统编高中语文教材科学素养的内涵及实现

周剑清 周游

摘      要 语文教材中融入科学素养是培养学生国际科技竞争视野的需要。基于国内外文献与研究、高中各学科课程标准对科学素养的关照，统编版高中语文教材中科学素养的基本内涵包括四个方面：科学知识、科学思维、科学精神、社会责任，通过对语文教材选文中科学素养的本质核心进行探讨，提出了培养语文科学素养教学的三条路径：转变传统教学意识，探究复合教学模式，注重层级教学设计。

关 键 词 科学素养  高中语文  教材选文  培养路径

引用格式 周剑清，周游.统编高中语文教材科学素养的内涵及实现[J].教学与管理，2022（12）：74-78.

2020年9月11日，习近平总书记主持召开科学家座谈会强调：“好奇心是人的天性，对科学兴趣的引导和培养要从娃娃抓起，使他们更多了解科学知识，掌握科学方法，形成一大批具备科学家潜质的青少年群体。”[1]培养科技人才的根本途径是教育，科学素养教育影响着国家科学技术水平与创新能力的提高，决定着一个国家和民族的兴衰。

语文作为人文学科，其教材中的科学素养要素长期被教育者和学习者忽视。随着科学技术在国家发展中占据的地位日渐凸显，技术思维越来越受到重视。语文教材的编写也在选文中加大了科学素养选文的比重，特别是新的统编版高中语文教材更注重这一内容的融入。基于语文科学素养的基本内涵，全面分析统编版高中语文教材科学素养选文，力图探索培养路径，为语文教育者提供教学思考。

一、语文科学素养的内涵

1.科学素养的本质

国际学生科学素养测试大纲（PISA）将学生科学素养测试范围确定为三个方面：科学知识、科学研究的过程和科学对社会的作用;我国国务院2006年印发的《全民科学素质行动计划纲要（2006-2010-2020年）》中将我国公民基本科学素养确定为：“了解必要的科学技术知识，掌握基本的科学方法，树立科学思想，崇尚科学精神，并具有一定的应用它们处理实际问题、参与公共事务的能力。”[2]国内学界对科学素养的核心要素界定见仁见智，基于学科来讨论科学素养：将所跨学科划定至物理、化学、生物和地理的学者认为，科学素养导向的科学教育不再局限于各学科工具性知识、技能的培养，而是立足于学生所处的多元复合生活世界，弱化学科界限，在实际问题解决中发展学生科学素养和高阶思维能力[3]。也有学者认为科学素养是个体实现终身发展的必备素养，是学生发展核心素养框架中的关键成分，至少应包含批判质疑精神、理性思维、探究能力等[4]。可见科学素养的本质以科学知识为生发点，向科学思维、科学精神等高阶素养发展。

2.语文学科中的科学素养

纵观物理、化学、生物学、地理、数学课程标准中对科学素养的关照，我们可以得出：科学素养属于各学科核心素养的上位概念，科学素养囊括了各门科学学科的核心素养，是高中课程的教育目标之一。我们再通过这些学科核心素养的横向对比，我们可解析出“思维”“观念”“探究”和“社会责任”这四个主要科学要素。其中语文学科核心素养之一“思维发展与提升”与科学素养重要相关（如图1）。

在倡导科学精神与人文精神融合的新時代发展要求下，各学科核心素养的落实逐渐弱化了学科之间的壁垒，尤其是在思维、观念等个人素质提升方面。《普通高中语文课程标准（2017年版）》（以下简称《语文课程标准》）作为语文教材编写的依据，其中基本理念、学科核心素养、课程目标、教材编写要求、学习任务群都体现出了对科学素养的关照。

第一，语文课程的基本理念：“注重时代性，构建开放、多样、有序的语文课程。”[5]要求充分反映马克思主义中国化最新成果、当代社会进步、科技发展和学科发展前沿。这一要求为科学知识走进语文教材提供了重要指导。第二，语文学科核心素养中“思维发展与提升”对学生思维方法和思维品质提出了要求。这对培育学生科学素养中的科学思维具有奠基作用，科学思维应该是全学科的责任，是多方合力的结果，因此，不应局限于自然科学。第三，语文课程的目标：“坚持文化自信，提高社会责任感，增强为中华民族伟大复兴而奋斗的使命感。”[6]第四，语文教材编写：选文应具有典范性和时代性，开拓学生的学习视野，激活思维，发展核心素养;培养学生的社会责任感、实践能力和创新精神[7]。第五，语文课程内容：统编版高中语文必修的“当代文化参与”“跨媒介阅读与交流”“思辨性阅读与表达”“实用性阅读与交流”四个学习任务群，选择性必修的“中华传统文化经典研习”“科学与文化论著研习”学习任务群，选修的“学术论著专题研讨”这些学习任务群与科学思维、批判质疑精神、探究能力和科学观念等都有契合之处。培养学生“社会责任感”是各学科科学素养培养最明显的共同之处，《普通高中生物学课程标准（2017年版）》还将“社会责任”写进了学科核心素养之中，关注学生运用学科知识解决问题的能力，相比之下语文的“社会责任感”则更多表现在激发学生勇于发现问题、解决问题、奉献社会的欲望，在教材编写和课程内容安排上也增加了时代精神的占比。

