踐行學科融合理念 優(yōu)化項目式教學

◇劉秋蓮 呂二盼（河北：保定市競秀區(qū)教師發(fā)展中心）

小學科學課程是伴隨著社會發(fā)展和教育改革應(yīng)運而生的，是一門旨在培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的基礎(chǔ)性、綜合性、實踐性課程。STEAM 和項目式學習教育理念的核心是多學科整合，就是要把科學與相關(guān)的課程結(jié)合起來，讓學生親身體會到科學包羅萬象的學科知識。小學科學課程標準對學生綜合能力提出更高要求，利用教育科學出版社小學科學教材單元主題明晰、結(jié)構(gòu)完整，以大單元來編排內(nèi)容的優(yōu)勢，將科學課與其他學科進行融合教學，引導學生建立不同學科間的聯(lián)結(jié)，在保持興趣的同時，結(jié)合生活實際，在現(xiàn)實情境中解決實際問題。

以教育科學出版社科學二年級上冊“材料”單元為例，以生活中真實的問題情境——“按自己需求做一頂帽子”為項目主題，以各種物體的不同材料為紐帶，貫穿整個單元。立足于此項目進行激發(fā)學生科學思維的項目式學習活動設(shè)計，將項目挑戰(zhàn)分成幾個序列。首先，學生從材料的視角來認識“我們生活的世界”，知道自然世界和人工世界不一樣，體會生活中使用的科技產(chǎn)品為人類帶來的益處。之后借助“不同材料的餐具”，學生認識到應(yīng)根據(jù)不同的需求選擇不同的材料?！皶臍v史”“神奇的紙”進一步讓學生通過多種方式，多角度地認識材料，了解不同材料具有不同的特征?！耙巫硬缓唵巍痹谇皫坠?jié)課的基礎(chǔ)上，初步讓學生綜合運用，認識不同材料有不同功能。經(jīng)過這樣一系列的體驗和探究活動，最后“做一頂帽子”是完成項目的關(guān)鍵階段，屬于“技術(shù)與工程”領(lǐng)域的課程內(nèi)容，在限定時間范圍內(nèi)，學生體驗像設(shè)計師、工程師一樣，自己計劃、綜合運用已有的多學科知識與技能來解決問題，經(jīng)歷“問題驅(qū)動—回顧與建構(gòu)—選材與設(shè)計—實施與評價—展示與匯報—分析與改進—反思與遷移”的完整過程，將最終成果進行交流、展示。整個過程伴隨評價、反思、修改，需要嚴謹?shù)目茖W思維，在項目活動過程中，教師應(yīng)深入把握項目教學的內(nèi)涵，靈活結(jié)合教學實際，需要關(guān)注每組甚至每個學生遇到的問題以及創(chuàng)新性，最終學生能夠獲得知識、開發(fā)智力、提升能力、發(fā)展思維。有利于學生綜合素質(zhì)的提升，使之成為具備核心素養(yǎng)和全面發(fā)展的有用之材，這也是我國實現(xiàn)科教興國戰(zhàn)略的一個重要落腳點。本文通過全面呈現(xiàn)并分析科學課程學科融合教學及跨學科概念學習的具體案例，引導廣大一線教師將學科融合的理念落地，為優(yōu)化項目式教學提供理論與實踐參考。

一、科學教學與數(shù)學融合

數(shù)學是一門實用的工具學科，在小學不同學段的科學學習中都會應(yīng)用到數(shù)學的計算和邏輯。科學推測或結(jié)論的得出，需要實驗來證明，那么探究活動的測量、記錄、匯總、作圖等環(huán)節(jié)都離不開數(shù)學方法和工具的使用。

對比小學數(shù)學教材和教育科學出版社的科學教材，不難發(fā)現(xiàn)：書中很多知識密切聯(lián)系，彼此還可以作為情境創(chuàng)設(shè)問題、探究問題，巧妙地把數(shù)學知識融合進科學教學中，激發(fā)學生對科學的熱愛，同時達到培養(yǎng)科學思維、增強應(yīng)用意識、促進跨學科概念掌握、提升學科素養(yǎng)的目的。下面舉兩個低、中學段的實例。

