以科學寫作發展學生科學核心素養

關鍵詞：科學寫作；核心素養；科學實驗；科學態度

中圖分類號：G623.9 文獻標識碼：A 文章編號：1673-4289（2024）11-0045-04

習近平總書記在二十屆中央政治局第三次集體學習時指出，要在教育“雙減”中做好科學教育加法，激發青少年好奇心、想象力、探求欲，培育具備科學家潛質、愿意獻身科學研究事業的青少年群體。我們要積極探尋能激發學生熱愛科學、走進科學、研究科學的有效途徑，特別是通過實踐活動開展，突出知識與實踐的有效結合、學習與生活的進一步對接，從而促進學生知識、思維、能力、表達的綜合發展。科學寫作是激發學生科學潛質和發展學生科學核心素養的有力途徑。

一、科學寫作的本質是發展學生科學核心素養

學生的科學核心素養包括科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任四個方面，論文、報告是科學寫作的常見呈現方式，這些能在一定程度上反映出學生科學核心素養的習得情況，主要分為四個層級，從低到高依次為呈現科學知識、呈現科學實踐、呈現科學反思、呈現科學態度，我們希望能夠通過科學寫作使學生從掌握科學知識，到學會科學實踐，再到形成科學反思，由此養成自己的科學態度，從而全方位發展學生的科學核心素養。

（一）第一個層級：科學寫作呈現科學知識

科學寫作需要學生具備一定的科學知識，還需要在科學寫作中通過已有的科學知識來解釋、闡述常見的或者生活中的科學現象。例如，學生進行關于磁鐵的科學寫作時，就會根據磁鐵具有磁性能吸鐵這一類物質作為知識要點進行闡述，這一過程呈現了科學知識。

（二）第二個層級：科學寫作呈現科學實踐

科學寫作來源于科學實驗或者生活中的動手實踐，科學寫作既能呈現實驗的過程與結論，還可以呈現出學生參與實驗的經驗，甚至是總結與反思。例如，學生撰寫物質的溶解，水溫的高低會影響到物質溶解的快慢，學生將實驗中不同溫度的水溶解物質的快慢進行數據收集和描述，這個過程也就清晰地呈現了科學實踐。

（三）第三個層級：科學寫作呈現科學反思

科學實驗中的一些現象或者結論，能夠促進學生進行深度思考，從而引發學生的科學反思，基于已有積累，學生將反思呈現在科學寫作中。例如，四年級陳同學的科學寫作《一天中人的體溫是一樣的嗎》，其中反思提出“人體的正常體溫越高，對疾病的免疫能力越強，低溫不利于身體的新陳代謝，養成良好的生活習慣可幫助改善低體溫”，真實生活的問題能引發學生的反思和深度思考，促進學生的科學寫作呈現科學反思。

（四）第四個層級：科學寫作呈現科學態度

開展科學實驗或者科學實踐中通過實踐操作、調查問卷、數據分析等，學生往往會受到啟發，由此催生出新的觀點甚至是新的主張。例如，六年級姜同學的科學寫作《自制‘環保無害農藥’》提到了自己的創新發現：“利用銀杏果外皮可以制成低毒無害農藥，具有低毒、對人畜無害、不污染環境等特點，對各類蚜蟲、刺蛾及白粉病防治效果在90%以上。”學生將實踐中的現象升華為系列化的科學研究過程，并通過數據進行較為準確的記錄，研究的過程往往需要面對失敗甚至是挫折。科學寫作記錄的不僅僅是知識、過程、現象，更有對于崇高科學的篤定追求。

二、基于科學學科的科學寫作三大特征

在長期實踐中，我們梳理、總結出科學寫作的三大特性：實踐性、系統性、融通性，科學寫作強調學生對于問題、現象的發現與探究，強調真實實踐與大膽探索，在實踐中探尋科學問題、科學現象的成因，融合學科知識，將自己的研究方法、成效科學地形成論文。

（一）實踐性

實踐從興趣開始，學生對于科學知識、現象、原理的興趣和由興趣激發帶來的探究意愿需要在實踐中進行，我們鼓勵學生梳理在科學課堂、分組實驗、日常生活中感興趣的知識、原理、現象，在老師或者家長的幫助下持續研究。實踐是科學寫作的“第一步”和“重要支撐”，實踐才能催生和轉化出真實的科學寫作，在實踐中有效運用和獲取科學知識，克服實踐中的困難，能促進學生形成嚴謹的態度和科學的精神，還能激發和鼓勵學生在實踐中不斷反思、不斷總結，繼而實現自我的不斷發展和不斷提升。

