摘要：國際經(jīng)濟合作組織（OECD）認為，科學素養(yǎng)（Scientific Literacy）是運用科學知識，確定問題和作出具有證據(jù)的結(jié)論，以便對自然世界和通過人類活動對自然世界的改變進行理解和作出決定的能力。國務院《全民科學素質(zhì)行動計劃綱要實施方案（2016-2020年）》（以下簡稱《實施方案》）中提出：培養(yǎng)中小學科學學科素養(yǎng)，更新中小學科技教育內(nèi)容，要“加強對探究性學習的指導”。利用語文教科書所包含的科學知識，提升學生的科學素養(yǎng)，這本身就是一種跨學科的創(chuàng)新學習。

關鍵詞：科學素養(yǎng)；語文表達；科學知識；科學道理；科學觀念

一、語文表達的科學知識

科學知識是科學素養(yǎng)的核心組成部分。語文介紹的科學知識，不像學術論文那么莊重嚴肅，不像科普作品那么淺顯易懂，而是用優(yōu)美含蓄的語言描述，以知識性認知為主，把閱讀與科學知識關聯(lián)起來，讓學生在閱讀中逐步具備基本的科學素養(yǎng)?！墩渲槿芬徽n中的“珍珠泉”為什么冒的是“珍珠”？課文的科學解釋是：

最有趣的，當然是那晶亮的、飽滿的、一嘟嚕一嘟嚕從潭底冒出來的水泡了！開始，水泡很小，搖晃著越升越高，越來越大，最后在水面綻開了，在“撲哧”一笑中消失了！有時候，透過密密的樹葉，太陽篩下一束束金光，照在水面上，照在正升起的水泡上，一直照到潭底青褐色的石頭上。水面和潭底，金色的光斑和銀色的光斑交錯著；水泡閃亮閃亮的，射出紅的光，黃的光，綠的光，紫的光……多像一串一串彩色的珍珠??！這就是美麗的珍珠泉，這就是我們村的珍珠泉！

光的折射、反射等科學知識，經(jīng)過語言形象化的包裝表達，學生從文字中獲得了珍珠泉為什么冒“珍珠”的科學知識。語文是科學文化知識的載體，文化對學生科學素養(yǎng)的提高有深刻的影響，語文可以為學生的科學素養(yǎng)建設提供良好的氛圍。

二、語文表達的科研能力

《實施方案》在“目標”中指出：完善基礎教育階段的科技教育，增強中小學生的創(chuàng)新意識、學習能力和實踐能力，促進中小學科技教育水平大幅提升。語文表達的科學研究能力，包括觀察能力、分析能力、概括能力、創(chuàng)新能力、實踐能力和表達等能力?！稙貘f喝水》暗含阿基米德定律（浮力原理）知識：浸在液體（或氣體）里的物體受到向上的浮力作用，浮力的大小等于被該物體排開的液體的重量。用公式來簡單表示就是：f=ρgV排，其中ρ為液體的密度，ρV排=m排，即是排開液體的質(zhì)量，g是液體的重力加速度。這樣深奧的科學知識，語文表達就輕松多了：

烏鴉看見一個瓶子。瓶子里有水，可是瓶子很高，瓶口很小，里邊的水又少，它喝不著水。怎么辦呢？

烏鴉看見旁邊有許多小石子，它想了一想，有辦法了！

烏鴉把小石子一個一個地銜起來，放到瓶子里。瓶子里的水慢慢升高，烏鴉就喝著水了。

瓶子里的水至少在什么位置，烏鴉才能喝到水？課外科技實踐活動，我讓學生做了一個有趣的實驗：瓶子里盛1/3的水，小石子填滿瓶子，烏鴉也喝不到水；瓶子里盛1/2的水，烏鴉才能喝到少部分的水。所以，瓶子“里邊的水又少”的情況下，烏鴉根本喝不到水。語文跨學科學習，學生既有興趣，又增加了科學知識和創(chuàng)新意識，提升了科學素養(yǎng)。

三、語文表達的科學方法

歐盟國家科學素質(zhì)調(diào)查的領導人J·杜蘭特認為，科學素養(yǎng)由三部分組成：理解基本科學觀點、理解科學方法、理解科學研究機構(gòu)的功能。科學方法源于生活，用于生活。國際科普理論學者認為，科學方法是科學素養(yǎng)中最重要的內(nèi)容，公眾理解科學，最重要的就是要理解科學方法并應用這些科學方法解決自己生活和工作中的各種問題?！睹鄯湟贰分校袑庍\用“蜜蜂引路”的科學方法，尋找到了那位養(yǎng)蜂人：

