爱华网基于美国教材的科学写作主题分析
——以《科学探索者》教材化学分册为例
陈凯*
（南京晓庄学院教师教育学院 江苏 南京 211171）
摘要：针对美国《科学探索者》系列教材中《化学反应》和《物质构成》分册进行文本分析，关注科学写作内容，从科学写作的内涵、教材中的分布、科学写作特点分析、对于内地教学的启示等角度进行阐述。
关键词：科学写作，科学探索者，美国教材，初中教学
（本文发表于《中学化学教学参考》2012年第六期）转载请注明出处！
威海市2010年中考化学第11题是一道类似于语文考试的作文题：
【燃烧的“利”与“弊”】火就是化学上所说的燃烧。根据你对燃烧反应的理解，若以“燃烧的利与弊”做为论题，你的观点是_______________________________，请你列举有力的证据论证你的观点。要求：①论据简洁、论证充分。②同一论据只需举出一个事例说明即可。③字数在150字以内。
题目规范学生的考卷书写，还模仿语文中的作文题提供了25×6的方格给学生表达观点。试题比较开放，基于中考阅卷的需要，给出的参考答案可以从燃烧的“利”大于“弊”、既有“利”也有“弊”和“弊”大于“利”三个角度中任一观点回答，要求论证充分，否则酌情扣分，但是第三个观点由于片面性更强，所以给分不高。
这道试题虽然难度不大，但却是在各地化学中考第一次出现写作式题型，不限于考查学生对于知识的掌握程度，而更加关注学生联系生活和科学知识表达自己观念，考查学生批判性思维能力，为当地的九年级化学教学提供了科学和正确的导向。这就是本文关注的化学教学中的科学写作。
一、科学写作概述
科学写作是科学教育的重要组成部分，具有极其重要的作用和功能。科学写作在国外已引起人们的高度重视，但国内有关科学写作的研究和实践近年来才被一些学者所关注。
科学写作是指通过文字或图表等载体将人们对科学的理解和思维具体地呈现出来，它不仅是一种语言技能的表现，更是学习者对科学内容的理解和再现的反映，将学习者的内在认知活动具体化为外在表征[1]。简单来说包括以下四个要点：
（1）科学信息的输入和科学文本的输出；
（2）科学知识在写作者思维中的组织与重构；
（3）写作者要融入自身的生活、社会和学习经历，在自己独立思考和对科学概念理解的前提下对科学知识再加工。
（4）在不违背科学性的基础上，以文字或符号形式表达个人对科学概念或规律的理解，并与他人交流沟通。
科学写作的类型是多样的，国外学者依据科学写作具体内容、目的的不同提出不同分类形式：
Britton于1970年依据写作目的不同，跨课程学科的语言写作架构可以分为执行性写作、表达性写作和诗意性写作。
Prain和Hand在1999年提出的分类关注每个写作任务的角度-写作类型、写作目的、读者、概念主题和文章产生方法。分为叙事性、描述性、解释性、教导性和议论性科学写作。
1999年吉丝(C. M .Keys) 提出符合现代科学的五种科学写作类型，目前被国内学者接受更多：实验性科学写作、解释性科学写作、报告性科学写作、传记性科学写作和说明性科学写作[2]。
表1 吉丝的科学写作分类
类别 | 实验写作 | 解释性写作 | 报告写作 | 传记写作 | 说明性写作 |
目的 | 证明已经清楚了解的事实或概念 | 发展过程的理解 | 科学结构的分类和组合 | 学生学习的典范 | 支持特定观点进而澄清科学的争论 |
特征 | 1、学生运用自己的方法、，设计、检验可能的未知或结果 2、资料需要诠释 | 1、依照普通或传统的方法；2、结果具普遍性；3、将教学概念及过程，定为首要目标 | 1、描述丰富；2、汇集资料 3、回应真实的问题；4、利用多样化资源；5、综合二手资料 | 1、叙述人的生平；2、科学史；3、女性科学家；4、少数民族科学家 | 1、汇集证据；2、立场辩论 |
相关主题 | 环境或科学研究以及天气探究 | 解释物理或化学系列的现象 | 科学概念本质的探究 | 经验记要与科学家论述 | 争论主题表达论点 |
其它分类形式过于细碎，在此不再赘述。
二、科学写作在国外化学教材中的体现
在国外，许多科学写作的实施策略都得到开发并已在课堂教学中成熟使用，而在科学教材中呈现出的活动栏目、课后习题更成为开展科学写作教学的良好载体。浙江教育出版社引进翻译的美国不同层次理科教材《科学启蒙》、《科学探索者》、《科学发现者》系列都专门安排了“小作文”、“科技写作”的栏目，呈现出大量开放式的写作习题，为国内开展研究提供了优秀范例。
