自然科學論著“研習”什么，如何“研習”

胡曉

【摘 要】通過閱讀自然科學論著，把握科學論著的表達特點，提高閱讀自然科學論著的能力，領會科學本質，發展科學思維，培養科學精神，這是語文學科作為基礎學科、工具學科價值的重要體現。與其他論著相比，自然科學論著往往具有很強的專業性和理論性，教學中更應關注這一類論著的閱讀策略和方法，關注其思維和表達的特點。從具體要求看，要抓住核心概念，理解主要觀點;梳理文中的事實依據，區分觀點和材料，把握作者的論證邏輯;關注論著的寫作特點，體會科學精神;撰寫內容提要和讀書筆記，深化理解和表達;在此基礎上，還可以拓展閱讀視野，開展跨學科的研究性學習。經過這樣的“研習”，學生才能逐漸積累自己的閱讀經驗，建構屬于自己的閱讀策略。

【關鍵詞】自然科學論著，研習，閱讀策略

《普通高中語文課程標準（2017年版2020年修訂）》在選擇性必修課程中設置“科學與文化論著研習”任務群，明確提出：本任務群研習自然科學和社會科學論文、著作，旨在引導學生體會和把握科學與文化論著表達的特點，提高閱讀、理解科學與文化論著的能力，開闊視野，培養求真求實的科學態度和勇于探索創新的精神。[1]

自然科學論著是對自然科學現象、科學知識和原理等具有研究性的論文和著作。統編高中語文教科書中選入不少自然科學類作品，并在選擇性必修下冊專門設置一個單元，收入《自然選擇的證明》《宇宙的邊疆》《天文學上的曠世之爭》三篇文章。在語文課程中“研習”自然科學論著的要求是什么？如何圍繞語文核心素養開展“研習”活動？下面以這個單元為例談談教學要點及建議。

一、抓住核心概念，理解主要觀點

相對于學生熟悉的一般論說類文章，自然科學論著的專業性更強，專業術語、概念較多，背景知識較廣，往往綜合運用分析與綜合、歸納與演繹的邏輯思維方式，強調邏輯論證，理論性較強。相對于必修階段的任務群，“科學與文化論著研習”任務群冠以“研習”而不是“閱讀”，也隱含著更高的目標和要求——研究性學習。

自然科學論著的閱讀要結合其他學科的學習，理解文中的核心概念和主要觀點，這是“研習”的基本目標。

1. 理解學科術語的含義，把握作者提出的核心概念

自然科學領域有一些專屬詞語或者不常見的科學用語，用以表達該領域的基本概念。比如，《自然選擇的證明》中的物種、變種、種屬、雜種等，就是生物學中的常用術語;《宇宙的邊疆》里的光年、星云、星系、超新星、黑洞等，就是天文學上的常用術語。這些術語是閱讀自然科學論著的知識基礎，須要準確理解，才能進一步明白作者的判斷、推理。特別要注意作者用來表達自己主要觀點的核心概念。比 如，《自然選擇的證明》中的自然選擇、生存斗爭、適者生存，要格外圈畫出來，結合關鍵句及作者的論證過程進行理解。

2. 注意文中的假說、判斷，理解表達主旨或闡述觀點的句子

自然科學論著中，作者常會提出一些假說或判斷。比如，《自然選擇的證明》中有一句：“談到地理分布，如果我們承認在漫長的地質歷史時期，由于氣候及地理的變化，以及由于諸多偶然而未知的散布方式，生物曾發生過從某一地區向另一地區的大規模遷移;那么根據遺傳變異學說，我們就能很好地理解許多有關生物分布上的重要事實?！弊髡叩呐袛嗍牵哼z傳變異學說可以解釋生物分布上的重要事實。得出這個判斷的前提是承認“生物曾發生過從某一地區向另一地區的大規模遷移”，這是事實，是可以找到依據的;這個判斷之后的文段便給出了具體解釋和事實依據?！斑z傳變異學說”這樣一處判斷便是閱讀理解時要把握的關鍵。

