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语文课上,我们怎样让学生“看见”科学思维?

来源:智小研未来教学实验室公众号

北京教科院“智小研”平台应用展示课《读得明白,理得清楚——智小研赋能科普阅读的说理进阶》

作者:张越 建华亦庄学校

设计跃迁:从信息阅读到科普阅读

2026年6月29日在北京教科院主办的“人工智能赋能教育教学创新实践研讨会”上展示的《读得明白,理得清楚——智小研赋能科普阅读的说理进阶》研究课,是我所设计的八下第二单元《说理有据,成文有序——体悟事理说明文理性思辨之美》整体教学的其中一节,也是单元中从“阅读筑基”走向“阅读思辨”的关键转折点。但它还有一个更重要的定位——它是从课内单篇阅读走向课外整本书、整类书阅读的一个“接口”。

科普阅读

初高中学生学语文时,对事理性文章的学习习惯性停留于信息提取。教师也容易忽略事理说明文本质特征:它不是让读者“知道一个事物”,而是让读者“理解一个推理过程”。为此,我希望这堂课的教学可以是一个不断追问、不断深化的过程。

明确了事理说明文“追踪论证”的教学定位之后,还有一个问题必须厘清:这始终是一节语文课,不是科学课。学生在本课中学习的,不是天文学或地质学的专业知识,而是科学文本的阅读方法——如何追踪作者用语言铺排的论证路径,如何区分事实陈述与推理判断在表达中的不同功能,如何识别作者的写作策略与预设读者之间的关系。

八年级下册第二单元“科技之光”人文主题指向的正是理性思辨之美。而理性思辨之美,在语文课上的体现不是科学结论的正确性,而是语言表达的准确性与逻辑推进的严密性。

我重新审视了八下第二单元的教材定位:事理说明文的核心在“理”——作者如何从一个起点出发,经由怎样的推理路径,抵达一个结论。从“理解与归纳”到“分析→质疑→推理”,这是教材序列中一次隐性的思维跃升。

这正是学生需要认知到的科普阅读的真正价值:科普阅读不在于记住结论,而在于体验科学家如何从碎片证据中还原真相的思维方式——提出可检验的假设、寻找支撑或反驳的证据、建立环环相扣的推理链、对结论保持审慎的开放。换句话说,科普阅读教的不应该是“知识”,而是“求知的方法”。

而科学阅读的进阶,不应止于一篇课文、一位作者、一本著作。从单篇走向群书,从一位科学家的思维风格走向多元科学话语体系的比较与贯通,是更深层次的阅读能力跃升。这就是为什么最终我把这节课定位为从课内单篇阅读走向课外整本书、整类书阅读的一个“接口”——课堂上习得的方法,要在更广阔的阅读中反复验证、不断内化。

从会读一篇到会读一类

智小研赋能:“一篇”到“一类”进阶学习

这堂课通过“读透一篇→对比两篇→构思一篇→展示一篇”四个阶梯推动学生思维层次逐级跃升——从理解性阅读到评鉴性阅读,再到创造性阅读,这正是阅读素养进阶的内在逻辑。

第一阶:读透一篇——从“知道结论”到“还原思路”。 学生还原《被压扁的沙子》说理思路后,我追问:“如果删掉开头,从‘恐龙灭绝之谜’直接说起,效果会怎样?”学生意识到:阿西莫夫从斯石英切入,是因为这个物质证据恰恰是小行星撞击假说的逻辑起点。阿西莫夫先告诉读者“我们怎么知道的”,再回答“恐龙怎么灭绝的” 。学生建立了第一个核心认知:事理决定思路——说明文的顺序不是作者随便安排的,而是被“所要说明的事理本身”决定的。

第二阶:对比两篇——从“读懂一篇”到“发现一类”。 引入许靖华《大灭绝》、达尔文《物种起源》节选,学生发现三位科学家的起点截然不同——物质证据、学界争议、化石缺失。追问“为什么不同”后,学生将差异归因到“科学问题本身的不同”——问题决定起点。再追问“那有没有共同的东西”,学生发现无论起点在哪,都遵循“提出问题→寻找证据→进行推理→得出结论”的基本逻辑。在差异中辨识共性,在共性中尊重差异——这正是“会读一类”的核心能力。我延伸说:“明天读《新疆域》其他篇目,能不能也用同样的眼光?”学生意识到,这个方法属于所有事理说明文,而不仅仅是今天学的这几篇。从一篇到整类书,由此发生。

第三阶:构思一篇——AI角色化追问驱动深度思考。 学生拿到两类素材卡——黄色事实证据、绿色推理判断——选择身份(古生物学教授或科普作家),与“摩斯”对话建构说理链。四轮追问层层递进。

选择科普作家的学生,摩斯追问:“你的第一句话能抓住读者吗?‘氨基酸的左型和右型’这个术语,读者能懂吗?”学生被追问后意识到,他不能从“氨基酸”开始,而应该从一个“悬念”开始——用问题而不是术语作为起点。决策的改变不是因为“问题比术语好”,而是因为青少年读者的认知起点是“好奇心”而不是“专业知识”。说理起点必须匹配读者的认知起点——这就是“读者意识”的实质。

选择古生物学教授的学生,摩斯追问的却是:“你的证据是否足以排除其他可能?比如火山喷发说?”驱动他思考的不是“好不好读”,而是“证据够不够硬”。同一组素材、同一起点,因身份不同、读者不同、目的不同,追问方向截然分化。