列寧一邊走一邊看，發(fā)現(xiàn)路邊的花叢里有許多蜜蜂。他仔細觀察，只見那些蜜蜂采了蜜就飛進附近的一個園子，園子旁邊有一所小房子。列寧走到那所房子跟前，敲了敲門，開門的果然就是養(yǎng)蜂的人。

對科學方法的了解關乎學生的綜合素質(zhì)?？枴に_根說過：“科學方法似乎毫無趣味，很難理解，但是它比科學上的發(fā)現(xiàn)要重要得多。”在現(xiàn)實生活中，一些人的盲從行為，就是與缺乏科學方法有關。

我們要呵護學生的好奇心，有的學生追問：“蜜蜂為什么能夠引路？”可讓學生展開綜合性學習，在網(wǎng)絡上找答案，拓展科學知識，豐富科學素養(yǎng)：

1994年，中國臺灣生物學家李家維教授、研究生徐錦源經(jīng)過長期的觀察和研究，首次在蜜蜂腹部發(fā)現(xiàn)“超順磁鐵”，證實蜜蜂依靠這種“超順磁鐵”導引，隨著地球磁場的變化辨認方向。

徐錦源仔細觀察了工蜂腹部一群細胞內(nèi)的鐵顆粒形成過程，又以40萬電子伏電子顯微鏡觀察這些鐵顆粒。經(jīng)放大180萬倍后，從繞射圖譜與傅里葉轉(zhuǎn)換計算，證實鐵顆粒的核心處有近萬個超順磁鐵粒子；粒子的直徑為0.01微米，遠小于任何已發(fā)現(xiàn)的單晶磁鐵。這是科學工作者首次在動物細胞內(nèi)找到超順磁鐵，并明確了解其形成方式和位置。然后，李家維教授進一步探索蜜蜂磁鐵的運作原理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，蜜蜂體內(nèi)的鐵顆粒表面包覆一層細胞膜，再以蛋白質(zhì)的細胞骨架“懸吊”在細胞質(zhì)中，隨著地球每一點磁場不同變化，磁鐵粒子發(fā)生膨脹與收縮，牽動細胞骨架，將信息由神經(jīng)細胞傳送到蜜蜂的腦部。

四、語文表達的科學情感

老舍先生的《養(yǎng)花》有一段精彩的描寫：“趕到曇花開放的時候，約幾位朋友來看看，更有秉燭夜游的味道——曇花總在夜里開放?！?/p>

學生閱讀這段美文，升騰起熱愛科學的情感，產(chǎn)生出探究科學的激情。曇花是一種什么樣的花呢？學生查閱資料才搞明白：曇花是仙人掌科植物。莖、葉都已發(fā)生了變態(tài)，老莖呈圓柱形且木質(zhì)化，莖上有一層蠟質(zhì)；葉子已退化成很細的針狀。

人們?yōu)槭裁匆鼱T夜游去看曇花呢？學生在書上找到了答案：

曇花的花瓣又大又嬌嫩，需要有一定的氣溫條件才能開花。白天溫度過高，空氣干燥；深夜里氣溫又較低，對曇花的開放不利。只有夏天晚上9～10點鐘左右的氣溫和溫度最為適宜，所以曇花總是在晚上開花。而且只開放兩三個小時，這樣就可以避免高溫和低溫的傷害，曇花的這種現(xiàn)象人們稱作“曇花一現(xiàn)”。

曇花開放時像什么樣兒呢？花筒慢慢翹起，絳紫色的外衣慢慢打開，然后由20多片花瓣組成的、潔白如雪的大花朵就開放了。開放時花瓣和花蕊都在顫動且艷麗動人。3～4小時后，花冠閉合，花朵很快就凋謝了。

學生課外閱讀，一連串地提出問題、解決問題，既獲得了科學知識，又培養(yǎng)了科學素養(yǎng)。《實施方案》指出，青少年的科學興趣、創(chuàng)新意識、學習實踐能力要有明顯提高。邁克爾？文森特？麥金尼斯說，如果人們想要了解和解決復雜的社會與生態(tài)問題，首先需要與各自所在地和群體建立親密的關系，而與一個地方建立關系通常是一個既包括科學又包括情感交流的協(xié)商過程，需要將生態(tài)學與哲學價值和經(jīng)濟動機相結(jié)合。

五、語文表達的科學態(tài)度

美國先進科學協(xié)會頒布的《2061計劃》中提出，科學教育的兒童應該具有的科學態(tài)度是：好奇心——善于提出問題，并且積極地去尋求答案；尊重實證——思路開闊，積極主動地去考慮不同的、有沖突的實證；批判地思考——權(quán)衡、觀察和對觀察到的事實進行評價：靈活性——積極主動地接受經(jīng)證實的結(jié)論和重新考慮自己的認識；對變化世界敏感——有尊重生命和環(huán)境的覺悟。

