〔摘" "要〕" 跨學科學習是小學科學教學改革的重要舉措,從科學角度出發,將其他學科、其他領域知識融合起來,改變傳統科學學科教學思路單一、內容局限于課堂的問題。可通過創新性、綜合性、實踐性科學實踐活動的設計,豐富課程內容和結構,為學生搭建自我發現、合作學習、探究真實科學世界的平臺,最終實現發展學生核心素養的目標。本文對跨學科學習的“融合·創新·實踐”三個關鍵環節進行探討。
〔關鍵詞〕" 小學科學;跨學科學習;“融合·創新·實踐”
〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " "〔文章編號〕" 1674-6317" " (2025)" 05" " 013-015
2022年版《義務教育小學科學課程標準》倡導跨學科學習方式,設立跨學科學習主題,加強學科間聯系,促進課程綜合化實施……結合課標要求,以小學科學學科為中心,尋找學科間的橫向關聯,找準各學科知識之間的關聯點,進行跨學科教學活動設計,突破傳統課堂教學思路的束縛,依托實踐性活動培養學生的科學創新能力,促進學生解決問題能力的提升。
一、小學科學跨學科學習實施價值分析
首先,從學科發展角度分析,小學科學跨學科學習活動的組織與實施有利于豐富科學課堂教學內容。在探究學習中,學生接觸更多教材以外的知識、內容,向生活、其他學科延伸,突破學科之間知識的壁壘,從而形成跨學科融合教學體系。
其次,從學生發展角度分析,在學科融合、實踐探究過程中,學生的創新意識、創新能力能夠獲得明顯發展。主題引領下的跨學科學習,為學生提供了自主、合作、探究的學習空間。即便是針對同一個學習項目,不同的小組也會產生不同的想法,得出不同的學習成果,無形中培養了學生的創新意識,提高了學生創新實踐能力。不僅如此,多學科、多領域知識、技能運用過程中,也有助于學生形成系統的知識體系。
二、“融合·創新·實踐”——小學科學跨學科學習實施策略分析
(一)聚焦主題,明確跨學科學習思路
主題的選擇是跨學科學習的基礎。小學科學內容豐富,教材中每個單元都有自己的主題,圍繞主題設計多項科學活動。跨學科學習主題的選擇便可以有多個思路:一方面,主題的選擇可以圍繞單元主題設計學生感興趣的話題,如三年級“植物的一生”單元呈現了植物從種子到果子的過程,那么跨學科學習主題的選擇,既可以單元整體主題為核心,也可以其中的某一個環節為中心,如“種子的萌發”;另一方面,小學科學跨學科學習主題的選擇,還可以生活經驗為圓心,從學生生活經歷入手,師生互動,選擇學生感興趣的話題,如“巧用科學做饅頭”等。
以上述兩個思路選擇小學科學跨學科活動,不僅能加深學生對于課堂所學科學知識的了解程度,而且有利于將科學、生活以及其他學科銜接起來,形成系統的知識體系,并引導學生應用于不同情境中,從而達到借助課堂所學知識提升學生解決問題能力的目標。
(二)學科關聯,設計跨學科學習計劃
跨學科學習的本質是綜合兩個、兩個以上學科或專業知識解決問題的過程,關鍵在于如何將不同學科的知識相聯系,也就是如何圍繞主題將多學科知識創新性地銜接起來,以實現多學科知識的對話、合作,最終達到解決問題的目的。可見,跨學科學習具有明顯的綜合性、整合型特征,要求學生具備本學科、其他學科知識梳理能力以及問題解決能力、創新實踐能力,最終達到提高學生綜合實踐能力的目標。
以“植物的一生”單元為例,教材中設計了不少開放性問題,如怎樣獲得更多種植番茄或黃瓜的知識、栽種記錄中有哪些內容需要記錄。在以往教學中,教師習慣于按照教材的內容按部就班地教學,學生的記錄也普遍是手繪表格的方式。但是學生在觀察、記錄過程中經常出現數據丟失等現象,導致活動無法順利進行。在跨學科學習視角下,從各學科學習的知識、技能入手,鼓勵學生不受教材內容的限制,突破傳統思路,進行創新性活動的組織。如學生在日常生活中、信息科技學科中,都或多或少地接觸過線上學習工具,像WPS表格、幻燈片制作等,而且線上記錄的方式也很容易保存數據。因此,此次跨學科活動的設計,可以將科學、信息科技、生活經驗等多領域知識融合起來,結合學習主題,獲取資源、記錄數據、創作作品。
