2023年2月21日，中共中央总书记、国家主席习近平在主持中共中央政治局就加强基础研究进行的第三次集体学习时提出，要在教育“双减”中做好科学教育加法，激发青少年好奇心、想象力、探求欲，培育具备科学家潜质、愿意献身科学研究事业的青少年群体。科技创新能力是科技与社会发展的决定性力量，中国青少年的科技创新能力直接关系到国家未来的发展，习总书记关于“做好科学教育加法”的指示精神意义重大。
在科技强国大背景下，作为一线教师，我们必须首先清醒地认识到：近年来，青少年群体“想象力跟不上科技”的突出问题已经引起社会普遍关注。
这一问题的出现虽然很大程度上是由基础教育的特殊性决定的——在中小学阶段，科学学科所传授的主要是在科学史上经过长期检验的相对稳定的知识，故无法即时、全面地反映科学与技术的前沿发展。我们不仅要认识到问题，还要思考青少年科技创新能力的培养与社会发展的关系：未来什么样？未来需要今天的学生具备怎样的能力？我们的教育如何做才能让学生长大后适应未来？
青少年想象力与创新能力的培养是个复杂的系统工程，需要学校和社会各方共同发力。具体到语文学科与“做好科学教育加法”，通常需要回答三个基本问题：一是该不该？二是能不能？三是如何做？
作为中小学科普科幻教育的实践者与推动者，笔者认为，《普通高中语文课程标准（2017年版2020年修订）》和《义务教育语文课程标准（2022年版）》（以下简称“语文新课标”）已经为语文学科“做好科学教育加法”提供了理论依据和行动指南。实践表明，语文学科同样能承担对青少年进行科学教育的重任，且已形成一些行之有效的基本模式，语文课堂理应成为青少年科技创新能力培养的重要阵地。
本文，笔者结合义务教育“语文新课标”、初中语文统编教材以及北京景山学校初中语文教师团队的实践案例做了一些基础性的梳理工作，以期为更多一线语文教师开展科学教育带来启思。
壹
如何基于“语文新课标”认识科学教育
2021年6月，国务院印发《全民科学素质行动规划纲要（2021—2035年）》，明确指出：“公民具备科学素质是指崇尚科学精神，树立科学思想，掌握基本科学方法，了解必要科技知识，并具有应用其分析判断事物和解决实际问题的能力。”陕西师范大学胡卫平教授在《中国孩子最缺的是什么科学素养？》一文中则指出：科学素养主要包括“科学观念与运用”“科学思维与创新”“科学探究与交流”“科学态度与责任”四个维度。
义务教育“语文新课标”不仅要求学生阅读科技作品，“注意领会作品中所体现的科学精神和科学思想方法”，更在“实用性阅读与交流”“思辨性阅读与表达”“整本书阅读”“跨学科学习”等学习任务群中，设置了与科学教育密切相关的语文实践活动，其目的正是助力科学学科，以及形成合力，培养学生的科学素养。在此，笔者对“语文新课标”中与科学教育相关的语文实践活动的基本要求进行了梳理。
表1“语文新课标”中与科学教育相关的
语文实践活动基本要求
经过梳理，不难发现，与科学和技术密切相关的语文实践活动非常丰富。“语文新课标”不仅为本文开篇所提到的“该不该”“能不能”的问题提供了答案，还为“如何做”指明了明确的方向与路径。
以第四学段跨学科学习任务群中的语文实践活动为例，“结合数学、物理、化学、生物学等学科学习，或者自己参与的科技活动，学习撰写并分享观察、实验研究报告”，指明这类活动“跨”的主要是自然科学学科，学习既可以发生在课堂，也可以发生在课外活动中。跨学科学习中，不同学科共同承担培养学生科学方法和科学精神的任务。从“学习撰写并分享观察、实验研究报告”这句可以逆推活动的主要方式是做科学实验。因此，此类活动中学生学习应分四步走：第一步，进行实验操作。学生在学科老师指导下，按实验步骤要求进行科学实验的操作，学习科学实验和科学观察的方法。第二步，整理实验结果。学生要对实验过程中取得的结果即感性知识进行全面总结，形成理性认识。第三步，撰写实验研究报告。学生要对实验开展的研究、探索与认知过程进行真实完整的记录描述和分析总结。第四步，分享实验研究报告。学生开展实验不仅是为了获取知识，还要提高动手操作能力、观察能力、思维能力、探究能力，培养大胆假设小心求证的科学精神。
不论是用书面文字表述出来，还是用口语分享交流，都是科学探索研究的思维过程。而在这样的活动实践中，还可能需要学生进行大量科学类文本的阅读。在科学阅读、撰写实验研究报告、分享交流中，学生有机会与学习伙伴一起对共同经历的探索研究做出更加深入的探讨，或发现不足，或引起新的联想、新的思索，产生新的认识，甚至促成新发现、新发明。在此过程中，语文老师应和其他学科老师共同承担起指导学生学习的责任，语文学科亦理应为其他学科提供听说读写方面行之有效的策略支持。