基于以上国内外科学素养理论基础、科学学科对科学素养内涵的界定，再结合语文学科自身特点与课程标准对科学素养的关照，本文将语文学科的科学素养的核心要素界定为四方面：科学知识、科学思维、科学精神与社会责任。

二、选文中科学素养的核心本质

统编版高中语文教材根据《语文课程标准》精神，编写了必修2册、选择性必修3册共5册28个单元，融入12个学习任务群，其中有6个学习任务群与科学素养相关。经对语文科学素养选文的分析，可将其分为科学知识与科学思维、科学精神与社会责任两部分进行讨论。

我们分析了科学知识、科学思维、科学精神和社会责任四方面的核心要素在各选文中的分布情况，据此可评析统编版高中语文教科书编制在提升学生科学素养方面的努力。

1.科学知识与科学思维

根据语文科学素养的内涵，结合统编版高中语文教材的单元导语、选文主题、注释和学习提示等版块，解析科学素养选文科学知识与科学思维部分。

在后现代社会，随着信息化和科学技术的不断发展，使得技术理性逐渐占了优势，传统、封闭的知识被解构，“不稳定性”的知识尤其是科学知识成为了学习者的主要学习内容[8]。统编版高中语文教材充分体现了《语文课程标准》对教材编写应具有时代性的要求，落实了“科学与文化论著研习”的安排：根据统计，注重科学知识普及的共有6篇，2篇精读，4篇自读，编者让更多更新的科普性科学知识、自然科学和社会科学论文、著作走进语文教材。如從达尔文《物种起源》节选的《自然选择的证明》、卡尔·萨根的科普作品《宇宙的边疆》、梁思成的科技论文《中国建筑的特征》等均属于科学与文化论著，具有严密的逻辑、准确的语言、鲜明的观点，引导学生阅读不同文体，开阔视野，淬炼理性科学思维，激发批判质疑、勇于探索的科学精神。

科学思维是语文科学素养的主要培养目标，“思维发展与提升”对学生逻辑思维、辩证思维和创造思维发展的要求刚好与科学思维培养相契合。具有时代价值的中华传统文化展现了朴素的辩证思维和勇于突破陈规的创造思维，此外学习任务群“思辨性阅读与表达”也是语文学科中科学素养的重要内容。根据统计，注重科学思维培养的选文有25篇和1个学习活动单元，其中13篇精读，11篇自读。无论从篇数上看，还是从选文的教学类型上分析，都发挥着科学思维在语文科学素养中中流砥柱的作用。如高中语文必修下册第七单元的选文，魏征的《谏太宗十思疏》、苏洵的《六国论》等均为议论性文章，有立论文、有驳论文，事实与观点具有严密的逻辑思维，评说与表达观点注重辩证分析，对学生科学推理、分析综合、破立有序等思维方法的训练、思维批判性和敏捷性的提高具有重要作用。

2.科学精神与社会责任

根据语文科学素养的内涵，结合统编版高中语文教材的单元导语、选文主题、注释和学习提示等版块，解析科学素养选文科学精神与社会责任部分。

在过去的教材编写、课堂教学安排中，科学精神似乎是无足轻重的一部分，但在统编版高中语文教材科学素养类选文中注重对学生科学精神浸润的有14篇，其中7篇精读，7篇自读。从选文的主题上看，这类选文更多关注科学家们漫长且艰辛的探索之路，聚焦科学家们坚守真理与正义、无私奉献与不懈创新等精神品质。不仅有体现时代性的2015年诺贝尔医学奖获得者屠呦呦的演讲、落实近年劳动主题教育的《以工匠精神雕琢时代品质》，也有国外哲学家们追求真理的理性辩论，如卢梭的《怜悯是人的天性》、恩格斯的《社会历史的决定性基础》，这些文章从不同角度激发学生热爱科学、勇于创新、乐于探索，从而培养学生真善美的理想人格。