二、梳理現象、事實等依據，分析論證邏輯

自然科學論著往往依賴觀察、實驗，運用建立在事實、邏輯和不斷驗證基礎之上的科學思維方式，形成科學理論。寫作時常綜合運用歸納、演繹、分析和綜合的方法，比較和分類的方法，以充足的事實或科學原理為依據，進行嚴密的推理、論證。閱讀時要注意區分文中的事實、原理、假設、觀點，特別要注意總結支撐觀點的依據有什么，厘清作者是如何進行推理、如何運用事實進行論證的。

1. 分析推理過程，厘清論證邏輯

《自然選擇的證明》選自《物種起源》，是典型的自然科學論著。當別人評論達爾文“是一個優秀的觀察者，但缺乏推理能力”時，他大不以為然。他為自己辯護：“我覺得這種說法不符合事實，因為《物種起源》從頭到尾都在推理論證。而它能使那么多人信服，沒有一些推理能力的人是斷然寫不出來的?！盵2]文中還有很多具體的語段，也都在作推理論證。比如：

如果物種只是特征明顯而穩定的變種，我們馬上就會發現其雜交的后代，在某些性質和程度上，如在連續雜交之后，彼此可以融合等方面，酷似其父母，并且都如公認的變種的雜交后代一樣，遵循著同樣復雜的法則。如果物種是獨立創造的，而變種是由次級法則所產生的，上述相似性就變得頗為離奇了。

這里有兩處推理。第一句，由前提“物種只是特征明顯而穩定的變種”，推出其雜交的后代遺傳了父母的特性，遵循同樣的法則。第二句，由前提“物種是獨立創造的”和“變種是由次級法則所產生的”，推論應該是“雜交的后代無法遺傳父母特性，不具有相似性”，而事實卻是具有相似性，以此反過來證明獨創論的荒謬。

再如最后一段連續運用演繹推理，從遺傳變異的一般原理進行邏輯推理，提出生物地理分布上的一些推論，而自然界的事實證明了這些推論的正確性。

2. 區分事實和觀點，把握二者之間的關系

《自然選擇的證明》列舉了大量支持自然選擇學說的具體事實和現象，如物種與變種的關系、物種的滅絕、優勢物種的規模擴大等生物現象，大量生物變異、古生物演變的地質記錄，以及親緣關系地理分布等，這些材料成為作者分析原理、闡述觀點、證明理論的依據。但是它們的作用又并不完全相同：有些現象和事實本身就是作者進行分析的對象，如用遺傳變異的基本原理解釋種種地質記錄。有時作者依據基本原理展開推理，得出結論，事實材料便成了證實結論的依據，如作者按照遺傳變異學說推論具有親緣關系的生物分布，總結“各個地區的生物，必然與其最鄰近的遷徙源區的生物有關”這一法則，而生物親緣關系地理分布的事實為其提供了有力的依據。還有一些事實可以作為解釋原理、證明觀點的補充依據，如舉出更多的生物地理分布的自然現象，證明遷徙觀點和生物變異理論。C403D9D1-67BC-4F41-B331-570E18E3DC79

閱讀時應梳理文中提到的種種事實和現象，在此基礎上具體分析作者是如何運用這些材料的，它們與觀點之間又有著怎樣的關系。這樣就能更清楚地理解作者的論證邏輯。

3. 注意文中的多重復句和長單句，理解其邏輯和含義

自然科學論著主要運用分析、綜合、歸納、演繹的邏輯思維，在語言上的表現就是綜合運用大量多重復句和復雜的長單句，表意準確，邏輯嚴密。比如，“由于每個物種都有按照幾何級數過度繁殖的趨向，而且各個物種中變異了的后代，可以通過其習性及構造的多樣化去占據自然條件下多種多樣的生活場所，以滿足數量不斷增加的需要，所以自然選擇的結果就更傾向于保存物種中那些最為歧異的后代”，這句話是一個因果關系的復句，體現邏輯推理關系?！坝捎凇北硎銮疤?，“所以”表述推理的結論;前提又表現為遞進關系的復句。對于多重復句，要注意理出層次，分析各個分句間的語義關系，理解其中的邏輯。

