影響力的科普作品,他們既是科技專家又是科普專家,大手筆寫小文章。但目前這樣的人才非常稀缺,許多科學(xué)家、工程師雖懂專業(yè),但科研壓力大,又不太了解青少年需要怎樣的知識(shí)[19],創(chuàng)作的科普讀物的可讀性有待提高;而專門從事科普的工作人員對(duì)現(xiàn)代高新技術(shù)的準(zhǔn)確把握難度較大,導(dǎo)致一些科普作品存在科學(xué)錯(cuò)誤,也就難以保證科學(xué)性。
美國加州分級(jí)讀物《Science》的編寫人員多元化,他們把多領(lǐng)域的工作人員、科學(xué)家、高校教師等同時(shí)引入編寫團(tuán)隊(duì),科學(xué)家保證了內(nèi)容的專業(yè)性、科學(xué)性,科普專家則保證了這些讀物能體現(xiàn)科學(xué)教育方式的變革,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變化。
然而,科普工作在很多人眼中是“小兒科”,并不被重視,要把這樣一群人集聚在一起協(xié)同創(chuàng)作并不容易。建議各級(jí)政府、出版集團(tuán)、科普單位搭建更多的平臺(tái),支持各類人員共同參與科普讀物的編寫。各類科研機(jī)構(gòu)、學(xué)校單位也應(yīng)該把科普作為自己份內(nèi)事,鼓勵(lì)更多的專業(yè)人員積極參與科普工作。編寫團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)打破行業(yè)界限,實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科拓展,滿足讀者多方位的需求,這也是各類人員實(shí)現(xiàn)自我發(fā)展的契機(jī)。
我國科普讀物的內(nèi)容遠(yuǎn)離學(xué)校教學(xué)內(nèi)容,因此科普閱讀往往被排斥在學(xué)校科學(xué)教育之外。一些教師和家長會(huì)認(rèn)為課外的科學(xué)閱讀只會(huì)占用學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如做題對(duì)學(xué)生科學(xué)成績的幫助大、見效快[20]。所以只有幼兒園或小學(xué)階段的學(xué)生純粹依據(jù)興趣閱讀科普讀物,到初中后的學(xué)生因?yàn)閼?yīng)試,幾乎只讀教科書。
然而,教育的“生態(tài)環(huán)境”是一個(gè)廣闊的環(huán)境,包括學(xué)校、家庭以及博物館等。學(xué)校是正式的學(xué)習(xí)環(huán)境,學(xué)生應(yīng)當(dāng)充分利用該環(huán)境,增加課外閱讀并和同學(xué)、朋友進(jìn)行交流。學(xué)生學(xué)習(xí)還會(huì)發(fā)生在非正式環(huán)境中,不少科學(xué)家就是早期通過課外科普作品的閱讀愛上科學(xué),迷上科學(xué),最終走上科學(xué)探究的道路。所以非正式環(huán)境也是學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方式,讀物中涉及家庭活動(dòng),不僅能發(fā)揮讀物增長科學(xué)知識(shí)的功能,更能密切家庭成員與孩子之間的關(guān)系。而對(duì)于社會(huì)環(huán)境,讀物可以結(jié)合社會(huì)熱點(diǎn)和現(xiàn)代新技術(shù),發(fā)揮讀物的科普功能,也可以適時(shí)組織義務(wù)科普活動(dòng),集結(jié)學(xué)校、家庭和社會(huì)的力量,為學(xué)生創(chuàng)造全方位的科學(xué)教育環(huán)境,進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。