科学精神与社会责任具有许多相重合的地方，比如屠呦呦为了探索出抗疟新疗法，多年来执着探索，精神可嘉。但支撑鼓舞她走过艰辛岁月的必然还有她对成千上万患者的担忧，对社会责任的担当。再如李斌的《以工匠精神雕琢时代品质》，该选文阐述工匠精神的内涵，倡导工匠精神的发扬。中国工程院院士、中国工程院原副院长杜祥琬曾表示：“工匠精神是科学精神和人文精神的结合。科学精神就是求真，假工匠是干不出好活来的。”[9]因此，这篇选文蕴含着弘扬求实求精的科学精神，引导学生拒绝浮躁风气和短视心态，澄清了对工匠精神的一些误解，端正对劳动、对职业的认识，从而激发我们尊重劳动、追求卓越的情感。传承工匠精神、追求中国制造、中国精造，最后走向中国创造的社会责任感[10]。其中尊重劳动、追求卓越是作为社会成员应担当的社会责任。此外，还有专门针对社会责任感这一要素的选文，如《心有一团火，温暖众人心》记述了在社会主义建设和中华民族伟大复兴的历程中，涌现出来的具有高度责任感和奉献精神的小人物事迹。这对培养学生爱岗敬业的优秀品质具有重要作用，引导学生投身社会主义精神文明建设，为中华民族伟大复兴而奋斗。

从科学素养的四个核心要素在语文教材中的安排情况来看，五册教材中语文科学素养选文共有30篇，部分选文包含多种核心要素，如李斌的《以工匠精神雕琢时代品质》，该选文事实与观点的逻辑关系严密，对学生逻辑思维的发展具有一定作用;选文主题为工匠精神，是对科学精神的弘扬;选文意在引导学生热爱劳动、尊重劳动、追求卓越，体现出了为社会、为国家的发展而奋斗的社会责任感。语文科学素养选文关注科学知识的选文有6篇，关注科学思维的选文有25篇，关注科学精神的选文有14篇，关注社会责任的有6篇。从中可看出统编版高中语文教材在科学素养培养方面的重点、核心要素之间的关系：科学知识是提升科学思维、培育科学精神、升华社会责任的基础，科学思维的提升是语文科学素养类选文的主要培养目标，科学精神与社会责任则是学生语文科学素养的归属。

三、语文科学素养教学的实现路径

统编高中语文5册教材于2020年8月编写完成、9月投入使用，其中科学素养类选文体裁多样、层次丰富，且极富时代性。同时教师对新教材中科学素养教学还没有形成清晰的全局观，可借鉴的教学经验较少，因此，探究出一条适合统编版高中语文教材中科学素养的实现路径是十分必要的。面对新教材新素养，教学意识的转变是前提，教学模式的创新是科学素养教学的突破点，真正落实到本学科的教学设计，层层深入，逐步实现。

1.转变传统教学意识，提升个人科学素养

教师在安排教学计划的时候，常常会对教材中的选文进行选择性教学;在确定教学目标的时候，常常会漠视科学素养相关目标的制订;在开展教学活动的时候，往往会选择单向传输而不是双向探讨。2021年后，我国踏上了全面建设社会主义现代化新征程，在新阶段对人才有了新要求;社会主义的建设者和接班人需要有专业且丰富的科学知识、逻辑创新思维、工匠精神、劳模精神和为实现中华民族伟大复兴而努力奋斗的社会责任感;统编版高中语文教材编委已经将科学素养核心要素全面融入教材，思想理论知识、中外哲学知识、物理天体知识、生物化学等知识有序出现在语文教材当中。这些国情、学情、教情都要求新时代的教师转变传统的教学意识，自觉提高个人科学素养。教师教学思维模式的转变是前提。转变思维立场，站在学生认知角度理解学生、关注思维过程而不仅是结果、尊重学生的思维发展规律、勤于思考[11]。语言是思维的外壳，语言又承载着优秀传统文化，学好语文的核心在于思维的训练。其次，教师应加强科学精神的价值导向。高中学习阶段正是学生价值观念形成的重要时期，教师的价值观念在教学过程中潜移默化地影响学生。如果教师在教学过程中能够以批判质疑的眼光向学生们介绍选文作品，能够带领学生深刻分析比较不同观点、勇于探究作者或作品背后的故事，学生很难不受到教师的影响，在课外阅读中敢于质疑权威、对待不同文化能够批判吸收形成自己的观点立场，对待舆论事件明辨是非不盲从，自觉提高自身的科学精神，在写作中能够展现严密的逻辑思维，运用恰当的方式阐述自己的观点。

2.探究复合教学模式，消融科学人文壁垒

复合教学指超越原学科界限进行其他学科的教学，也称跨学科教学。语文教材中的科学素养教学需要立足全局观，整体规划，消融科学学科与人文学科壁垒。科学素养原本是科学学科的专属素养，但随着时代的发展，它已经渗透在了其他学科中。虽然内涵稍有差异：自然科学中的科学精神更多强调在实验上不断探索、勇于创新的精神与科学实践、解决问题的能力，科学思维则强调综合思维、发散思维，关注客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式;而语文学科中的科学精神更多强调在观点上的批判质疑，认知上的独立创新，科学思维更多强调文学的直觉思维和形象思维、语言文字的逻辑辩证思维。不同学科各有特点，但都同属科学素养，在根本上有许多共通之处。