（二）系統性

科學寫作并非是簡單地用文字描述科學知識、現象，而是學生首先立足自己感興趣的科學知識、科學現象，擬定科學寫作的方向或者范圍，其次開展實踐活動，在實踐的基礎上，形成對于科學寫作的內容支撐，最后按照一定的格式或者要求形成科學寫作，只有系統建構寫作主題、系統探究實踐、系統寫作才能有利于學生形成優秀科學寫作，這一過程中，是學生知識與方法系統使用、思維和能力系統發展、情感和態度系統培養的過程。

（三）融合性

科學學科涉及物理、化學、生物等多學科知識，學生開展科學寫作的過程，就是融合各學科開展探究實踐，探明科學原理、現象的本質，綜合運用多學科知識將“本質”總結凝練成科學寫作的內容，繼而實現從學科到生活、社會的橫向融通，促進學生全面、科學和真實的發展。科學寫作既有知識方面的融合，還有科學知識、過程、反思、態度方面的融合呈現，融合性還強調發掘和培育學生在真實情境中融合學科知識，解決真實問題甚至是復雜問題的綜合能力。

具有實踐性、系統性和融合性的科學寫作以發展學生科學核心素養為目標，通過開展科學寫作培養學生敢于嘗試、去偽存真的科學品質和科學精神，同時，培養學生具備責任擔當的良好意識。

三、基于科學學科的科學寫作實施路徑

（一）開發科學寫作框架，規范呈現科學知識

實踐中，我們結合小學生的認知特點、素養水平和寫作能力，開發出適合小學生的科學寫作框架（見圖1），有利于幫助學生在明確和建構起科學寫作主題的前提下，摸清科學寫作的脈絡，知道后續該寫什么和怎么寫。

“科學寫作框架”能促進和幫助學生形成對于科學寫作的結構化認識，學生根據“科學寫作框架”能更高效地完成科學寫作，對于科學寫作，我們創新設置“建議反思”板塊，促進學生真實地進行探究、實踐，鼓勵學生思考親身經歷中的問題繼而形成建議，同時，梳理實踐中的不足，利于學生總結、反思，從而培養學生樂于反思、勤于反思和自主反思的習慣。

（二）分層設置寫作目標，激發學生實驗興趣

在實踐中，將小學劃分為三個學段，即第一學段（一、二年級）、第二學段（三、四年級）、第三學段（五、六年級），針對已劃分的三個學段，合理設置階段科學寫作培養目標，第一學段注重基礎科學知識的表達，第二學段側重科學現象的描述，第三學段側重探究實驗的設計與實踐后反思。以主題為“身邊的空氣”為例，三個學段的學生均聚焦同一主題，我們從學情、學段入手，設置同一主題下的三個研究方向，例如，第一學段的學生在進行科學寫作時，能結合已有學習知識，重點描述清楚身邊存在空氣，空氣無色、無味，空氣對于生命的重要性等，這就達成了學段科學寫作目標；第二學段的學生在進行科學寫作時，能結合已做過的科學實驗，通過實驗現象描述出空氣占據空間，空氣有質量等；第三學段的學生在進行科學寫作時能自主嘗試設計實驗，進一步優化原有實驗或者設計更加便捷、結果更加明顯的實驗來進一步證明空氣有質量，壓強、溫度等因素會使空氣的體積發生變化等，通過設計、實施小實驗，引發對于“身邊空氣”的進一步思考、反思。同一主題，不同學段目標的合理設置，能保證科學知識學習的延續性、進階性，同時也能從不同角度提升學生科學寫作素養。

（三）合理規劃任務主題，促進學生實踐反思

每年定期以年級為單位開展序列化、主題化的科學實踐活動，活動開始前，學校科學教師集體商議、群策群力，依據學生的學情和已有知識，結合學生興趣，從真實問題人手，綜合考量設計出易于操作、具備探究意義、安全系數較高的活動主題，同時，教師提前準備好學生參與主題科學實踐活動的實驗器材，提前試做，按照各年級設定的活動主題，以年級為單位分批次參與到主題活動中，保障每一個孩子親身參與、動手實踐，注重引導學生在實踐中總結、反思，繼而形成經驗，在實踐活動中助力學生科學核心素養的發展，同時為科學寫作提供寫作支持。

在2023年學校開設的“科學寫作競賽”中，活動組織教師首先以年級為單位開設主題活動（見表1），利用科學課等時間帶領學生分批次實踐操作，讓學生小組合作共同完成主題任務，學生在積極探究、實踐中積累了有益的經驗；邀請在2022年度科學寫作競賽中的優秀學生代表來到學校定期舉辦的“陽光大講堂”作專題分享，開設專題講座向全校學生分享自己在科學寫作中的體會、感悟、經驗，樹立典型，激勵學生認真參與科學寫作活動，同時，著力形成自己的科學寫作成果。