值得注意的是，在语文课程同一学段各学习任务群中，科学教育的侧重点各有不同。在不同学段同一学习任务群中，随着学段增高，学生能力发展螺旋上升。再则，语文教学开展科学教育的重点不是传播科学知识，而在于一要落在培养学生运用国家通用语言文字围绕科学主题进行阅读、写作、沟通交流的能力上，二要落在学生的科学精神、科学思想和科学方法的培养上。
贰
如何基于初中语文统编教材开展科学教育
语文学科的人文性与工具性决定了它与科学学科有着极为密切的联系。这种从显性到隐性的联系不仅体现在新课标中，同样体现在教材内容上。在新课标出台和国家大力提倡科学教育的双重背景下，依托初中语文统编教材常态化的语文教学能有效保证“培养公民科学素质贯穿全程‘不断线’”。
现行初中语文统编教材共有18篇课文与6本推荐阅读的名著与公民科学素质的培养密切相关，按教材分册统计如下：
表2 初中语文统编教材中与公民科学素质培养
密切相关的课文及推荐阅读书籍
在表2中，《中国石拱桥》《蝉》等课文是事物说明文，《大自然的语言》《阿西莫夫短文两篇》等课文是事理说明文，《昆虫记》《星星离我们有多远》《飞向太空港》《寂静的春天》是分属博物学、天文学、航空航天以及生态领域的科普佳作，《带上她的眼睛》《基地》则是科幻小说。语文老师指导学生学习这些说明性文章和科普科幻作品，重点不是教他们学习相关领域的知识，而是要教会他们阅读这一类文本的方法。同此理，《怀疑与学问》《谈创造性思维》等课文是议论文教学的范例，通过学习这些课文，学生要学会掌握阅读议论文的方法。
学习这些阅读方法本身不可或缺，但在以往的教学中，一线教师更追求听说读写、语修逻文等“术”的落实，培养公民科学素质的“道”的追求往往被忽视、弱化。提倡“培养公民科学素质贯穿全程‘不断线’”，意在强调语文教学中的科学教育应当循序渐进，不断“叠加”，“层层渲染”。笔者倡导语文学科做好科学教育“加法”，这个“加法”的增量首先应该依托教材来实现。这样做丝毫不会增加学生的课业负担，反倒有利于课堂教学的提质增效。
学生对科学精神的体会与感悟乃至“崇尚”绝非一日之功，内化更不会一蹴而就。围绕科学教育主题，利用好语文统编教材长线布局，持续发力“不断线”，能使教学全程纵横勾连，形成科学体系。
譬如，在表2中，有相当一批课文和推荐阅读的名著，分属于传记、小说等不同类型的文体，分布于不同册的教材中，但都能够突出刻画科学家的人物形象，歌颂其刻苦钻研、为发展科学事业而献身的精神。八年级下册教材中还设计了以“倡导低碳生活”为科学主题的综合性学习实践活动。教师头脑中紧绷“培养学生崇尚科学精神”这根弦儿，在教学行动中就会格外用心，将教材作为“原点”，持续发力，不断引导学生学习科学家精神。
叁
基于语文学科开展科学教育的“景山实践”
北京景山学校初中语文教学团队的科学教育实践始于2016年。我们秉持“做面向未来的教育”这一核心理念，以科普科幻教育作为抓手，以培养学生科学与人文两种素养协调发展为目标，基于后现代课程观开展科学教育实践。我们以语文学科作为主打学科，同时注重打破学科壁垒，尽可能实现跨学科融合。2019年，学校作为基地校加入了教育部重点课题“促进中学生科学素养与人文素养协调发展的读写课程开发与实施研究”的研究团队。该课题由北京市基础教育研究中心李卫东、张玉峰主持。经过几年的课题研究，我们积累了不少经验和案例，并逐步摸索出语文学科开展科学教育的一些规律，形成若干模式。以下结合具体案例重点探讨三种基本模式。
（一）模式一：基于课堂教学，围绕语文学科教材开展渗透式学习
语文课程核心素养之一是思维能力。“语文新课标”中关于思维能力的培养作了如下阐释：“思维能力是指学生在语文学习过程中的联想想象、分析比较、归纳判断等认知表现，主要包括直觉思维、形象思维、逻辑思维、辩证思维和创造思维。思维具有一定的敏捷性、灵活性、深刻性、独创性、批判性。有好奇心、求知欲，崇尚真知，勇于探索创新，养成积极思考的习惯。”
思维能力的培养不应是一句空话。我们认为，辩证思维方法与科学方法、思想方法在本质上是一致的；想象力是创造思维能力的基础。辩证思维和创造思维在科学创新中占据极其重要地位，二者都堪称打开科学创新之门的钥匙。因此，语文学科通过科学教育培养学生辩证思维和科学的想象力，从学理上分析是完全立得住的。