语文科学素养教学离不开跨学科教学，语文教师可与其他科目老师配合共同制订教学设计，全方位理解、多维度渗透科学素养教育。如以科学知识要素为核心的选择性必修下册选文《天文学上的旷世之争》，该篇选文属于科学史文章，除了能训练学生逻辑论证思维，其中涉及到历史学科、天体物理学中相关知识的理解与学习：该选文概括、梳理了中国古代宇宙结构学说的发展过程;“宣夜说”“盖天说”“浑天说”等宇宙结构学说的基本观点又涉及天体物理的相关知识。再如以社会责任要素为核心的选择性必修中册选文恩格斯的《社会历史的决定性基础》，除了要学习恩格斯论述问题的辩证思维、梳理概念之间的逻辑关系，学习内容还涉及思想政治学科的知识：论述了经济因素与历史发展、上层建筑的关系，指出经济关系是“社会历史的决定性基础”“归根到底制约着历史发展”等[12]。基于此，语文教师在引导学生学习科学素养类选文时，就要融汇多学科的知识，打破学科之间的壁垒，在教学设计中联合其他学科教师复合教学。这样的教学模式能够对学科教学起到互补作用，科学学科的科学素养强调探究与创新意识，而语文科学素养强调逻辑性的语言表达与交流、深层次的思维学习活动，跨学科科学素养教学相倚为强，消融学科知识领域壁垒，提升学生发现问题、解决问题的综合能力。

3.注重层级教学设计，构建科学素养体系

根据对统编版高中语文教材科学素养选文的分析，除了能明晰教材中科学核心要素的占比情况，还能知道各册教材科学素养培养的重点（见下表）。

由上表可见，科学素养选文在五册书中分布均匀，贯穿了整个高中语文课程，是语文科学素养培养重点。其中选择性必修上册有一个专门的学习活动单元“逻辑的力量”用于培养学生的科学思维，这也正符合了《语文课程标准》把“思维的发展与提升”作为语文学科核心要素之一的要求。其次，必修上册科学素养选文最多，高达15篇，重点培养科学思维、科学精神和社会责任，还未涉及科学知识，蕴含科学知识的选文具有专业术语多、难理解，文体质朴、少修辞等特点，主要放在选择性必修下册;而蕴含社会责任的选文难度较小，但需要较长时间在日常生活和社会实践活动中融会贯通，主要放在刚进入高中课程就要学的必修上册，整套教材科学素养选文的安排遵循了循序渐进的原则，具有层级特点。

具体的语文科学素养教学设计可根据科学素养核心要素在各册教材中的分布情况，分重点、分时间来开展教学设计。从科学素养自身的结构体系来说，科学知识是基础，科学思维是科学能力的核心，科学精神以科学思维为基石而产生，科学精神与社会责任是行为的价值标准和行为表现，是科学素养最终归属。因此，科学知识、科学思维、科学精神和社会责任这四种要素根据产生条件由低到高形成梯形上升。但在语文学科，科学思维不仅是语文科学素养培养的重点，也是整个语文课程的核心要素;科学精神是根据语文教材的时代性、传统文化的时代意义作为教学逻辑起点，是语文核心要素“文化传承与理解”内容的一部分，认识古今中外的人类对“道”或知识的探索欲望和科学信念;社会责任是普通高中教育的主要目标，是当今社会人群的必备品格;而科学知识主要阵地在自然科学学科当中完成，语文学科中的科学知识是为科学思维、科学精神和社会责任服务的。因此，根据语文科学素养培养重点，可将语文科学素养体系由低到高的划分为：科学知识、社会责任、科学精神和科学思维。教师可根据统编版高中语文科学素养在各册教材中的分布情况、语文科学素养体系和科学素养核心要素之间的关系来进行层级教学设计，全面提升学生的科学素养。

本次语文科学素养的提出，为语文教科书学习和教学提供了可借鉴的经验，最终达成普通高中的培养目标：进一步提升学生综合素质，着力发展核心素养，使学生具有理想信念和社会责任感，具有科学文化素养和终身学习能力，具有自主发展能力和沟通合作能力[13]。

参考文献

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[11] 李庆国.教师改变思维模式  促进学生能力提升——谈教师的思维模式对学生的影响[J].物理教师，2020，41（05）：29-32.

[12] 中華人民共和国教育部.普通高中教科书语文选择性必修中册[M].北京：人民教育出版社，2019：6.

[作者：周剑清（1970-），男，湖南永州人，广西师范大学教务处副处长，副教授，博士;周游（1996-），女，重庆江津人，广西师范大学文学院/新闻与传播学院，硕士生。]

【责任编辑  关燕云】