人教版和沪科版是国内使用最普遍的九年级化学教材版本，两个版本教材均未明确提出科学写作的概念，也没有设置专门的栏目，但把一些科学写作的基本功训练渗透在“调查与研究”、“活动与探究”、“练习与实践”、“整理与归纳”等栏目中。但由于国内考试评价的导向，所以这些栏目常常被忽视或淡化，学生也浮于网络资源的简单检索和照搬，不能经过自己的理解表达出来，就不利于真正提升写作能力和批判思维。我们主要关注与国内九年级同等层次的美国《科学探索者》系列教材中《化学反应》[3]和《物质构成》[4]分册，通过对其中科学写作内容进行文本分析，希望对国内九年级化学教学提供借鉴。
1、国外教材中科学写作呈现形式
《科学探索者·化学反应》教材内容与国内九年级化学课程标准中“身边的化学物质”、“物质的化学变化”、“化学与社会发展”要求内容相若，但涉及少量国内高中物质结构的知识。在每章的复习题中，以“小作文”或“小习作”形式呈现科学写作要求，见表2。
表2 《科学探索者·化学反应》科学写作复习题
章节主题 | 科学写作内容 | 写作类型 |
化学反应 | 假如你是一个教师，正在教一群学生，告诉他们关于物理变化和化学变化的区别，其中有个学生说水变成水蒸气是化学变化，请写一段话来纠正他的错误 | 说明性写作 |
原子和化学键 | 假设你是一个氯原子，以第一人称描述你和钠原子形成离子键所经历的变化，并与你和另一个氯原子形成共价键 | 解释性写作 |
酸、碱和溶液 | 假设你是空气质量观察站的人员，发现一些建筑物外墙的石灰石正在不断剥蚀。请根据这一情况写一个简短的备忘录，说明问题产生的原因。 | 解释性写作 |
探索材料 | 假如你是一个化学家，发明了一种聚合物，可作木头、棉花或皮革等天然材料的代用品。写一篇用于科学会议的简短发言稿，解释该聚合物可作天然材料优良代替品的理由 | 报告写作 |
《科学探索者·物质构成》更加体现国内九年级化学课程标准中“物质构成的奥秘”模块，兼顾化学变化和碳化学。科学写作内容归纳如下，见表3：
表3 《科学探索者·物质构成》科学写作复习题
章节主题 | 科学写作内容 | 写作类型 |
了解物质 | 写一篇描述物质性质的小故事。要求至少选择六种以上的物质，以它们为对象，通过生动有趣的内容与形式描述这些物质的不同特性。选择的物质既可以是自然界存在的，也可以是人造的物体。同时，根据物质的共性和个性来区分不同的物质。 | 说明性写作 |
物质的变化 | 假定你是R。波义耳或是J。查理，请你用自己的话描述气体性质的两个定律，要求叙述实验过程和实验结果。如果波义耳或是查理今天还活着，并且他们来到我们班介绍这些定律，请想想，他们会怎么讲？把这些内容写下来。 | 传记写作 |
元素和元素周期表 | 假定你是D门捷列夫，并首次公开了你所发明的元素周期表，为此你给某个合作的科学家写信，解释该周期表并说明它的意义。 | 传记写作 |
碳化学 | 就单质碳的不同形态和碳的有机化合物写出至少10条谜语，谜语可以用一些令人迷惑的词语或提问方式，如“碳原子是由什么构成的？”“类似于足球形状的碳单质是什么？”等，努力使缩所写谜语富有创意并吸引人。同时制作索引卡片，在每张卡片的正面写上谜语，正确答案写在卡片的背面，然后与你的同学交流，看看你们是否能正确猜出对方的谜语。 | 说明性写作 |
除了复习题中呈现的专栏，两本教材还在“语言艺术”、“社会研究”的边栏中以“阅读DIY”的形式呈现科学写作要求，与复习题不同的是，这部分内容通常以一定情境引入，强化科学写作的实用性。归纳如表4、5
表4 《科学探索者·化学反应》中的阅读DIY写作内容
章节主题 | 情境创设 | 科学写作内容 | 写作类型 |
化学反应 | 氢气球爆炸的惨剧 | 假设你是一名记者，为报导这一悲剧，请写一篇简短的新闻，并给读者解释一下发生悲剧的原因：氢气与氧气反应发生了爆炸。 | 解释性写作 |
原子和化学键 | 原子模型的科学史 | 检查科学家建立的其他原子模型资料，写一份设想你班同学和这位科学家讨论这个模型的对话录。 | 传记写作 |
酸、碱和溶液 | 美国的俗语：“将某人进行酸试验” | 写下你或你认识的某位同学做“酸试验”的时间和所经历的困难，你从中学到什么？ | 实验写作 |
探索材料 | 聚合物的发展史 | 找出更多有关聚合物发明的资料，写成文章后在班内出一期墙报，文章中还要描述这些发明对人类生活的影响。 | 说明性写作 |
跨学科探索：面点的种类与制作 | “奶奶做面包”的家庭习俗 | 想想你家传下来的一些习俗。这些习俗可能是很久以前传下来的，或许从你的祖父母开始甚至更早；也许它可能是一种较新的习俗，从你的父母开始。写一篇介绍这类习俗的短文，要求能用具体的事例表达你对此习俗的感想以及它对你的意义。 | 说明性写作 |
