自然科学论著“研习”什么，如何“研习”

胡晓

【摘 要】通过阅读自然科学论著，把握科学论著的表达特点，提高阅读自然科学论著的能力，领会科学本质，发展科学思维，培养科学精神，这是语文学科作为基础学科、工具学科价值的重要体现。与其他论著相比，自然科学论著往往具有很强的专业性和理论性，教学中更应关注这一类论著的阅读策略和方法，关注其思维和表达的特点。从具体要求看，要抓住核心概念，理解主要观点;梳理文中的事实依据，区分观点和材料，把握作者的论证逻辑;关注论著的写作特点，体会科学精神;撰写内容提要和读书笔记，深化理解和表达;在此基础上，还可以拓展阅读视野，开展跨学科的研究性学习。经过这样的“研习”，学生才能逐渐积累自己的阅读经验，建构属于自己的阅读策略。

【关键词】自然科学论著，研习，阅读策略

《普通高中语文课程标准（2017年版2020年修订）》在选择性必修课程中设置“科学与文化论著研习”任务群，明确提出：本任务群研习自然科学和社会科学论文、著作，旨在引导学生体会和把握科学与文化论著表达的特点，提高阅读、理解科学与文化论著的能力，开阔视野，培养求真求实的科学态度和勇于探索创新的精神。[1]

自然科学论著是对自然科学现象、科学知识和原理等具有研究性的论文和著作。统编高中语文教科书中选入不少自然科学类作品，并在选择性必修下冊专门设置一个单元，收入《自然选择的证明》《宇宙的边疆》《天文学上的旷世之争》三篇文章。在语文课程中“研习”自然科学论著的要求是什么？如何围绕语文核心素养开展“研习”活动？下面以这个单元为例谈谈教学要点及建议。

一、抓住核心概念，理解主要观点

相对于学生熟悉的一般论说类文章，自然科学论著的专业性更强，专业术语、概念较多，背景知识较广，往往综合运用分析与综合、归纳与演绎的逻辑思维方式，强调逻辑论证，理论性较强。相对于必修阶段的任务群，“科学与文化论著研习”任务群冠以“研习”而不是“阅读”，也隐含着更高的目标和要求——研究性学习。

自然科学论著的阅读要结合其他学科的学习，理解文中的核心概念和主要观点，这是“研习”的基本目标。

1. 理解学科术语的含义，把握作者提出的核心概念

自然科学领域有一些专属词语或者不常见的科学用语，用以表达该领域的基本概念。比如，《自然选择的证明》中的物种、变种、种属、杂种等，就是生物学中的常用术语;《宇宙的边疆》里的光年、星云、星系、超新星、黑洞等，就是天文学上的常用术语。这些术语是阅读自然科学论著的知识基础，须要准确理解，才能进一步明白作者的判断、推理。特别要注意作者用来表达自己主要观点的核心概念。比 如，《自然选择的证明》中的自然选择、生存斗争、适者生存，要格外圈画出来，结合关键句及作者的论证过程进行理解。

2. 注意文中的假说、判断，理解表达主旨或阐述观点的句子

自然科学论著中，作者常会提出一些假说或判断。比如，《自然选择的证明》中有一句：“谈到地理分布，如果我们承认在漫长的地质历史时期，由于气候及地理的变化，以及由于诸多偶然而未知的散布方式，生物曾发生过从某一地区向另一地区的大规模迁移;那么根据遗传变异学说，我们就能很好地理解许多有关生物分布上的重要事实。”作者的判断是：遗传变异学说可以解释生物分布上的重要事实。得出这个判断的前提是承认“生物曾发生过从某一地区向另一地区的大规模迁移”，这是事实，是可以找到依据的;这个判断之后的文段便给出了具体解释和事实依据。“遗传变异学说”这样一处判断便是阅读理解时要把握的关键。

二、梳理现象、事实等依据，分析论证逻辑

自然科学论著往往依赖观察、实验，运用建立在事实、逻辑和不断验证基础之上的科学思维方式，形成科学理论。写作时常综合运用归纳、演绎、分析和综合的方法，比较和分类的方法，以充足的事实或科学原理为依据，进行严密的推理、论证。阅读时要注意区分文中的事实、原理、假设、观点，特别要注意总结支撑观点的依据有什么，厘清作者是如何进行推理、如何运用事实进行论证的。

1. 分析推理过程，厘清论证逻辑

《自然选择的证明》选自《物种起源》，是典型的自然科学论著。当别人评论达尔文“是一个优秀的观察者，但缺乏推理能力”时，他大不以为然。他为自己辩护：“我觉得这种说法不符合事实，因为《物种起源》从头到尾都在推理论证。而它能使那么多人信服，没有一些推理能力的人是断然写不出来的。”[2]文中还有很多具体的语段，也都在作推理论证。比如：

