小學是科學啟蒙教育的重要階段,也是提升學生科學素養和提高學生創新素質的關鍵時期。科學素養是一個復雜概念,其內涵非常豐富,包含科學知識、科學觀念、科學思維、探究實踐及態度責任等。在以創新為核心競爭力的時代,小學科學課程承擔著提升學生科學素養和提高學生創新素質的重任。在小學科學教學中,教師應積極構建“科學+”融合課程,實施跨學科融合教學,聚集其他學科能量,為培育學生的科學素養提供有力支持。
一、指向科學素養培育的“科學+”融合課程的內涵
“科學+”融合課程是以科學課程為核心,適當融入一種或多種其他學科內容,通過學科融合的方式組織教學,促進學生科學素養提升的一種課程形式。“科學+”融合課程強調跨學科教學,打破了傳統單科教學模式的局限,將多個學科的知識和方法融為一體,使學生可以綜合運用這些知識和方法解決科學問題。“科學+”融合課程注重探究實踐,倡導讓學生在項目化、體驗式活動中自主探究學習,通過“學中做,做中學”的方式掌握科學的探究方法、建構科學的知識體系,從而發展學生的多元智能,提高他們的創新能力與實踐能力。“科學+”融合課程為學生提供了個性化學習路徑,能滿足不同學生的學習需求,讓每名學生都能獲得不同程度的發展。
二、指向科學素養培育的“科學+”融合課程的類型
“科學+”融合課程的開發并非機械地將科學學科與其他學科疊加,而是要以科學學科為核心,抓住科學學科與其他學科的共通之處,將科學學科與其他學科有機結合。此外,并非所有學科都適合與科學學科融合,適合與科學融合的學科有勞動、數學、美術等學科。
(一)依托實踐,構建“科學+勞動”融合課程
科學是一門體現科學本質的綜合性學科,具有鮮明的實踐性。勞動學科是實施勞動教育的重要途徑,同樣具有顯著的實踐性。科學與勞動這兩門學科雖然在性質、目標、內容等方面有所不同,但是兩者在課程理念、課程實施等方面存在共性,其中比較一致的是實踐性,兩者均強調以實踐為主線,加強探究實踐;倡導在做中學,讓學生動手實踐。實踐性是科學課程與勞動課程的共通點,勞動與科學是最適合跨學科融合的兩門課程。在科學教育中滲透勞動教育,在勞動教育中融入科學教育,這不僅能豐富學生的學習體驗,還能有效提升學生的科學素養和勞動能力。
以蘇教版小學科學三年級下冊第一單元“植物的一生”為例。筆者利用學校的“阡陌園”,設計番茄種植、棉花種植等勞動項目,實施大單元整體教學。筆者組織學生在“阡陌園”里除草、翻土、播種、移苗、施肥、搭棚、收獲,開展形式多樣的勞動實踐活動,讓學生探究植物的生長過程。同時,筆者引導學生在勞動過程中開展科學探究活動,通過觀察、測量、比較、實驗等科學方法,了解植物的形態、構造、功能等,認識植物的生命歷程。在這個過程中,筆者將植物栽培作為勞動課程與科學課程融合的抓手,通過勞動活動與科學活動的有機結合,實現了勞動與科學課程的有機融合。
(二)借助計量,構建“科學+數學”融合課程
數學是研究數量關系和空間形式的科學,數學課程旨在提升學生的數學核心素養,培養學生的理性思維和科學精神。科學課程則主要培養學生的科學觀念、科學思維、科學態度等。數學與科學之間存在緊密聯系,尤其是在思維方式和解決問題的方法方面。科學研究過程常常要用到數學知識與方法,如計算測量、數據分析、數學模型等,而這些正是科學與數學的融合點。因此,教師可以借助計量活動構建“科學+數學”融合課程。
以“植物的一生”為例。在教學過程中,筆者引導學生從數學的角度去探究科學。筆者組織學生統計種子的播種數與發芽數,計算種子的發芽率;要求學生觀察并測量幼苗的生長高度,繪制“番茄生長情況統計表”“棉花生長情況統計表”;組織學生統計番茄和棉花的結果數、畝產量等。在這個過程中,筆者引導學生用數學的思維和方法解決科學問題,探究科學知識,構建科學知識體系,計量活動成為數學與科學融合的有效切口,有效提升了學生的科學素養與數學素養。
(三)基于作業,構建“科學+美術”融合課程
藝術課程是對學生進行審美教育,提高學生想象力和創新思維能力的重要課程。美術作為一種藝術課程,強調與自然、生活關聯,主張與其他學科聯系,發揮協同育人功能。科學課程與自然和生活具有密切的聯系,自然和生活場景是開展科學教學活動的主要陣地。在科學教學中,教師應有意識地滲透審美教育,引導學生欣賞自然美景,并運用造型元素與形式原理,表達自己的審美感受。在開發“科學+美術”融合課程時,教師應創新教學方法,充分挖掘科學教學資源中的美育元素,為美術與科學的融合搭建橋梁,將美術與科學巧妙融合。在小學科學教學過程中,教師可以給學生布置一些科學作業,如寫觀察日記、制作科學繪本、科普小報等,讓學生借助美術語言,以圖文并茂的形式,將科學學習經歷與成果呈現出來,從而實現美術課程與科學課程的有機融合。