《只有一個地球》從人類生存的角度介紹了地球的有關知識，闡明了人類的生存“只有一個地球”的事實，用真誠的態(tài)度呼吁人類應該珍惜資源，保護地球：

科學家已經(jīng)證明，至少在以地球為中心40萬億千米的范圍內(nèi)，沒有適合人類居住的第二個星球。

課文引用了科學家的研究成果，用數(shù)字說明的方式，證實“只有一個地球”適合人類居住。閱讀課文，學生“積極主動地接受經(jīng)證實的結(jié)論和重新考慮自己的認識”，并產(chǎn)生“尊重生命和環(huán)境的覺悟”，增強了珍惜資源、保護地球生態(tài)環(huán)境的科學素養(yǎng)，產(chǎn)生了保護地球的意識并付諸行動的科學態(tài)度。

六、語文表達的科學道德

《蟋蟀的住宅》有一段童話般的描寫：

在兒童時代，我到草地上去捉蟋蟀，把它們養(yǎng)在籠子里，用菜葉喂它們?，F(xiàn)在為了研究蟋蟀，我又搜索起它們的巢穴來。

在朝著陽光的堤岸上，青草叢中隱藏著一條傾斜的隧道，即使有驟雨，這里也立刻就會干的。隧道順著地勢彎彎曲曲，最多不過九寸深，一指寬，這便是蟋蟀的住宅。出口的地方總有一叢草半掩著，就像一座門。蟋蟀出來吃周圍的嫩草，決不去碰這一叢草。那微斜的門口，經(jīng)過仔細耙掃，收拾得很平坦。這就是蟋蟀的平臺。當四周很安靜的時候，蟋蟀就在這平臺上彈琴。

法國動物行為學家、文學家讓·亨利·卡西米爾·法布爾（Jean-Henri Casimir Fabre ）為什么能夠?qū)懗鋈绱髓蜩蛉缟目茖W美文？一是仔細觀察，二是文學紀實。他年幼的時候就被鄉(xiāng)間的蝴蝶與蟈蟈這些可愛的昆蟲所吸引。他樸實地、精確地記錄了自己進行的試驗，揭開了昆蟲生命與生活習慣中的許多秘密，不但展現(xiàn)了他科學觀察研究方面的才能和文學才華，同時還向讀者傳達了他的人文精神以及對生命的無比熱愛。達爾文稱法布爾為“無法效仿的觀察家”，當然，他也是科學道德的楷模。

科學道德，一要科學，二要道德?？茖W的境界主于真，道德的境界主于善，藝術的境界主于美。《實施方案》指出，要“大力開展科學道德和學風建設”。對科學家而言，要“弘揚科學道德，形成鼓勵創(chuàng)新、寬容失敗、防止造假的科技創(chuàng)新環(huán)境，推動形成更好的學術環(huán)境，激勵廣大科技工作者投身創(chuàng)新實踐?！睂πW生而言，就是善于觀察，表達真情實感，不說空話、套話、假話，不抄襲別人的作品，做到“我口表我心，我筆抒我情，我手寫我文”，具有求真務實的科學道德素養(yǎng)。

七、語文表達的科學精神

《實施方案》要求“大力倡導科學精神，努力踐行社會主義核心價值觀”?？茖W精神（scientific spirit）是人們在長期的科學實踐活動中所形成的共同信念、價值標準和行為規(guī)范的總稱，是由科學性質(zhì)所決定并貫穿于科學活動之中的基本的精神狀態(tài)和思維方式，是體現(xiàn)在科學知識中的思想或理念?？茖W精神需要逐漸滲入學生的意識深層，使其具有堅持力，以及不怕困難、不辭辛勞、勇于創(chuàng)新的精神?！墩胬碚Q生于一百個問號之后》有這樣一段精彩片段：

最有趣的是一位奧地利醫(yī)生。一次兒子睡覺時，他發(fā)現(xiàn)兒子的眼珠忽然轉(zhuǎn)動起來。他感到很奇怪，連忙叫醒兒子，兒子說他剛才做了個夢。這位醫(yī)生想，眼珠轉(zhuǎn)動會不會與做夢有關呢？會是什么關系呢？他百思不得其解。于是，帶著一連串的疑問，他以兒子、妻子、鄰居為實驗對象，進行了反復的觀察實驗，最后得出結(jié)論：當睡覺的人眼珠轉(zhuǎn)動時，他確實正在做夢。如今，人們研究夢的生理學，便根據(jù)眼珠轉(zhuǎn)動的次數(shù)和時間，來測量人做夢的次數(shù)與夢的長短。