如果物种只是特征明显而稳定的变种，我们马上就会发现其杂交的后代，在某些性质和程度上，如在连续杂交之后，彼此可以融合等方面，酷似其父母，并且都如公认的变种的杂交后代一样，遵循着同样复杂的法则。如果物种是独立创造的，而变种是由次级法则所产生的，上述相似性就变得颇为离奇了。

这里有两处推理。第一句，由前提“物种只是特征明显而稳定的变种”，推出其杂交的后代遗传了父母的特性，遵循同样的法则。第二句，由前提“物种是独立创造的”和“变种是由次级法则所产生的”，推论应该是“杂交的后代无法遗传父母特性，不具有相似性”，而事实却是具有相似性，以此反过来证明独创论的荒谬。

再如最后一段连续运用演绎推理，从遗传变异的一般原理进行逻辑推理，提出生物地理分布上的一些推论，而自然界的事实证明了这些推论的正确性。

2. 区分事实和观点，把握二者之间的关系

《自然选择的证明》列举了大量支持自然选择学说的具体事实和现象，如物种与变种的关系、物种的灭绝、优势物种的规模扩大等生物现象，大量生物变异、古生物演变的地质记录，以及亲缘关系地理分布等，这些材料成为作者分析原理、阐述观点、证明理论的依据。但是它们的作用又并不完全相同：有些现象和事实本身就是作者进行分析的对象，如用遗传变异的基本原理解释种种地质记录。有时作者依据基本原理展开推理，得出结论，事实材料便成了证实结论的依据，如作者按照遗传变异学说推论具有亲缘关系的生物分布，总结“各个地区的生物，必然与其最邻近的迁徙源区的生物有关”这一法则，而生物亲缘关系地理分布的事实为其提供了有力的依据。还有一些事实可以作为解释原理、证明观点的补充依据，如举出更多的生物地理分布的自然现象，证明迁徙观点和生物变异理论。

阅读时应梳理文中提到的种种事实和现象，在此基础上具体分析作者是如何运用这些材料的，它们与观点之间又有着怎样的关系。这样就能更清楚地理解作者的论证逻辑。

3. 注意文中的多重复句和长单句，理解其逻辑和含义

自然科学论著主要运用分析、综合、归纳、演绎的逻辑思维，在语言上的表现就是综合运用大量多重复句和复杂的长单句，表意准确，逻辑严密。比如，“由于每个物种都有按照几何级数过度繁殖的趋向，而且各个物种中变异了的后代，可以通过其习性及构造的多样化去占据自然条件下多种多样的生活场所，以满足数量不断增加的需要，所以自然选择的结果就更倾向于保存物种中那些最为歧异的后代”，这句话是一个因果关系的复句，体现逻辑推理关系。“由于”表述前提，“所以”表述推理的结论;前提又表现为递进关系的复句。对于多重复句，要注意理出层次，分析各个分句间的语义关系，理解其中的逻辑。

自然科学论著中也常运用一些复杂的长句子，阅读时要注意抓住句子的主要成分，把握主要结构，特别注意修饰语的限制作用。比如，“没有任何东西可以限制这种缓慢的，并巧妙地使每一种生物类型都能适应最为错综复杂的生活条件的力量”一句，句子主干是“没有东西限制力量”;“任何”是修飾语，强调必然性和绝对性;“缓慢”“巧妙”是修饰这种力量发挥作用的情态，“使每一种生物类型都能适应最为错综复杂的生活条件”是限制，表明“力量”的内涵，结合上下文便能理解，这就是“自然选择”的力量。

三、把握论著的写作特点，体会科学精神

自然科学论著的写作多运用逻辑思维方法，从观察、实验中的实际现象或问题出发，注重大胆假设、理性分析、严密推理、事实验证，体现出求真、求实的科学精神。阅读时要注意感受逻辑思维与形象思维、直觉思维的区别，体会自然科学研究方法和社会科学研究方法的不同。

1. 分析论著特点，把握阅读要点

几篇课文虽然都属于自然科学论著，但在写作特点上各有不同。《自然选择的证明》节选自《物种起源》的综述和结论部分，逻辑严密，理论性强，是典型的自然科学论著。阅读时要着重分析其逻辑推理和论证过程。

《宇宙的边疆》是一篇科普性质的电视解说词，在严谨的科学知识介绍中，又自然融入说理、议论和抒情，有不少形象化的表述，体现出电视解说词画面感强的特点。文中还有不少富有哲学意味的语句，含义隽永而又文采斐然，可以积累下来揣摩领会，并由此思考宇宙从何而来、向何而去，人类从何而来、向何而去这些基本的哲学问题，扩展视域，提升素养。