在主題化的科學寫作活動開展中，根據上級主管部門發布的賽事活動，組織各年級學生通過科學寫作課準備和參與比賽，科學教師組織年級選拔賽，由學校推薦學生參加區級及以上相關競賽活動，以擴大參賽選手的來源，讓確有科學寫作潛質的學生實現在更高賽事平臺上展現、發展和成就自我，避免了教育的功利化、少數化傾向。

科學寫作競賽活動可以為學生提供展示自我、鍛煉能力、交流學習的平臺，通過舉辦科學寫作競賽活動，鼓勵學生自主選題、研究并撰寫論文或報告，這樣的實踐有助于培養學生的科學探究能力和批判性思維，對于提升學生的科學素養和綜合能力也具有重要意義。

（四）豐富作品呈現方式，拓寬思維展現通道

第一，交流分享。面向全校學生，鼓勵撰寫科學寫作作品的學生，積極自主申報參與每周一次的學生活動“陽光大講堂”，通過“陽光大講堂”將自己在參與科學寫作系列活動和撰寫科學寫作過程的真實經歷、感受、成果等主動分享給全校學生。例如，2018級黃同學就在一次“陽光大講堂”中分享了自己科學寫作《物體導電實驗》的寫作緣由：從小到大，爸爸媽媽都告訴我電是很危險的，比老虎都可怕！嚴禁我在無人監管時使用任何電器，我對電充滿了畏懼也充滿了好奇。那哪些東西容易導電？電是怎么跑到我們身上的呢？這就是我以“物體導電實驗”為主題開展科學探究活動形成科學寫作的原因。在場同學們在觀摩學習他的主題分享后，既為他的探索精神所折服，同時也學到了科學知識，更進一步促進了科學、安全用電習慣的養成。

第二，編訂成集。每年定期編寫《學校科學寫作優秀作品集》，該作品集收錄了眾多優秀學生的科學寫作作品，記錄了學生生命的成長，提供了“讓生命更精彩”的展現通道，既有對自然界某種現象的發現與思考，又有基于生活中某些問題的探究與實踐，還有利用知識和技術解決問題的大膽嘗試。這些優秀作品體現了學校在鼓勵學生“善觀察、愛思考、勤動手、樂合作”等方面做出的有益實踐。作品集能促進學生與學生、教師與學生的交流與學習，助力學生核心素養和科學精神培育。

第三，推薦刊發。遴選科學寫作活動中的優秀作品，學校積極提交至相關少兒刊物爭取刊發，近年來，學校已有數十位學生的論文成功刊發在《少年發明與創造》刊物上，這更進一步激發了學生參與科學寫作的內生動力。例如，陳同學刊發在《少年發明與創造》雜志第452期的《飛機是如何起飛的》科學寫作，就是從他的一個疑問開始的，帶著對飛機的這些疑問，他在研究時做了非常詳細的調查和資料收集，通過查詢、篩選大量的文獻資料，了解飛機的結構、飛機飛行的原理以及優缺點并提出了自己的建議。科學研究是一個略顯枯燥的過程，但孩子們帶著疑問出發，憑著堅定而又執著的探究精神，將疑問解開，其收獲的喜悅也是不言而喻的。

（五）著力“全學科寫作”，協同培育科學核心素養

統籌各方資源，在全校“科學寫作”已有質效的基礎上著力嘗試開展“全學科寫作”，使得科學寫作不僅僅是科學等少數學科的育人實踐活動，鼓勵在所有學科課堂上，通過合理設置和開展學科綜合實踐活動、跨學科主題活動等，通過親身參與、實踐體會相關活動，進一步激發了學生探究活動中對知識、問題、現象的興趣和動力，鼓勵學生通過自行查閱資料、動手實踐等方式，找到解決問題的辦法和產生現象的原理，將過程中的感受和發現通過“全學科寫作”記錄下來。

“全學科寫作”活動的開展能確保學生有更多的機會參與到寫作中來，激發學生研究與探索學科知識、學科問題、學科現象的意識和興趣，體會到用學科科學思維和科學方式解決問題的有效策略，感悟到動手實踐對于問題解決的重要性，意識到“全學科寫作”既是參與學科綜合實踐活動后進一步總結、反思的有力舉措，更是學科思維、學科素養的進一步綜合性科學表達。