周茹 时可心

摘 要 科技选文是高中语文阅读理解重难点之一，重在培养学生由事物现象推出事物本质的思维方法。思維分为形象思维和抽象（逻辑）思维，两者有很大的差别，一般认为左脑主管抽象思维，右脑主管形象思维。但人的思维活动往往是通过左右脑机能的“共振”来完成的。教育的根本目的，在于最大限度开发学生的大脑功能，所以语文科技选文中培养抽象思维很有必要。

关键词 科技文教学 科学思维 培养意义 提出问题 推理论证 结论

科学与文化论著（科技选文）学习任务群，人文主题定位于“理论的价值”。课标指出：“本任务群研习自然和社会科学论文、著作，旨在引导学生体会和把握科学论文表达的特点，提高阅读理解科学论文的能力。”然而，科技选文有什么特点？如何发现和挖掘科技选文的思维特点？什么是科学思维？科学思维有什么特点？科学思维如何运用于科技探究……这是本文主要探讨的问题。

一、科学思维及其特点

科学思维是指为了正确认识客观世界所具有的思辨模式和认识方法，它是连接实践与理论的桥梁。或者说，科学思维是指符合认识规律、遵循一定的逻辑规则，并能够达到正确认识结果的思维。

科学思维素质，一是要求人的思维要正确，即能正确地反映客观事物及其规律以及正确应用逻辑规则进行推理活动并不断达到正确的结果。二是要求人的思维要不断地向深度和广度前进。

科学思维有以下几个特点：客观性、精确性、可检验性、预见性和普适性。

科学的逻辑思维方法，是人运用概念、判断、推理等思维类型反映事物本质和规律的过程。逻辑推理的方法很多，常见的方法有：1.比较与分类；2.归纳与演绎；3.分析与综合。

二、《人的正确思想是从哪里来的？》中的思维特点

课文《人的正确思想是从哪里来的？》，全文按照“提出问题——分析问题——解决问题”的思维组织文章。下面运用逻辑思维图解答。

第一，提出问题：人的正确思想是从哪里来的？设问与判断：是从天上掉下来的吗？不是。否定了客观唯心主义。是自己头脑里固有的吗？不是。否定了主观唯心主义。提出论点：人的正确思想只能从社会实践中来，只能从社会的生产斗争、阶级斗争和科学实验这三项实践中来。从不同层次、不同角度，对不同方面作出不相同的判断，符合对立统一规律或矛盾律。

第二，分析问题。人的认识活动过程分两个阶段：第一由感性认识到理性认识阶段，即由物质到精神阶段，由存在到思想的阶段；第二由精神到物质阶段，由思想到存在阶段。前一阶段是认识过程的第一次飞跃，后一阶段是认识过程的第二次飞跃。“物质可以变成精神，精神可以变成物质”，遵循同一律。人的认识过程具有无限性，一个正确的认识，往往需要经过由物质到精神、由精神到物质，即由实践到认识、由认识到实践的多次反复才能完成。[2]

三、从《人的正确思想是从哪里来的？》提炼出科学思维方法

《人的正确思想是从哪里来的？》一文为科学研究提供了科学思维方法，提炼出来就是：发现与提出问题——猜想与假设——设计实验——收集数据——分析推理——得出结论。依照这一方法我们探究高中物理课本中伽利略如何发现自由落体运动规律的。

伽利略是近代力学的创始人，开创了用理论与实验结合的方法研究自然规律的先河，具有划时代意义。其中关于伽利略对自由落体的研究，正是科学逻辑思维在科学探究中的无与伦比的力量。爱因斯坦的赞扬最具有代表性：“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。”[3]

四、科学探究中产生和运用科学思维

1.问题提出：轻重不同的物体下落的快慢相同吗？

亚里士多德是古希腊一位百科全书式的科学家，他平常观察到的事实是，一块石头比一片树叶落得快，由此认为物体的下落快慢是由它们的重量决定的。他的这一论段符合人们的常识，以至于其后两千年的时间里，大家都奉为经典。