自然科學論著中也常運用一些復雜的長句子，閱讀時要注意抓住句子的主要成分，把握主要結構，特別注意修飾語的限制作用。比如，“沒有任何東西可以限制這種緩慢的，并巧妙地使每一種生物類型都能適應最為錯綜復雜的生活條件的力量”一句，句子主干是“沒有東西限制力量”;“任何”是修飾語，強調必然性和絕對性;“緩慢”“巧妙”是修飾這種力量發揮作用的情態，“使每一種生物類型都能適應最為錯綜復雜的生活條件”是限制，表明“力量”的內涵，結合上下文便能理解，這就是“自然選擇”的力量。

三、把握論著的寫作特點，體會科學精神

自然科學論著的寫作多運用邏輯思維方法，從觀察、實驗中的實際現象或問題出發，注重大膽假設、理性分析、嚴密推理、事實驗證，體現出求真、求實的科學精神。閱讀時要注意感受邏輯思維與形象思維、直覺思維的區別，體會自然科學研究方法和社會科學研究方法的不同。

1. 分析論著特點，把握閱讀要點

幾篇課文雖然都屬于自然科學論著，但在寫作特點上各有不同?！蹲匀贿x擇的證明》節選自《物種起源》的綜述和結論部分，邏輯嚴密，理論性強，是典型的自然科學論著。閱讀時要著重分析其邏輯推理和論證過程。

《宇宙的邊疆》是一篇科普性質的電視解說詞，在嚴謹的科學知識介紹中，又自然融入說理、議論和抒情，有不少形象化的表述，體現出電視解說詞畫面感強的特點。文中還有不少富有哲學意味的語句，含義雋永而又文采斐然，可以積累下來揣摩領會，并由此思考宇宙從何而來、向何而去，人類從何而來、向何而去這些基本的哲學問題，擴展視域，提升素養。

《天文學上的曠世之爭》以天文學知識為依托，以各學說出現的時間為線索爬梳相關史料，力圖勾畫歷史的準確面貌并作出評論。但是作者并未將幾千年的史料一一道來進行考據，而是擇要述評，既清晰勾勒這場爭論的脈絡，又突出論爭的要點，再以史料中體現的科學思維和科學方法為評價重點，作理論總結。課文體現出橫跨歷史和科學兩大領域的科學史研究的一些特點，還表現出其與科學哲學的緊密關聯。尤其要注意的是，作為中國的天文學史，該文還有重要的文化理解和傳承功能?！翱茖W史作為一門科學，必須力爭其成為‘信史，這是真的評價”，“史學無情，不知其可也……中國科學史至少對中國人是要為后代垂風立范，作為一種道德教材流行于世……僅僅搜羅發覺史料也不是科學史的最終目標，史料要用之于教”。[3]閱讀這篇文章，我們能感受到作者對“中國古代天文學只是一種禮學”“中國古代沒有科學”偏見的回應，在冷靜客觀的敘述中鮮明地流露出作者對中國古代天文學成就的自豪。

2. 體會科學精神，發展科學思維

自然科學論著反映出崇尚理性、注重反思和批判、追求真理的科學精神。學生通過閱讀自然科學論著，發展科學思維，培養科學精神，樂于求知、勇于探索，學會利用科學知識解決自身學習、生活、工作中的各種問題，這些對于學生的長遠發展都是極為有利的。