《天文学上的旷世之争》以天文学知识为依托，以各学说出现的时间为线索爬梳相关史料，力图勾画历史的准确面貌并作出评论。但是作者并未将几千年的史料一一道来进行考据，而是择要述评，既清晰勾勒这场争论的脉络，又突出论争的要点，再以史料中体现的科学思维和科学方法为评价重点，作理论总结。课文体现出横跨历史和科学两大领域的科学史研究的一些特点，还表现出其与科学哲学的紧密关联。尤其要注意的是，作为中国的天文学史，该文还有重要的文化理解和传承功能。“科学史作为一门科学，必须力争其成为‘信史，这是真的评价”，“史学无情，不知其可也……中国科学史至少对中国人是要为后代垂风立范，作为一种道德教材流行于世……仅仅搜罗发觉史料也不是科学史的最终目标，史料要用之于教”。[3]阅读这篇文章，我们能感受到作者对“中国古代天文学只是一种礼学”“中国古代没有科学”偏见的回应，在冷静客观的叙述中鲜明地流露出作者对中国古代天文学成就的自豪。

2. 体会科学精神，发展科学思维

自然科学论著反映出崇尚理性、注重反思和批判、追求真理的科学精神。学生通过阅读自然科学论著，发展科学思维，培养科学精神，乐于求知、勇于探索，学会利用科学知识解决自身学习、生活、工作中的各种问题，这些对于学生的长远发展都是极为有利的。

比如《天文学上的旷世之争》中，作者评价“盖天说”是“中国古代第一个堪称科学理论的宇宙结构学说”。如此评价的依据，一是“找到了适合这种模型的数学方法”，“能够为人们提供有价值的信息”;二 是“能够接受观测实践的检验”。近代科学研究是建立在观察和实验基础上的，借助于数学，对研究现象进行定量分析，找出现象之间的数量联系，并把这一联系描述为一定的数学模型（公式），这样就能用科学解释现象，就能建立理论。研究对象是否得到数学模型，是判断理论成功与否的重要标准，这是近代科学研究的普遍规律。科学实验对于科学理论的形成有重要意义，能接受实验检测是科学理论的一个基本特点。从这一点说，“盖天说”具有现代科学理论的基本特点，但因为它“对宇宙结构本身的描述是错误的”，所以作者评价它是“富有科学意义”的宇宙结构理论，表述非常严谨而中肯。对于“中国古代有没有科学”的问题，作者从科学史意义上对“浑盖之争”进行了思考，以史籍为依据，提出“重视实际校验的这种做法，是中国古代天文学的一个优秀传统”，又以史实为依据，论证“浑盖之争在其他方面的表现也完全符合学术发展规律。政治和宗教等非学术因素没有介入到这场争论中”，最后强调“它表现了中国古人对宇宙问题的关注程度，体现了中国古人对待科学问题的态度”。作者以充足的史实为依据进行论证，体现出作者科学思维的严谨，同时其论述也充分展示出我国古代天文学的科学思维及中国古人的科学精神，这两方面都是阅读时要注意体会的。

四、撰写内容提要和读书笔记，深化理解和表达

高中语文课程标准在“科学与文化论著研习”的 “学习目标与内容”中提出：“撰写内容提要和读书笔记，学习体验概括、归纳、推理、实证等科学思维方法，把握科学与文化论著观点明确、逻辑严密、语言准确精练等特点。”[4]阅读自然科学论著，可以通过撰写内容摘要、读书笔记，随时积累相应的文献资料，及时记录心得，深化自己的理解和认识。

1. 撰写内容提要，提炼作者核心观点

内容提要是用简明、扼要的文字介绍论著的梗概和要点。撰写内容提要，要注意提纲挈领，在整体把握论著内容的基础上，提炼作者的核心观点，概括各部分之间的逻辑联系。

教师要提示撰写内容提要的基本要求，如：准 確、完整地把握论著的内容，提纲挈领;在此基础上提炼作者的核心观点和论证逻辑，用简明扼要的语言概括出来;一般包括研究的目的、方法、结果和最终结论几个要素，重点是研究的内容和结果;客观如实地反映原文，不能加入自己的观点和评论;行文简要，避免摘录过多常识性内容、原文引用性信息，但原文的主要信息不能缺漏，要让读者通过内容提要，清晰了解原文的主要内容，得到确切的概念、鲜明的观点、主要的数据或依据和明确的结论。