表5 《科学探索者·物质构成》中的阅读DIY写作内容
章节主题 | 情境创设 | 科学写作内容 | 写作类型 |
了解物质 | 科幻小说《梦幻航行》 | 写一篇一页纸的记叙文，描述一下，如果你被缩成原子般大小时，可能看到的和经历的，描绘你周围的其他原子和分子，探索你的新世界。当你恢复到正常状态时又会发生什么？ | 说明性写作 |
物质的变化 | 美国冷藏食品的历史 | 设想时间倒退到了80多年前，那时你的家庭因多年从事冰块行业而收入颇丰，生活得很舒适。然后，你听说有一种称为冰箱的新产品诞生了。写一篇短文描述一下你对比产品的看法，说明新产品的出现将会对你的生活产生怎样的影响。 | 说明性写作 |
碳化学 | 食品广告影响人的选择 | 从杂志和电视商业广告中收集几则食品广告。分析一下广告对营养成分说了些什么？这些广告强调的是哪些内容？选择某则广告，对其进行改写，以正确反映所宣传的食品的实际营养价值。 | 报告写作 |
跨学科探索：肥皂-污垢的克星 | 美国早期殖民者的制皂状况 | 阅读小说描述，列出制作肥皂的操作步骤。考虑一下，你所了解的某个过程或某项活动。简单地写下操作步骤，并将其编号。然后详细描述这一过程的各步操作，以便不熟悉你活动的读者能知道如何按你的要求去做。 | 实验写作 |
2、国外教材中科学写作特点分析
通过以上写作主题归纳，我们可以看到，在这套经典美国综合理科教材（化学部分）里，科学写作作为重要的科学课程内容，其呈现形式和陈述方式体现了以下特点：
（1）写作类型多元化：不同的写作类型要求，锻炼不同角度的思维和表达能力。通过说明性写作表现理解问题的深度，强化对化学物质多方面多角度的叙述；通过解释性写作体现学生运用化学知识的能力，若涉及新情境，则可以挖掘出学生信息迁移能力；传记写作有利于学生对于设身处地地从化学家角度回顾科学研究全过程，有利于理解科学概念和发展科学本质观，是化学史教学的创新形式；报告写作过程中，学生需要全面、科学的搜寻资料，并加以整合和表达；实验写作在一定程度上比一般的实验栏目更具有开放性和探究性，因为要求学生自主设计实验方案并完善表达，强化实验动手能力之外的思维能力。从美国这套教材可以发现，科学写作的具体体裁是多样的，包括以故事、童话、回忆录为载体的记叙文，用于宣传的新闻报道和广告海报，专业性更强的科学实验报告等。这些体裁并非各自独立，可以在科学写作过程中综合使用，使学生真正能“达到沟通组织与改变科学概念的目的”。
（2）写作任务目的明确，提示充分。不论使用哪种科学写作类型，写作目的还是最重要的。因此让每个学生清楚了解写作的目的是必要的。美国教材中的科学写作都通过情境、设问、强调能够环节给予了一定的提示，引导学生明确写作主题和任务目的，简单概括为以下三个目的：利用章节主题相关知识、基于搜寻新信息加以整合，阐述和拓展知识。教材这样的安排，使教师也掌握住写作目的，创造良好的科学写作，而不是用模糊的任务描述给学生制造更多的写作负担。
（3）语言叙述生动，实施策略建议充分考虑教学对象的知识层次。对于很多中小学学生来说，进行书写的作业通常漫长而且困难，特别是语文能力较为低下的同学对这类作业尤其排斥，因为要如何帮助学生快乐而无压力地开展科学写作活动，并能从中获得知识的建构、整合和乐趣，那么科学写作活动任务的语言叙述和实施策略的建议至关重要。例如《科学探索者》教材中科学写作任务大多用生活相关情境或社会重大新闻或回忆家庭逸事，引起学生共鸣，提高他们关注程度，便于学生融入感情，进行自我引导；《科学探索者》教材考虑到初中学生的活泼个性和爱表现的年龄特点，安排了角色扮演、广告策划、化学游戏、虚拟交流等中学生喜闻乐见的形式，娱乐性加强的同时也增加了启发性；很多写作任务用“假定/假设你是……”开头，启发学生从教师、记者、科学家等不同身份考虑问题，设身处地地从他人角度对写作内容有个重新认识。由于受生活经验、文化或过去学习经验的影响，学生总会有许多与科学概念不一致的先前概念。在科学写作过程中，当学生换个角度进行思考并加以记录和表达，将新学到的科学概念，与自己的先前概念进行比较，使自己模糊不清的甚至是错误的想法得到转变，促进学生对科学概念的理解[5]。
（4）写作内容体现学科渗透：