學生閱讀，從奧地利醫(yī)生那里可以獲得“虛心接受科學遺產(chǎn)”的科學精神，包括學習、傳承、發(fā)揚科學家的——理性精神：科學活動是從經(jīng)驗認識層次上升到理論認識層次的科學抽象的過程；實證精神：科學的實踐活動是檢驗科學理論真理性的唯一標準；求實精神：“實事求是”是科學精神的核心，科學須正確反映客觀現(xiàn)實，實事求是，克服主觀臆斷；可重復和可檢驗精神：研究在一定條件下就必然出現(xiàn)的事情，應具備可重復、可檢驗原則；求真精神；探索精神：有方向和信心；創(chuàng)新精神：這是科學的生命，科學活動的靈魂?！伴_拓進取”是科學精神的活力；嚴格精確的分析精神：確定性或精確性是科學的顯著特征之一；實踐精神：離開實踐，科學毫無意義和真實性；鍥而不舍的精神：善于“打破砂鍋問到底”的人，才能從中有所發(fā)現(xiàn)，有所發(fā)明，有所創(chuàng)造，有所成就。

八、語文表達的科學價值

關于科學價值，《實施方案》提出：弘揚科學家科技報國的高尚情操、無私奉獻的愛國情懷和堅守創(chuàng)新的科學精神，大力弘揚社會主義核心價值觀。例如《千年夢圓在今朝》，表達的科學素養(yǎng)要點是：

其一，讀出科學的追夢價值。追求夢想，可以產(chǎn)生不竭的科研動力。

飛離地球，遨游太空是中華名族很久以來的夢想。在中國的古代，早就流傳著“嫦娥奔月”的神話，人飛于天、車走空中的傳說，以及“鯤鵬展翅”九天攬月的奇妙想象。富有激情和超凡想象力的炎黃子孫不只是在簡單地描繪著瑰麗絢麗的飛天之夢，他們于千百年的歲月流傳之中，不斷地嘗試實現(xiàn)自己的美好愿望。

其二，讀出科學的影響價值。重大科研成果，是國家綜合實力強大的表現(xiàn)，是國家繁榮昌盛的象征，是捍衛(wèi)國家安全的重器，是提升國際影響力的法寶。

1949年，新中國的成立使中華民族的歷史掀開了嶄新的一頁，中國的航天事業(yè)也呈現(xiàn)出勃勃生機。毛澤東主席在蘇聯(lián)第一顆人造衛(wèi)星上天之后的第二年——1958年，就莊重地表示：“我們也要搞人造衛(wèi)星?！苯?jīng)過十多年的努力，1970年4月24日，寂寞而遼闊的茫茫太空中，第一次響起了中國人的聲音，那穿越蒼穹的《東方紅》樂曲，讓海內(nèi)外華人振奮不已，中國成為世界上第五個能夠發(fā)射衛(wèi)星的國家。

其三，讀出科學的應用價值。科學的價值在于應用?？茖W是為人類服務的，要為國家經(jīng)濟建設和社會發(fā)展作出貢獻。

在準備發(fā)射人造衛(wèi)星的同時，中國科學家滿懷希望地開始了載人航天技術的探索。

除此之外，科學價值還有：

科學的經(jīng)濟價值?？茖W知識使人們能制造許多產(chǎn)品、做許多事業(yè)?？茖W知識產(chǎn)生巨大影響的能力本身就是一種價值。如參考消息網(wǎng)2016年10月5日報道：“英媒稱，就連中國也無法抗拒太空旅游的吸引力。據(jù)本刊了解，一家有政府背景的中國機構(gòu)正在研制巨型太空飛機。這架飛機最多可搭載20名游客，并在一天之內(nèi)飛抵太空邊緣——其承諾搭載游客的人數(shù)將大大超過目前任何其他商業(yè)宇航公司?！?/p>

科學的享受價值?？茖W可以提供智慧與思辨的享受。這種享受，學生可以從閱讀、學習、思考中得到，而科學家則要從真正的深入研究中方能滿足。

科學的創(chuàng)新價值?？茖W創(chuàng)新改變了人們對世界的概念。由于科學的發(fā)展，學生可以想象無窮奇妙的東西，比詩人和夢想者的想象要豐富離奇千萬倍。

九、語文表達的信息素養(yǎng)