我们结合初中语文统编教材的内容，根据学生年龄特点，密切联系学生的生活经验，开发了渗透式科普科幻读写课程，旨在帮助学生在语文与生活之间建立更为紧密的联系，有效促进学生的认识水平、思维能力和创新能力的持续发展。具体做法是以教材为抓手，努力实现四个“打通”，即“不同学段前后打通”“单篇与整本书打通”“课内课外打通”“听说读写打通”。学生升入初中以后，围绕科普科幻主题开展的学习既是长链条的，又是次第推进、环环相扣的。
以笔者带领学生开展的《寂静的春天》整本书阅读活动为例。在阅读这部作品之前，学生已经阅读了《昆虫记》和《沙乡年鉴》。《寂静的春天》是一部具有里程碑意义的生态文学作品，如何使这样的作品科学教育的功能凸显、教育价值最大化？笔者首先借助《中国公民科学素质基准》确定这部作品的教育价值，探寻阅读该作品在当下社会语境中的真正意义，采取经典“活化”策略，建立原著与现实的连接点，设计整本书阅读方案。所谓经典“活化”，就是通过开展阅读活动和设置问题，引导学生建立经典与现实的连接。只有在“活化”中，经典才能最大限度地彰显其价值与魅力。
如何使《寂静的春天》“活化”？《寂静的春天》前16章从各个角度谈DDT的使用对环境和人类自身造成的严重危害；第17章则指明了控虫的另一条道路——非化学方法的研究与应用前景，给后续的环保工作指明了方向。这第17章恰好能起到建立理念与现实关联的作用。由此，我提出需要学生深化拓展研究的两个问题：
1.《寂静的春天》成书于1962年9月，距今已过去将近60年。在这几十年中，科学家对有害昆虫的防治有了哪些新研究？产生了哪些新方法？请你利用网络平台检索相关报道，选择你最感兴趣的一项研究或一种方法，写一段话作个简要概括，并向同学们分享你的收获。
2.在当代社会经济、科学技术等飞速发展的今天，生态伦理愈来愈受到人们的关注。所谓生态伦理，即人类处理自身及其周围的动物、环境和大自然等生态环境的关系的一系列道德规范。它包括两大流派：赞成保护动物、环境和大自然，最终是为了人类自己的利益，被称为“人类中心主义派”。这一流派所持的主张被称为“人类中心说”。赞成这些被保护的对象本身就拥有着神圣不可侵犯的权利，因而人类不得予以危害，则被称为“非人类中心主义派”。这一流派所持的主张则被称为“生态中心说”。请你在完成上一题的基础上继续思考：在你看来，“生态中心说”和“人类中心说”到底哪个更有助于社会发展？有没有更加两全其美的办法？比如提高公共卫生质量，寻找更有效的科技等。
围绕第一个问题，学生们展开了信息检索与搜集，了解最新的发展。他们从具体案例中发现，不少防治有害昆虫的研究都受到《寂静的春天》影响，作品影响力的“时间线”自然而然地从1962年延续至今，经典得以“活化”。第二个问题的设计意图重在教学生关注现实，独立思考。话题提供的“人类中心说”和“生态中心说”是两种相互对立的主张，它们之间形成问题的张力，给学生提供了思辨、研讨的空间。学生从经典作品中汲取智慧，用以思考现实中存在的问题，这更是经典的“活化”。
（二）模式二：从学科学习向社会实践延展的应用式学习
应用式科普科幻读写课程的特点就是强调将课内知识应用于生活，学以致用。课程内容的设计既“贴着”语文教材，又“平行”于教材。设计与实施此类课程主要有两种方式：一是开展项目式学习；二是开展创意读写练习。
例如，统编初中语文八年级上册第五单元是本套教材的第一个说明文单元。现实教学中，初中说明文的教学方法普遍存在枯燥、单调的问题。为了更好地调动学生学习的主动性，将科学精神融入教学活动，让学生切实将课内知识应用于生活，笔者和任秋菊老师共同设计了“平行”于统编版初中语文八年级上册说明文单元的“我身边的植物”项目学习方案。2019年北京世界园艺博览会以“绿色生活，美丽家园”为主题，习近平主席在世园会开幕式上提出“我们应该追求人与自然和谐”“我们应该追求热爱自然情怀”“要倡导尊重自然、爱护自然的绿色价值观念”。我们结合这一背景和说明文教学要求设计了“我身边的植物”项目学习方案。学生须完成三项语文任务：一是观察并拍摄附近区域的植物，对植物进行分类并填写分类表；二是运用下定义、分类别等说明方法，撰写“我身边的植物”调研报告，提出改进绿化的可行性建议；三是召开“我身边的植物”调查活动汇报会，汇报调查过程，分享展示学习成果，并开展自评与互评。以应用式学习的模式开展项目学习：其一，能更好地调动学生学习说明文的兴趣；其二，能打通语文学习与生活的关系，帮助学生学以致用，知行转换；其三，有助于学生在感受和了解大自然的过程中，树立尊重、爱护自然的绿色价值观。