（一）測量

科學實驗活動要想得出正確的結(jié)論，學生準確測量是前提，可靠的原始數(shù)據(jù)才能保證后續(xù)的科學分析有意義。小學科學課程涉及許多測量項目，如，桌子的長度、空氣的質(zhì)量、運動與靜止的時間、小車運行的距離、物體的溫度等。所以科學教師必須對數(shù)學課的進度以及學生數(shù)學知識的掌握程度有所了解，要考慮學生對尺子、計算器、秒表等能否熟練應(yīng)用。在進行數(shù)據(jù)分析和處理時，也要考慮到學生掌握精確度、小數(shù)、約數(shù)等方面的能力，例如，科學四年級上冊“運動與力”單元，圍繞“設(shè)計制作運動的小車”項目主題，開展系列科學探究實踐活動。在進行小車運行距離長短、時間長短的比較等活動時，需要學生測量距離并對數(shù)據(jù)進行處理。求出平均數(shù)，必然要用到數(shù)學計算，在沒有學到小數(shù)的時候，可以安排學生估算，而學完小數(shù)之后，就可以將數(shù)據(jù)精確到小數(shù)，從而使結(jié)果更接近于真實值。把科學與數(shù)學融合起來，學生所獲得的知識能有效遷移，就能避免重復(fù)教學，提升學習效率。

科學一年級上冊有“比較與測量”單元，可圍繞“制作測量紙帶”項目主題開展系列科學實踐活動。學生將觀察事物間的異同，用不同的工具和方法測量一些物體的長度，逐漸感知尺子的演變過程。通過“比較—確定起點和終點—用拃測量—用不同物體測量—用統(tǒng)一物體測量—測量紙帶—尺子”這樣循序漸進、進階式的學習過程，使學生獲得豐富的“比較和測量”的學習經(jīng)歷。他們會更加明白確定起點和終點、使用標準測量工具的重要性,體會測量在科學研究中的重要作用。再次加深對“比較和測量”中的公平、方便、準確等原則的認識。數(shù)學二年級上冊“量一量，比一比”單元、三年級上冊“測量”單元，都和科學教材內(nèi)容有緊密聯(lián)系，跨學科融合教學，能提高教學效果，事半功倍。

（二）對稱

科學二年級下冊《觀察我們的身體》一課，認識了人體的外部組成后，需要讓學生了解外形結(jié)構(gòu)對稱的特點。這是本課的難點，讓學生自己發(fā)現(xiàn)并說出“對稱”這個詞是很難的。恰巧同學期的數(shù)學課有“圖形的運動”單元，學生認識了對稱現(xiàn)象并學過了軸對稱圖形，課本中有一節(jié)課是讓學生剪手拉手的四個小人（剪紙）。按教材編排順序，數(shù)學課應(yīng)該先講相關(guān)內(nèi)容，那么進行科學教學時，有了數(shù)學課的基礎(chǔ)，“對稱”就不再是難點了。在進行學情分析時，除了考慮學生在科學方面的知識儲備和具備的技能，還需要和其他學科教師多交流，了解學生各學科的基礎(chǔ)和能力也是非常必要的。充分診斷學情，能夠幫助教師更準確地把握重點，找到更適合的方法去突破難點，從而達到精準施教的目的。

總之，科學和數(shù)學學科的內(nèi)容相互交叉、滲透，數(shù)學將科學學科某些概念進行深化和細化。科學教師在教學時，需要引導學生將兩個學科知識進行聯(lián)結(jié)，互補互促。

二、科學教學與語文融合

（一）引導學生進行科學探索

語文課的學習內(nèi)容本身包含許多自然科學知識，在課堂中，如果能引導學生挖掘更深入的科學知識，就能避免語文學習猶如蜻蜓點水，從而使知識在學生腦海中根深蒂固。

科學二年級上冊“各種各樣的天氣”“不同的季節(jié)”、三年級上冊“天氣”單元、六年級上冊“地球的運動”單元，均涉及了關(guān)于四季方方面面的知識。而語文教材一年級上冊《四季》、一年級下冊《四個太陽》《春夏秋冬》、二年級上冊《田家四季歌》、二年級下冊《雷雨》等課文也都講到了季節(jié)的知識，可以互相補充、促進和理解。通過融科學知識于語文課堂，融習作、口語于科學探索，在增長學生科學知識的同時，更使學生增加了對大自然探索的興趣，使課文內(nèi)容在學生腦海中留下深刻的印象。將科學探究活動融入語文課堂中，不僅能調(diào)動學生學習的積極性，提高學生的參與度，還能讓課文中隱含的科學知識變得直觀、可感。

語文課堂多通過一個個鮮明的形象滲透情感、美感，陶冶學生情操，而科學學科的學習過程更多的是理性認識、辯證思維。培養(yǎng)學生“聯(lián)結(jié)”能力的同時，還能啟迪智慧、開發(fā)多向思維。