比如《天文學上的曠世之爭》中，作者評價“蓋天說”是“中國古代第一個堪稱科學理論的宇宙結構學說”。如此評價的依據，一是“找到了適合這種模型的數學方法”，“能夠為人們提供有價值的信息”;二 是“能夠接受觀測實踐的檢驗”。近代科學研究是建立在觀察和實驗基礎上的，借助于數學，對研究現象進行定量分析，找出現象之間的數量聯系，并把這一聯系描述為一定的數學模型（公式），這樣就能用科學解釋現象，就能建立理論。研究對象是否得到數學模型，是判斷理論成功與否的重要標準，這是近代科學研究的普遍規律?？茖W實驗對于科學理論的形成有重要意義，能接受實驗檢測是科學理論的一個基本特點。從這一點說，“蓋天說”具有現代科學理論的基本特點，但因為它“對宇宙結構本身的描述是錯誤的”，所以作者評價它是“富有科學意義”的宇宙結構理論，表述非常嚴謹而中肯。對于“中國古代有沒有科學”的問題，作者從科學史意義上對“渾蓋之爭”進行了思考，以史籍為依據，提出“重視實際校驗的這種做法，是中國古代天文學的一個優秀傳統”，又以史實為依據，論證“渾蓋之爭在其他方面的表現也完全符合學術發展規律。政治和宗教等非學術因素沒有介入到這場爭論中”，最后強調“它表現了中國古人對宇宙問題的關注程度，體現了中國古人對待科學問題的態度”。作者以充足的史實為依據進行論證，體現出作者科學思維的嚴謹，同時其論述也充分展示出我國古代天文學的科學思維及中國古人的科學精神，這兩方面都是閱讀時要注意體會的。

四、撰寫內容提要和讀書筆記，深化理解和表達

高中語文課程標準在“科學與文化論著研習”的 “學習目標與內容”中提出：“撰寫內容提要和讀書筆記，學習體驗概括、歸納、推理、實證等科學思維方法，把握科學與文化論著觀點明確、邏輯嚴密、語言準確精練等特點?！盵4]閱讀自然科學論著，可以通過撰寫內容摘要、讀書筆記，隨時積累相應的文獻資料，及時記錄心得，深化自己的理解和認識。

1. 撰寫內容提要，提煉作者核心觀點C403D9D1-67BC-4F41-B331-570E18E3DC79

內容提要是用簡明、扼要的文字介紹論著的梗概和要點。撰寫內容提要，要注意提綱挈領，在整體把握論著內容的基礎上，提煉作者的核心觀點，概括各部分之間的邏輯聯系。

教師要提示撰寫內容提要的基本要求，如：準 確、完整地把握論著的內容，提綱挈領;在此基礎上提煉作者的核心觀點和論證邏輯，用簡明扼要的語言概括出來;一般包括研究的目的、方法、結果和最終結論幾個要素，重點是研究的內容和結果;客觀如實地反映原文，不能加入自己的觀點和評論;行文簡要，避免摘錄過多常識性內容、原文引用性信息，但原文的主要信息不能缺漏，要讓讀者通過內容提要，清晰了解原文的主要內容，得到確切的概念、鮮明的觀點、主要的數據或依據和明確的結論。

2. 撰寫讀書筆記，整理學習心得

撰寫讀書筆記是積累資料和整理心得的重要方法。教師要指導學生撰寫讀書筆記的基本方法，提示學生評論是讀書筆記的核心內容?？梢愿爬ㄗ髡叩幕居^點，作出評注。比如，《物種起源》主張遺傳變異的“漸變論”，否認“突變論”，不妨結合現代生物學知識深入思考，寫下自己的觀點?？梢哉浥c自己研習內容有關的原始材料，包括歷史文獻、事實資料、重要的結論與證明等。比如閱讀自然科學史的內容，就要注意重要人物、事件，重大發現及其影響等史料的積累和梳理?？梢杂涗涀髡咧斡^點的依據，分析作者的論證邏輯，寫下注釋、心得。比如閱讀《物種起源》，可以就一些重點內容分析作者推理論證的過程，補充事實依據。

無論是內容提要、讀書筆記還是其他形式，重要的是能整理自己的閱讀感受，記錄閱讀思考，以此深化自己對科學論著的理解，也為進一步撰寫讀書報告、研究性論文做好準備，打下基礎。