作为综合理科的经典教材，《科学探索者》教材各个模块内容选取都突出了现实性、多学科性、动态性等整体化知识的特点。两个化学模块科学写作内容在加强化学与现实生活密切联系的基础上注重多种学科、多种技能的整合，注意与现实背景和历史背景相结合，有助于培养和发展学生的创造性思维。跨学科渗透的内容在每本分册的“综合探索”栏目中体现尤为显著。在以上四张表中，我们可以看出，科学写作任务在问题设计本身就充分考虑到化学与民俗、历史、新闻、经济等学科的联系。而《化学反应》中的“面点的种类和制作”就是一个联系社会实践、科学、数学、语言艺术的综合实践活动，写作能充分提升学生对于化学作为一门中心科学的认知程度。
三、内地化学教学开展科学写作教学的准备
专家指出，科学教育应重视科学写作，以培养学生独立批判思考的能力，科学推理和反思的能力，科学表达和写作的能力。而具有科学素养的学生，除了应具有科学知识外，也需要具有科学阅读、科学写作以及传达信息给他人的能力[1]。
在内地的科学教育实践中，科学写作教学还未被人们所重视，为此，我们首先必须充分认识其重要性，才能在实践中加以重视和落实。以化学学科为例，从初涉化学的九年级开始，应该做哪些准备呢？以下是笔者的一些拙见。
1、教材的改革：教学的改革和创新从教材开始，虽然目前各个版本的九年级化学教材都涉及少量科学写作内容，但通过国外和港台地区科学教育经验，我们需要在教材中加大科学写作比重，以替代部分原来部分低阶思维的练习题。而教材中的科学写作内容和形式可以在依据中国国情和教育现状的基础上，合理借鉴国外教材的优点。
2、命题的导向：文章开头转载的那道威海的中考化学试题值得各地命题者关注和借鉴，用应试的指挥棒去达到素质教育的精神。因为九年级化学知识还是比较浅显，又是义务教育阶段，易于普遍为学生理解并应用，所以适合以科学写作形式对那些与学生生活联系紧密、社会关注度高的新闻话题开展考查，增大试题开放度。
3、教师本身的积累：对于长期从事理科教学、一直关注实验教学和逻辑思维的理科教师来说，科学写作教学需要经过一段时间针对性的广泛阅读、素材积累、主动练笔才能逐渐掌握其写作要求和风格，这需要一个认识、理解、反复练习和反思的发展过程[6]。教师需要充分认识到科学写作能够为学生提供深入学习科学的机会的同时，也是教师深入理解科学、体会科学教育精神的机会，更是学生与教师不断交流和独立思考和有意义学习的机会。
关于科学写作的内容选择[7]、教师的针对性准备和学习、内地学生对科学写作的关注等研究内容，我们将在后续的工作中完成。特别感谢台湾地区台中教育大学靳知勤教授在科学写作研究方面的指导和建议。
（本文发表于《中学化学教学参考》2012年第六期）
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参考文献：
[1] 陈慧娟. 科学写作———有效促进概念改变的教学策略[J].中等教育，1998(6) ：123-131.
[2] Key , C. M. . The development of scientificreasoning skills inconjunction with collaborative writingassignments : An interpre2tive study of six ninth - gradestudents[J] . Journal ofResearchin Science Education ，1994 (9) ：1003-1022.
[3] （美）帕迪利亚．盛国定，马国春译．科学探索者·化学反应[M]．杭州：浙江教育出版社，2002．
[4] （美）帕迪利亚．华曦，车木译．科学探索者·物质构成[M]．杭州：浙江教育出版社，2003．
[5] 蔡铁权，陈丽华．科学教育中的科学写作 [J]．全球教育展望，2010（4）：85-89
[6] 张洪洋，张会瑞．科学写作：一个亟待重视的科学教育领域[J]．外国中小学教育，2009（2）：.46-51
[7] Michael H. Schmidt .Using “Household Chemistry Projects” To Develop Research Skills andTo Teach Scientific Writing [J] . Journal of ChemicalEducation，1997 (4) ：393-395.
*基金项目：全国教育科学“十一五”规划2008年度重点课题“基础教育学科资源保护开发与应用研究”（DHA080332）化学子项目“中国基础教育化学学科资源保护、开发与应用研究”。2009年教育部人文社会科学研究一般项目“信息技术助力初中常态课学生学习力提升研究”(批准号：09YJC880056)。