第四阶:展示一篇——在对比中归纳规律。 两种身份的学生展示后,台下发现规律:身份决定起点,读者决定路径,目的决定落点。 三个词既是写作时决定说理走向的三要素,也是阅读时追问作者的三个维度。

智小研赋能

课堂真正的挑战在于:学生知道“应该有条理”,却不知道“从哪里开始”。他们手握一堆素材,却无法建立一条自洽的推理链。这个困境恰恰对应了学情痛点——知道图式,不会灵活运用。从“知道图式”到“运用图式”,中间的鸿沟是“决策能力”的缺失。

为了让课堂顺利走向更深处,我将这堂课的智小研助教设定为“古生物智能侦探摩斯”,并为其封装了两个不同的角色分身讲究科学严密性的“古生物学家”和面向大众的“科普作家”,进一步预设了它的核心追问策略——如果学生选择“科普作家”身份,它会追问可读性;如果选择“古生物学教授”身份,它会追问证据强度。

同时,我还预设了一条核心规则:不直接给答案,只追问。这样,当学生登录平台与“摩斯”对话时,他面对的不是一个通用的聊天机器人,而是一个已经“装好了这节课所需要的全部追问策略”的定制化学习伙伴。这种封装确保了AI的反馈既精准指向教学目标,又不会替代学生的独立思考。

“摩斯”的介入方式不是“告诉学生怎么排”,而是通过四轮递进追问,让学生自己在回答中建构出说理链。

第一轮,摩斯追问身份: “你选择以什么身份来写这篇文章?这个身份意味着你的读者是谁?”——这是在帮学生锚定“说理的出发点”。科普文章没有抽象的“说理”,所有的说理都是由某个特定的人、面向某个特定的群体、为某个特定的目的而展开的。

第二轮,摩斯追问目的: “你希望读者读完收获什么?是一个结论,还是一种思考方式?”——这是在帮学生确立“说理的终点”。

第三轮,摩斯追问素材功能: “你手上的证据哪些是‘事实’,哪些是‘判断’?事实负责支撑,判断负责推进,你分清楚了吗?”——这是在帮学生建立“事实与推理”的区分意识。

第四轮最核心: 学生自主排列出说理链后,摩斯不评价“对不对”,而是追问“为什么这样排”——如果从另一条线索开始,推理还能成立吗?你的第一个环节和最后一个环节之间,读者能跟上吗?这一轮的追问不是在问“你排了什么”,而是在问“你的决策依据是什么”。

同一组素材、同一起点,因身份不同、读者不同、目的不同,摩斯追问的方向截然分化。这正是“智小研”赋能的核心价值:它实现了传统课堂无法实现的多角色、差异化思维训练,让学生在对话中完成从“知道图式”到“灵活运用图式”的跨越。

……智能摩斯

……古生物学家

……科普作家

智小研的价值与使用

课后曾与很多老师讨论:这堂课如果不用智小研,还能不能上?

我思考之后的回答是:能上,但做不到这样深。

第一,AI实现了“角色化追问”的千人千面。课堂上,选择“古生物学教授”的学生和选择“科普作家”的学生,在同一时间段接受着完全不同的思维训练。前者被追问的是证据强度与排除竞争性解释,后者被追问的是可读性与读者的理解门槛。教师一个人面对四十个学生,无法同时扮演三种身份进行差异化追问,但AI可以。这不是效率的问题,而是可能性的问题——没有AI,这种多线程、差异化的思维训练在课堂上几乎不可能发生。

第二,AI让“评鉴”从“找不同”深化为“理解选择”。传统对比阅读中,学生往往停留在“A和B不一样”的观察层面。但摩斯的追问层层递进:先让学生发现不同,再追问“为什么不同”,最后追问“这对你自己的说理意味着什么”。从观察到归因再到迁移,三个层次在对话中自然完成。

第三,AI把“创造性阅读”从“凭感觉”变成了“有依据”。以前学生组织素材,凭的是“我觉得这样顺”。但和摩斯对话后,他们能说出理由。说理不再是“把话说明白”,而是“为特定的人建构一条可跟随的推理路径”。AI的追问不断把学生的注意力从“我想说什么”引向“读者能跟上什么”,这正是读者意识从外部规则转化为内在习惯的过程。

第四,AI的“只追问不代劳”规则守护了学生的思维主权。摩斯的设计有一条核心规则:不直接给答案,只追问。这个规则意味着,所有的决策——选择什么素材、从哪里开始、如何组织顺序——都必须由学生自己做出。思维的主权始终在学生手中,AI只是让这个思维过程变得可见、可检视、可修正。

第五,AI在整个单元中实现了“角色切换”的连贯赋能。从第1-2课时的“审稿人”到第3课时的“科学史研究者”,再到第4-5课时的“侦探摩斯”,最后到第6-7课时的“写作导师”和“审稿编辑”,“智小研”在不同课型中扮演不同角色,但始终指向同一个目标——帮助学生建立“说理有据、成文有序”的思维习惯。这种连贯性让学生在单元学习中始终有一个“可对话的思维伙伴”,而这个伙伴的每一次出场,都精准服务于当前课时的核心目标。

审阅:罗海风、刘中杰 责任编辑:蔡红、张越