（二）提高觀察和口語交際能力

小學科學課程對于低學段的學生有一個非常重要的內(nèi)容，就是觀察方法和觀察順序。學生觀察能力的培養(yǎng)是一個持續(xù)和長期的過程。為什么作文中學生在描寫事情、景物時三言兩語就結(jié)束了？除了詞匯的缺乏以外，不善于觀察、不善于抓住事物的變化也是一個原因。在科學探究活動中，要教給學生科學的觀察方法，提高細致觀察和詳細記錄能力。比如，觀察事物可以通過眼睛、耳朵、鼻子、舌、皮膚等不同的感覺器官，還可以借助工具；按照從整體到局部、從外部特征到內(nèi)部結(jié)構(gòu)去觀察。通過顏色、形狀、軟硬、輕重、材料等不同特征對事物進行描述，甚至抓住事物之間的異同點進行比較描述。我們嘗試帶著學生觀察動植物的生長變化過程，比如，觀察鳳仙花（四年級）、蠶的一生（三年級）。掌握細致而科學的觀察方法和觀察順序，對提高學生的語文寫作水平有非常大的幫助。

科學探究活動后往往需要學生進行匯報交流，把自己的想法或者小組討論的結(jié)果，組織語言表達出來。如果教師在科學課上能給學生更多鍛煉的機會，并在這個過程中注重言語表達的訓練，相信學生的口語交際能力會在不知不覺中有所突破。

三、科學教學與信息技術(shù)融合

把信息技術(shù)融入小學科學教學中，學生的學習方式會發(fā)生很大變化，呈現(xiàn)方式不僅限于文字、圖片，學生的視、聽感官同時得到刺激，更直觀地獲取生動形象的信息。與錄音機和投影儀不同，多媒體或交互式一體機能提供人機交互的實驗環(huán)境，從而提高學生學習的積極性和主動性?！吧砼R其境”的感覺更能激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望，從而給科學課堂提質(zhì)增效。

在科學教材中，有一部分拓展性知識需要學生自己搜集查找資料。在信息技術(shù)課上，教師可以指導學生利用網(wǎng)絡(luò)自主學習，通過網(wǎng)絡(luò)搜索獲取新知識，然后與其他學生交流討論，從而掌握更多的科學知識或方法。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，學生學習的主動性和熱情高漲。課堂教學在面向全體學生的基礎(chǔ)上，也要給學生個性化發(fā)展空間。信息技術(shù)課程與科學課程相融合后，不僅可以提高科學教學效果，而且?guī)熒男畔⒓夹g(shù)操作應(yīng)用、信息處理能力也會逐步提高。

小學科學教科書中的十八大概念涉及物質(zhì)、生命、地球與宇宙、技術(shù)工程四個學科領(lǐng)域，并強調(diào)科學、技術(shù)、工程與社會的聯(lián)系，學生經(jīng)常需要到室外觀測。由于生活環(huán)境及各方面條件的限制，很多學生對自然界缺乏感性認識。信息技術(shù)可以很好地解決這一難題，能夠讓學生更多地接觸、了解世界，通過自己的探索，去發(fā)現(xiàn)、去獲取更豐富的自然科學知識，能更有效地領(lǐng)悟科學思想和方法，真正去理解一些抽象概念。學生能以更直觀的方式了解事物發(fā)展變化的規(guī)律，提高學習效率，獲得良好的體驗感、代入感，激發(fā)對科學的濃厚興趣。比如，動植物的生長發(fā)育過程、地球宇宙知識、地理環(huán)境、事物的演變發(fā)展歷史等，都可以利用現(xiàn)代高科技方式來呈現(xiàn)，使學生如臨其境，印象深刻。

通過對多學科融合教學的研究與實踐，選取真實問題作為教學突破點，促進學生深度學習，使學生在探究性學習活動中，掌握方法、獲得技能、建構(gòu)科學概念并進行知識遷移，在解決一個個實際問題的過程中或完成項目的體驗中，發(fā)展多方面能力。在有限的科學課堂中最大限度地提升學生的科學素養(yǎng)和綜合素質(zhì)，用科學的思維去解決生活、學習中遇到的問題，在反復(fù)的嘗試過程中鍛煉心智。基于多學科融合教學的理念來優(yōu)化教學設(shè)計，打破不同學科間的障礙，建立學生思維的多元聯(lián)結(jié)。今后，我們?nèi)詫⒘⒆阈W科學教學，聚焦課堂實際問題，力求做到“研訓教”一體化，綜合運用多學科知識進行深入探索和實踐。