科普阅读周 | 杨婧涵：科学学科阅读中的识图与读图 | 研究案例 | 行业视角

🌟 本文作者：杨婧涵，北京市东直门中学附属雍和宫小学科学教师

科学学科要求培养学生科学核心素养，而小学科学阅读能力是小学生提出科学问题、认识科学知识、了解科学观念、获取科学原理、掌握科学方法、树立基本的科学态度必不可少的助力。培育学生良好的科学阅读习惯有助于让学生获取更加准确丰富的信息，增加对知识与方法的迁移能力，了解和还原科学家的思维过程，为科学课程学习高效赋能。

科学阅读的方向分为文本阅读、数据阅读与图片阅读。读图能力是信息处理能力的一部分，具体是指学生能够根据提供的图像信息联系已有知识，通过自己的思考理解图像的内涵，进一步对所获得的信息进行加工、创造、整合，按要求将图像信息用规定的形式表达出来。学生在日常科学课程的学习中，常常在搜集证据这一探究实践环节中进行文本阅读和实验数据分析，但对于物理、生物、地理等各个领域的科学现象或技术工程中的图片信息则较少关注，缺乏对图片信息深入探讨的意识，难以掌握行之有效的阅读技巧。故本文将就如何培养小学生进行科学学科图片阅读展开讨论。

一、课内教材

赋能科学阅读识图与读图能力的培养

由于受到科学核心概念本身的限制，许多学习目标不能完全依靠科学观察或实验探究来达成，而要通过图片的形式去体现客观现象。而教材中的图片材料具有科学性、严谨性、实践性的特点，贴近教与学的实际，具有较高的可阅读性和多元主体性。根据以下三个方面对课内教材图片进行阅读，对学生识图与读图能力将有积极影响。

（一）根据类型识图与读图

1. 地球与宇宙科学领域

《义务教育科学课程标准（2022年版）》要求第九个核心概念“宇宙中的地球”要围绕本学科核心概念，开展观测、读图识图、项目研究等学习活动。昼夜交替、季节变化等自然现象是地球运动的结果，但这种空间的结构和层次很难从文字和数据中被准确读出，此时识图与读图需要被作为主要探究方式来进行科学学习。如湘教版小学科学教材五年级下册第四单元《地球的运动》一文，在第一节《昼夜的交替》的内容中，学生需要阅读同一天中国最东边城市黑龙江省抚远市与最西边城市新疆维吾尔自治区喀什市的日出时间，从而确定地球自转的方向与时长。在认识地球自转自西向东运动的过程中，需要根据地球运动的走向来找到北京地区目前是早晨地区还是傍晚地区，需要在地图上标记地轴位置和运动方向。

▲ 日出时间与昼夜交替的关系

▲ 太阳照射位置与地球公转示意图

2. 生命科学领域

在认识昆虫的身体结构过程中，我们会发现蚂蚁是生活中常见的野生动物之一。无论城市建设到什么程度，蚂蚁家族都会与我们人类在一起。蚂蚁家族大概有15000多种种类，其中我国约有600种。蚂蚁生活习性多样，土里建巢为多，也有在枯叶和树上建巢的，它们是杂食动物，分为蚁后、雄蚁、工蚁、兵蚁，且会转化，是常见但又很神奇的物种，也是很好的观察和研究对象。

学生虽然对蚂蚁的样子有简单的认知，但容易模糊蚂蚁身体分段、脚的数量及位置等细节上的构成。部分孩子之前对蚂蚁有观察，但大部分是出于好奇，或是观察过蚂蚁大规模的运动，但没有细致地观察过蚂蚁身体的结构。从观察意义中思考，观察蚂蚁身体结构有助于认识蚂蚁族群的生活方式、生存喜好、抵御天敌等一系列行为方式，广泛来讲，对于日后认识其它动物有着不可磨灭的意义。