2. 撰写读书笔记，整理学习心得

撰写读书笔记是积累资料和整理心得的重要方法。教师要指导学生撰写读书笔记的基本方法，提示学生评论是读书笔记的核心内容。可以概括作者的基本观点，作出评注。比如，《物种起源》主张遗传变异的“渐变论”，否认“突变论”，不妨结合现代生物学知识深入思考，写下自己的观点。可以摘录与自己研习内容有关的原始材料，包括历史文献、事实资料、重要的结论与证明等。比如阅读自然科学史的内容，就要注意重要人物、事件，重大发现及其影响等史料的积累和梳理。可以记录作者支撑观点的依据，分析作者的论证逻辑，写下注释、心得。比如阅读《物种起源》，可以就一些重点内容分析作者推理论证的过程，补充事实依据。

无论是内容提要、读书笔记还是其他形式，重要的是能整理自己的阅读感受，记录阅读思考，以此深化自己对科学论著的理解，也为进一步撰写读书报告、研究性论文做好准备，打下基础。

五、拓展阅读视野，开展跨学科研究性学习

选择性必修阶段的“研习”与必修阶段的“阅读”相比，具有更高层次的要求。学生可以课文为起点和支点，寻找自己感兴趣的领域并进行拓展性阅读，开展研究性学习，从而对该领域有比较深入的认识。

教科书中提示了一些可参考的项目，比如“理科课程学习中生成的小发现、质疑或者科学假说”“进化论的历史”“人类宇宙观的发展”“中国古代科学传统”等。学生可以在此基础上进一步细化自己的研习方向，缩小切入口，尽可能充分搜索文献资料，整体把握该领域讨论的主要话题、争论、观点，尚待解决的问题，并在泛读基础上挑选其中的重要篇目进行精读，形成自己比较确切的认识和观点。

比如，达尔文的生物进化论思想推翻了神创论和物种不变论，开创了科学研究的新时代，并对人类思想的变革、文化的发展产生了深远影响。学生要在当时科学研究和时代文化的大背景下，认识达尔文学说的重大贡献，了解它在各个领域产生的影响。同时，对进化论观点的质疑也一直没有停止，尤其是随着现代生物学研究的进步，达尔文的进化论也在不断发展，有兴趣的学生可以拓展阅读一些资料。

再如阅读《天文学上的旷世之争》，要尝试回答“中国古代有没有科学”的问题，可以拓展阅读李约瑟《中国科学技术史》，阴法鲁、许树安《中国古代文化史》，席泽宗《科学史十论》，江晓原《科学史十五讲》《我们的科学文化》，吴国盛《什么是科学》《科学的历程》等著作或其中的章节，了解我国古代科学成就和科学传统，体认传统文化中的科学方法，理解现代科学概念的产生和内涵，展开辩证性思考。

高中阶段，随着学生逻辑思维能力的增强，感性认知向理性思考过渡，学生的阅读必然要从文学阅读中拓展开去，通过阅读一些自然科学论著，领会科学本质，发展科学思维，培养科学精神。这是语文学科作为基础学科、工具学科的重要体现。

与其他论著相比，自然科学论著往往具有很强的专业性和理论性，日本学者外山滋比古提出阅读未知信息的β型阅读，“文章如果在陈述完全未知的事物，对读者而言，就像在读取密码一般，不该抱着想要快速读完一遍就完全理解的想法，因为阅读时需要运用想象力，找出文章的脉络，判断文章的意思等高难度的认知”。[5]自然科学论著就可以带着不同的目的反复阅读。通过初读，大致了解作者在什么背景下提出了什么问题，依据哪些事实提出了怎样的观点，不妨逐段或者逐章进行概括，整体了解论著内容。再读则是对重点内容的精读，要理解核心概念，区分事实、假设和观点，分析论证逻辑，把握论著的表达特点。在精读的基础上，针对自己的疑惑或者感兴趣之处，进行拓展性、研究性阅读。

对于自然科学论著，语文学科和其他学科“研习”要求的最大不同在于：语文学科更关注阅读这一类论著的策略和方法，关注论著的思维和表达特点。教师在教学时既要引导学生把握共性要求，掌握自然科学论著基本的阅读策略，也要让学生看到不同论著的表达特点和阅读难点，通过“研习式”阅读，逐渐积累自己的阅读经验，建构属于自己的阅读策略。

参考文献

[1][4]中华人民共和国教育部. 普通高中语文课程标准（2017年版2020年修订）[S]. 北京：人民教育出版社，2020：19，19.

[2]达尔文. 物种起源[M]. 舒德干，等译. 北京：北京大学出版社，2005：24.

[3]李志超. 天人古义：中国科学史论纲[M]. 郑州：大象出版社，1998：9.

[5]外山滋比古. 阅读整理学[M]. 吕美女，译. 北京：北京联合出版公司，2014：序章11.