信息素養(yǎng)更確切的名稱應該是信息文化，它是一種適應信息社會的綜合能力，涉及信息的意識、信息的能力和信息的應用，它包含人文的、技術的、經(jīng)濟的、法律的諸多因素，和許多學科有著緊密的聯(lián)系。對學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)，《實施方案》提出三條“措施”：一是加強信息素養(yǎng)教育，幫助青少年正確合理使用互聯(lián)網(wǎng)；二是大力開展線上線下相結(jié)合的青少年科普活動，滿足青少年對科技、教育信息的個性化需求；三是面向農(nóng)村學生特別是農(nóng)村留守兒童，開展科技輔導、心理疏導、安全健康等方面的志愿服務，幫助他們提高科學素質(zhì)、豐富生活閱歷、增長見識?！毒C合性學習：走進信息世界》一文表達了信息素養(yǎng)的三個要點：了解信息傳遞的方式，了解信息搜集的方式，了解信息處理的方式。

十、語文表達的科學觀念

科學素養(yǎng)的測試由三個方面組成：科學基本觀念、科學實踐過程、科學場景?？茖W觀念指的是人們對某一科學對象或科學過程的本原和本體的見解和意識?！都偃鐩]有灰塵》表達的科學觀念是灰塵鮮為人知的另一面：人類的生息離不開灰塵。

提出假設：假如沒有灰塵。

驗證假設：假如大氣中沒有灰塵，強烈的陽光將使人無法睜開眼睛；假如大氣中沒有灰塵，天空將始終是蔚藍色的一片；假如空中沒有灰塵，地面上的萬物都將是濕漉漉的，更為嚴重的是，大氣中的相對濕度不斷上升，就會影響生物的生存。假如沒有灰塵，大自然將多么單調(diào)。

科學結(jié)論：人類的生息離不開灰塵。

一種科學觀念的成立，包括“為什么想”“怎樣想”和“想出了什么”這樣一些問題，如果學生對這些基本問題都領悟到了，就反映學生具有了科學觀念。

十一、語文表達的科學道理

“黃河之水天上來”，在李白詩句里，是夸張；在《黃河是怎樣變化的》，卻講了一個科學道理：

黃河是世界上含沙量最大的河，其含沙量相當于長江的68倍。黃河每年從中上游帶到下游的泥沙總重量達16億噸，其中12億噸被搬到了大海，4億噸則沉積在下游河道中。問題就出在這4億噸泥沙上。它使黃河的河床逐年升高，結(jié)果有的河段高出兩岸農(nóng)田3-4米，有的甚至高出10米以上，使黃河成了懸河。每到洪水季節(jié)，黃河這些地段的堤壩很容易決口，造成可怕的大水災。

課文講的科學道理，從邏輯上看， 是黃河變化的、簡明的、有清楚界定的應用范疇的理論；從經(jīng)驗上看， 講述的是科學家用實驗或觀察加以檢驗的預測、在實際上已有了被證實的、改造黃河的設計方案的理由。

十二、語文表達的科學研究過程

《琥珀》表達的要點是，科學家研究琥珀里為什么有一只蜘蛛和小蒼蠅的過程：

蜘蛛剛撲過去，忽然發(fā)生了一件可怕的事情。一大滴松脂從樹上滴下來，剛好落在樹干上，把蒼蠅和蜘蛛一齊包在里頭。

小蒼蠅不能撣翅膀了，蜘蛛也不再想什么美餐了。兩只小蟲都淹沒在老松樹的黃色的淚珠里。它們前俯后仰地掙扎了一番，終于不動了。

松脂繼續(xù)滴下來，蓋住了原來的，最后積成一個松脂球，把兩只小蟲重重包裹在里面。

科學研究過程，包含著科學家科學探究的知識、科學探究的能力以及關于科學技術對人類生活和工作所產(chǎn)生影響的認識。學生了解科學家研究琥珀形成的過程，獲得了語文素養(yǎng)，也培育了科學素養(yǎng)。

法國著名哲學家、科學史家米歇爾·塞爾在《拇指一代》一書中，將科技發(fā)展融入哲學思考，預測未來社會將會出現(xiàn)“新人類”。新人類的認知方式和諸多領域?qū)@得空前的解放，從而完成人類文明的突變。新人類必定是科學素養(yǎng)、語文素養(yǎng)的珠聯(lián)璧合?？茖W包括自然科學和社會科學。利用語文教材普及學生的科學知識和科學方法，激發(fā)青少年的科學興趣，培養(yǎng)青少年的科學思想和科學精神，提升科學素養(yǎng)，是語文教學責無旁貸的義務。

參考文獻：

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（責任編輯：李陽）