五、拓展閱讀視野，開展跨學科研究性學習

選擇性必修階段的“研習”與必修階段的“閱讀”相比，具有更高層次的要求。學生可以課文為起點和支點，尋找自己感興趣的領域并進行拓展性閱讀，開展研究性學習，從而對該領域有比較深入的認識。

教科書中提示了一些可參考的項目，比如“理科課程學習中生成的小發現、質疑或者科學假說”“進化論的歷史”“人類宇宙觀的發展”“中國古代科學傳統”等。學生可以在此基礎上進一步細化自己的研習方向，縮小切入口，盡可能充分搜索文獻資料，整體把握該領域討論的主要話題、爭論、觀點，尚待解決的問題，并在泛讀基礎上挑選其中的重要篇目進行精讀，形成自己比較確切的認識和觀點。

比如，達爾文的生物進化論思想推翻了神創論和物種不變論，開創了科學研究的新時代，并對人類思想的變革、文化的發展產生了深遠影響。學生要在當時科學研究和時代文化的大背景下，認識達爾文學說的重大貢獻，了解它在各個領域產生的影響。同時，對進化論觀點的質疑也一直沒有停止，尤其是隨著現代生物學研究的進步，達爾文的進化論也在不斷發展，有興趣的學生可以拓展閱讀一些資料。

再如閱讀《天文學上的曠世之爭》，要嘗試回答“中國古代有沒有科學”的問題，可以拓展閱讀李約瑟《中國科學技術史》，陰法魯、許樹安《中國古代文化史》，席澤宗《科學史十論》，江曉原《科學史十五講》《我們的科學文化》，吳國盛《什么是科學》《科學的歷程》等著作或其中的章節，了解我國古代科學成就和科學傳統，體認傳統文化中的科學方法，理解現代科學概念的產生和內涵，展開辯證性思考。

高中階段，隨著學生邏輯思維能力的增強，感性認知向理性思考過渡，學生的閱讀必然要從文學閱讀中拓展開去，通過閱讀一些自然科學論著，領會科學本質，發展科學思維，培養科學精神。這是語文學科作為基礎學科、工具學科的重要體現。

與其他論著相比，自然科學論著往往具有很強的專業性和理論性，日本學者外山滋比古提出閱讀未知信息的β型閱讀，“文章如果在陳述完全未知的事物，對讀者而言，就像在讀取密碼一般，不該抱著想要快速讀完一遍就完全理解的想法，因為閱讀時需要運用想象力，找出文章的脈絡，判斷文章的意思等高難度的認知”。[5]自然科學論著就可以帶著不同的目的反復閱讀。通過初讀，大致了解作者在什么背景下提出了什么問題，依據哪些事實提出了怎樣的觀點，不妨逐段或者逐章進行概括，整體了解論著內容。再讀則是對重點內容的精讀，要理解核心概念，區分事實、假設和觀點，分析論證邏輯，把握論著的表達特點。在精讀的基礎上，針對自己的疑惑或者感興趣之處，進行拓展性、研究性閱讀。

對于自然科學論著，語文學科和其他學科“研習”要求的最大不同在于：語文學科更關注閱讀這一類論著的策略和方法，關注論著的思維和表達特點。教師在教學時既要引導學生把握共性要求，掌握自然科學論著基本的閱讀策略，也要讓學生看到不同論著的表達特點和閱讀難點，通過“研習式”閱讀，逐漸積累自己的閱讀經驗，建構屬于自己的閱讀策略。

參考文獻

[1][4]中華人民共和國教育部. 普通高中語文課程標準（2017年版2020年修訂）[S]. 北京：人民教育出版社，2020：19，19.

[2]達爾文. 物種起源[M]. 舒德干，等譯. 北京：北京大學出版社，2005：24.

[3]李志超. 天人古義：中國科學史論綱[M]. 鄭州：大象出版社，1998：9.

[5]外山滋比古. 閱讀整理學[M]. 呂美女，譯. 北京：北京聯合出版公司，2014：序章11.C403D9D1-67BC-4F41-B331-570E18E3DC79