▲ 蚂蚁观察手册

（二）根据层次识图与读图

对于同一张图片，学生的认知水平不同，从图片中阅读到的信息也截然不同。高年级学生可以采用更多前经验来辅助分析，从多个角度来讨论。

对于外来物种侵略问题的讨论贯穿了小学科学学习的每一个阶段，但在不同的年级中，对于此问题的思考角度不同。针对“水葫芦封锁河道”和“桉树林霸占山地”这两张图片，对于低年级（3—4年级）的学生的学习要求是“举例说出水、阳光、空气、温度的变化对生物生存的影响”，主要讨论的对象是外来物种本身为什么会过度繁衍，哪些环境对外来物种的生长产生了积极影响。但对于高年级（5—6年级）学生的要求则为“举例说出常见的栖息地为生物提供光、空气、水、适宜的温度和食物等基本条件”，主要讨论的对象是外来物种对环境和本地物种的影响。在食物链中的影响，由本体的分析过渡到对客体的影响，同时从物质延伸到对能量的感知。

▲ 外来物种侵略问题

如在“水葫芦封锁河道”一图中，我们可以观察到的是：①水葫芦大量生长。②水葫芦生活在河面上。③水葫芦的根系生长在水下。④叶片生长在水面上。

针对这四个观察点，引导高年级学生的分析方向应为：①水葫芦生命力十分顽强。②水葫芦的光合作用消耗了大量的阳光，阻挡阳光射入水中，使得河底水草的生长受到影响；水葫芦呼吸消耗了大量氧气，使得水中的溶解氧气变少，对于河中耗氧生物造成不利。③根系生长在水下，占有压缩河中生物生存空间，给生物繁衍过程造成困难。④叶片生长在水面上几乎无法被河内生物食用，以水面作为栖息地的鸟类生物也很少食用水葫芦，故水葫芦的营养基本上无法回归到河内。从能量的角度思考，光能被水葫芦转换为化学能后，无法被进一步利用，进一步导致水葫芦能量过剩从而继续提升水葫芦数量。

（三）根据方法识图与读图

1. 按照顺序阅读图片

读图具有一定的顺序性与梯度性，由低到高依次表现为：①获得图像所呈现的信息，明确图片的辅助作用及具体目的。②提取图像中的有效信息和内容，能对其进行梳理、分析、整合。③寻求和借助相关学科的知识，获得对图像内容系统性的认知。

2. 从整体到局部阅读图片

信息类图片阅读往往充满了复杂且多重的信息，故阅读则要有整体意识——整体观照全图来定位重要领域与概念，同时也要有细节感知，在细节中与情景化的实践相联系，从而形成思维训练和实践经验的结合，避免出现盲人摸象或是“一叶障目不见泰山”式的阅读方式。

（四）识图与读图评价方法

学生的生物读图能力主要体现在学生的析图、绘图和展图三个方面，具体表现为：

①学生能够自主地接收生物图像，对其所含的信息进行分析、整理和提取，并能够按照既定要求运用语言、文字等信息传递形式进行科学的描述和阐释。

②学生能根据文字描述或其他的信息形式将生物知识以图片或图表的形式绘制出来，实现图文信息间的相互转换。

③学生能够以图中信息为导向，创造性地提出科学问题，并借助更多的信息对该问题进行解答。

为提升读图训练的效果，实现知识的内化，教师应正确引导学生了解一些读图解题的一般步骤与方法。首先，要有问题意识，带着问题去读图，并对重点信息做上标记，避免盲目性。其次，要关注图名。一幅图的图名是其整体内容的浓缩，是对其核心思想的精练概述，看清图名，能帮助学生增强对图的整体认知，避免偏航。再次，读图要遵循一定的顺序。比如，在观察生物形态结构图时，一般按照从外到内、由表及里的顺序，在观察实验装置时按照从上到下、由左到右的顺序进行，以此保证读图的有序性，避免因重复读图带来的思维混乱或因漏读而造成的整体性缺失，提高读图的准确性。最后，要注重读图的层次性，有重点地读图。当获得对图片的整体认知后，应根据题目要求有针对性地进行分析，抓住重点，发现内在规律与联系，才能高效读图。总之，读图有法但无定法，学生应多尝试、善总结，把握一定的规律，发展自身读图能力。

二、课外读物

赋能科学阅读识图与读图能力的培养

（一）科普科幻读物中的图片阅读

科普阅读是培养青少年科学兴趣的重要方式。科学知识的积累和科学核心素养的培养是未来前沿科技发展的基石，而阅读是必要的载体。科普阅读中的图片阅读有利于孩子保持探索的欲望和独立阅读能力的形成，因此，如何将书本上的文字和现实生活经验相结合，如何让科普阅读指导未来的学习和生活以解决生活中的实际问题，都是科普阅读过程中需要思考的。