2.设计实验，逻辑推理

对于大家都习以为常“重的物体落得快，轻的物体落得慢”的结论，伽利略提出了质疑。伽利略假设亚里士多德是对的，大石头下落快小石头落得慢的前提是正确，那么经过分析会得出什么结论？由下表1可见，由“重物比轻物落得快”的前提推断出相互矛盾的结论，伽利略提出一种猜想：重物与轻物下落同样快。

3.猜想与假说

猜想：重物与轻物下落同样快。传说伽利略在比萨斜塔做过落体实验。但是他并没有从感性直接下结论，而是寻找更科学的逻辑思维方法，来解决这一问题。伽利略相信自然界的规律是简洁明了的。从这一信念出发，他猜想落体运动是一种最简单的变速运动，即它的速度变化是均匀的。但速度变化怎样才是“均匀”的？有两个猜想，见下表2：

4.实验验证中收集证据，推理出结论

为了解决物体下落快，很难测量物体下落的时间，伽利略巧妙地让铜球沿着光滑的斜面滚下，这比竖直下落速度慢得多，故容易测量。伽利略做了几百次实验，结果小球沿斜面滚下确是匀加速直线运动，换用不同质量的小球，从不同高度开始滚动，只要斜面的倾角一定，小球的加速度都是相同的。

不断增大斜面的倾角，重复上述实验，得知小球的加速度随斜面的倾角的增大而变大。当斜面倾角增大到90°，这是不就是自由落体运动吗？这时小球的运动保持匀加速运动的性质不变，故所有物体下落时的加速度都是一样的。得出结论：落体运动快慢与重量无关。

（五）疑难解答  由感性到理性

为什么日常生活中重的物体下落快，轻的物体下落慢？一片羽毛在空中翻转“翩若惊鸿，婉若游龙”，而铁块下落却很快，又怎么解释这一直观现象呢？伽利略认为这是空气阻力的原因，如果完全排除空气阻力，那么落体运动就是自由落体运动。这种方法核心是把实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法。

五、诗词中的科学思维

“欲穷千里目，更上一层楼。”这是唐代诗人王之涣的不朽名句。那么从数学的角度想要看到千里远，到底登上多高的楼？

提出问题：想看到千里远，到底登上多高的楼？分析问题：建立模型。把地球当成球体（如图1），PA为视线，与球面相切于点A，于是OA⊥PA，，且有PA=1000里=500公里，地球半径OA=6370公里，设楼高BP=x，则在直角三角形AOP中∠A=90°，由PO2=OA2+PA2，即（x+6370）2=63702+5002。解得x=19.6公里。一层楼建成19.6公里是不可能的，按照一层楼高3.2米计算，则有19600÷3.2=6125（层），是故“欲穷千里目，需上6125层”。[4]

六、核心素养中科学思维有重大意义

课程标准高中语文学科核心素养凝练为语言建构与运用，思维发展与提升，审美鉴赏与创造，文化传承与理解四方面。四者一方面强调统整与融合，力避分别落实，割裂呈现；一方面抓主要矛盾，力求“语言建构与运用”为立足点和根本点，通过进行积极地语言文字运用实践，在学习和运用语言过程中自然融入和提升其他三方面的素养。本人认为发展形象思维的同时开发抽象（逻辑）思维，是符合大单元教学要求，打破文理界限，开发全脑，促进核心素养发展具有重大意义。

参考文献

[1]深圳大学《科技改变世界》MOOC第7章第26讲.

[2]普通高中教科书教师用书[M]，语文：选择性必修.中册/人民教育出版社课程教材研究所中学语文课程教材研究开发中心编著.—北京：人民教育出版社，2020：10.

[3]《普通高中课程标准实验教科书·物理必修1》[M]，人民教育出版社，2010：49.

[4]张景中主编.数学美拾趣[M]科学出版社，2015：72.

[作者通联：广东深圳市布吉高级中学]