以“植物的一生”為例。筆者帶領學生在春天的“阡陌園”種植番茄和棉花,在鮮花盛開的季節一起欣賞美麗的景色。同時,筆者布置了寫科學日記的作業,要求學生用文字加繪畫的形式,將番茄和棉花的生長情況記錄下來。這不僅增強了科學作業的藝術性,還有效提高了學生的審美能力。
三、指向科學素養培育的“科學+”融合課程的實施策略
(一)設計合適的主題
“科學+”融合課程的學習主題應當具有生活性、綜合性、實踐性、應用性,能喚醒學生的生活經驗,激發學生的學習興趣,促進學科間的滲透與融合,引領學生綜合運用多學科知識解決問題。在設計“科學+”融合課程的學習主題時,教師應聚焦科學素養,基于學生立場,整合多學科內容。教師設計的主題,應對學生具有強烈的吸引力,且貼近學生的最近發展區。此外,教師在設計主題時,要深入學習和領會新課標精神,全面梳理和深入剖析教材內容,找出科學學科與其他學科的融合點。
以蘇教版小學科學四年級上冊第一單元第三節“鳥類”為例。這一課非常適合開發跨學科學習主題。具體而言,教師可以從校園里的“鳥聲”出發,或者從校園里的“鳥窩”出發,借助校園生活情境,引出“校園里的鳥”這一話題,圍繞“尋找校園里的鳥”設計教學活動,引導學生對鳥的種類和特征等進行探究。在科學探究的過程中,教師可以滲透語文、美術等學科知識,如指導學生寫觀鳥作文,組織學生畫鳥、拍攝鳥,以提高學生的表達能力與審美能力,促進學生科學素養、語文素養、藝術素養等的全面提升。
(二)開發綜合性項目
項目是落實課程內容與教育價值的重要載體,是推動學生“做中學”的重要平臺。跨學科主題學習往往以綜合性項目為載體,以開放、自由的學習場域為陣地,以“做”這種方式為核心,通過情境體驗、跨界思維、合作探究等形式解決實際問題。基于綜合性項目的科學融合教學,整合多學科知識,為學生提供探究學習的機會,促進學生的自主學習和自主發展。開發綜合性項目是融合課程實施的重要路徑,綜合性項目的最大特點是問題的復雜性和活動的操作性。其中,問題是交叉的、多維的,能夠激活學生的多元智能,并調動他們的學科知識儲備;項目活動能調動學生的多種感官,讓學生動手操作,如實驗、種植、飼養、制作、繪畫等,從而提升其綜合素養。綜合性項目往往源于生活,教師要善于觀察并發掘生活中的資源,從生活中提煉合適的綜合性項目。
以“棉花種植”綜合性項目為例。該項目源于生活,教師可以圍繞“我們穿的棉衣中的棉花是怎么來的”這一問題開展教學,引出“種植棉花”的任務。在該項目中,教師可以結合“植物的一生”這一單元的教學內容,適時融入勞動、美術、數學等學科的知識,引導學生開展科學探究、藝術審美、數學思維等活動。“種植棉花”綜合性項目以種植活動為中心,巧妙地將科學與其他學科知識融合起來,指向科學素養提升,充分發揮了“科學+”融合課程的育人價值。
(三)立足實踐性場域
在“科學+”融合課程的教學中,教師應精心設計實踐性活動,為學生搭建實踐平臺,讓學生動手操作、親身體驗,在做的過程中實現跨學科學習,進而提升綜合素養。“科學+”融合課程的開展,離不開實踐性場域的支持。教師在教學實踐中應設法開辟實踐場所,為學生營造開放的學習環境,科學實踐場域包含實驗室、科技館、種植園、飼養場、生態園等。科學實踐場域的開辟應當因地制宜,先從校園內部開發,如利用學校現有的實驗室、探究室等場館,或者將學校的空置場地改造成勞動基地,組織學生種植瓜果蔬菜等植物,飼養小兔小鴨等動物。通過參與種植、飼養過程,學生可以深入探究科學知識。
例如,在教授“植物的一生”這一單元時,筆者依托學校的“阡陌園”,組織學生開展種植番茄和棉花的活動。在培植過程中,學生通過觀察和實驗認識了植物生長各階段的特點,了解了植物的生命歷程。種植活動不僅能將多學科教學有機融合,還能有效提升學生的勞動素養、科學素養和審美素養。
(四)設計結構性活動
“科學+”融合課程常圍繞較為復雜的問題或具有挑戰性的任務,開展豐富多彩的探究實踐活動。“科學+”融合課程的教學周期一般比較長,有時一兩個課時難以完成教學任務。為了防止長周期教學導致結構松散,避免融合教學時學科間的割裂,教師要統籌構思,設計結構性活動,實施整體教學。“科學+”融合課程的實施,離不開結構性活動的支持。結構性活動是圍繞核心素養而設計的系列活動,具有系統性、層次性、連貫性的特點。結構性活動可以依托一個大情境展開,活動與活動之間緊密聯系,形成一根環環相扣的鏈條。
例如,在教授“鳥類”這一課時,教師可以從“尋找校園里的鳥”出發,設計尋鳥、識鳥、畫鳥、寫鳥等一系列活動,引導學生探究鳥的共同特征,了解當地鳥的種類,認識鳥與人類的關系,并養成愛鳥護鳥的行為習慣。這些結構性活動不僅將科學、美術、語文等學科有機融合,還有效滲透了審美教育和環境教育等,提升了學生的綜合素養。
(作者單位:
江蘇省南通市通州區銀河小學)