又如，2020年笔者带领学生开展的撰写《大自然在说话》公益短片解说词的创意写作练习。笔者将以大自然为“第一人称”的公益短片《大自然在说话》解说词作为学生练习创意写作的题材和学习的支架。设计了这样的方案：
请你以此视频中的解说词为范例，以大自然中某一“成员”的身份写一段公益广告解说词。有能力的同学可以配上视频画面和音乐，朗诵自己创作的解说词，完成同题的公益广告短片。
写作建议：
1.公益广告的解说词采用第一人称，运用拟人化的手法，模拟自然界成员与人类的对话。务必使你的解说词有“对象感”。
2.在撰写公益广告解说词前，就你选择的“成员”的基本情况做了解，检索有关资料，了解该“成员”与人类的关系。
3.建议同学们选择那些“生存”已然受到人类影响的“自然之子”，大到珠穆朗玛峰、长江、黄河、某个湖泊，小到如白鱀豚、大熊猫、胡杨树……或者某类有益然而正在消失中的昆虫。
《大自然在说话》公益短片与《沙乡年鉴》《寂静的春天》一样，传递的正是先进的生态文明理念。语文教学中开展科学教育，不仅要重视对学生“输入”好的理念，还要重视学生的“输出”。有能力“输出”，不仅意味着理念的内化，更意味着学生正在用科学精神武装自己的头脑，且能够运用科普的手段，逐步形成参与社会公共事务的自觉性。
（三）模式三：建构跨学科选修课的整合式学习
有别于前两种模式，模式三“建构跨学科选修课的整合式学习”需要教师开发相对独立的校本课程，实现从无到有的课程建构。
该课程首先要符合选修课的基本要求，有明确的目标体系和内容体系，有活动的计划、活动的师资、活动的时间、活动的空间等措施保证。与语文学科课程中的活动教学相比，通过建构跨学科选修课实现的整合式学习应由多学科教师共同开发，而具有更为显著的跨学科特点；在目标和内容方面，通过建构跨学科选修课的整合式学习也比语文学科作为单一的主打学科跨学科学习更广泛。语文学科课程中开展跨学科学习，受时间和空间的制约，短则在一堂课内完成相关学习活动，长则至多持续几周，因此，对跨学科问题的探究从广度与深度上看均显得单薄。而通过建构跨学科选修课实现的整合式学习，则是通过创设情境和跨学科的任务，把长期培养学生掌握跨学科学习的方法和能力放在显著的位置。学生作为学习的主体，在全学期的选修课程中，其自主探究活动需要根据需要解决的问题和需要完成的任务，不断调动各学科知识，跨学科的学习自始至终贯穿于整个学习过程。在这样的整合式学习中，语文学科不再是主打学科，但其工具性的特点更加突出，因此更能体现大语文观。
2017年1月，笔者带领生物、地理、化学、电脑绘画、创客教育等多学科教师共同组建了跨学科的科幻教育团队。以团队成员共同开发的科幻选修课为例，老师们联合执教，以导师团的方式指导学生在一学期完成了“设计未来机器人”和“构建未来城市”两个学习项目。比如，在“构建未来城市”专题的项目学习中，教师要求学生能够基于地理视角，通过小组合作设计有创意的作品，对未来城市进行介绍与畅想。在语文老师、电脑绘画、创客老师等整个导师团的带领下，学生尝试以文字表达、绘画、3D打印、网页制作等多种创意表达的方式表现自己的科学幻想。这种模式的科幻选修课属于“生长型”课程，高度重视学生的体验和创新能力培养。这种整合式模式与语文新课标“跨学科学习”任务群的区别在于它是以校本选修课的方式落地，有一整套较为完善的课程建构和运行机制作保障。
综上所述，语文学科开展科学教育既有理论依据，且业已形成可落地的模式。实践证明，不论以哪一种模式开展科学教育，都能够帮助学生建立学科学习与现实及未来生活的关联，引导学生在“做中学”，促进学生科学素养与人文素养协调发展。语文学科定能承担起对青少年进行科学教育的重任，语文课堂理应成为青少年科技创新能力培养的重要阵地。
注1：本文刊发于《新课程评论》2023/03「专题」栏目。本文摘要、关键词与参考文献等详情见纸刊。
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文 / 周群
北京景山学校正高级语文教师，北京市特级教师
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