隨著學生年級的提升,跨學科學習知識融合的范疇可以更廣,甚至可以向高年級知識延伸,如在“一起制作熱氣球”科學跨學科學習中,會涉及數學、物理、化學等多學科的知識。學科知識的融合,不僅能拓展學生的知識面,而且也能讓學生進一步意識到很多生活中、學習中的問題用單一學科的知識并不能順利解決,而是需要綜合多學科的知識、技能。在這一過程中,不僅實現了知識之間的融合,無形中也提高了學生的創新實踐能力。
(三)任務驅動,體驗跨學科學習過程
跨學科學習的過程是師生互動、學生互動探究學習的過程。受多方面因素影響,在以往科學課堂教學中,教師習慣于采用講解的方式,甚至部分科學實驗也采用課堂講解、演示等方式。這不僅無法體現科學的實踐性特征,而且不利于學生科學探究興趣的建立,學生活動體驗也會受到影響。基于此,在跨學科學習活動中,教師要從學生學情、科學核心素養、其他學科核心素養培養目標入手,設計多元化活動任務,創設符合學生學習的活動情境,為學生搭建知識融合、創新應用、實踐解決問題的平臺和機會,使學生體驗跨學科學習的整個過程,促進科學學科教學質量的提升。
創設真實學習情境,激發學生興趣。科學學科內容豐富多彩,很多知識與學生的生活有著千絲萬縷的聯系,如植物的一生、聲音的奧秘、觀察天氣等,這些都是學生日常所見、所感的事物。因此,在跨學科學習情境創設中,教師要善于發現教材內容與生活之間的聯系,選擇貼近學生生活、貼近自然、貼近科學實踐的情境,既讓學生容易接受,又有利于激發學生的學習興趣,為后續任務的設計奠定基礎。
如在“種子的萌發”跨學科學習中,教師可以從學生常見的土豆、花生發芽等生活現象入手,引出種子為什么會發芽、種子發芽應該具備哪些條件等開放性問題,進而推動整個跨學科學習活動的實施。
再如,從生活和科學的“沖突”入手,引發學生的認知沖突。“同學們,你們覺得水能承受鋼鐵的重量嗎?為什么?”教師拿出一個鐵塊放入水中,鐵塊下沉。緊接著,教師又提出問題:“那么,為什么同樣是鋼鐵做的輪船就能夠浮在水面上?而且還能夠裝載很多貨物呢?”以此問題情境開啟科學跨學科學習。
巧用學習策略,提升解決問題能力。小學科學跨學科學習是引導學生用多學科知識解決問題的過程,也是考查學生梳理知識、利用知識的能力。因此,在科學跨學科學習中,教師可以采用研究性學習的辦法,為學生創設學習、實踐、反思、再實踐、再反思的學習場景,使學生經歷“提出問題—合理猜想—制訂計劃—收集證據—分析證據—得出結論—解釋與評估—總結反思”整個學習過程,獲得更多學習與實踐能力。
如“植物的一生——植物種植”跨學科學習活動中,結合教材內容,將“怎樣種好番茄”“有哪些小妙招”“如何設計出科學、美觀的種植記錄表”“如何用可視化的方法向別人介紹我的種植成果”等問題,融入跨學科學習活動中,鼓勵學生以小組為單位,對整個學習活動的過程進行合作探究,進而得出植物種植的相關結論,并呈現各個小組的學習成果。以核心問題為基礎,在引導學生探究學習過程中,教師可以提出引導性問題,比如,從教材中“番茄的種子和黃瓜的種子有何不同呢”這一問題入手,鼓勵學生跳出教材內容,尋找其他探究種子的方法。學生通過電腦等學習工具,借助信息科技課堂上學習的技能,從互聯網上搜索關于番茄、黃瓜等植物的知識,了解不同植物的種子有哪些不同特征。隨后,以小組為單位,探討種子發芽需要哪些條件。先將自己小組的猜測記錄下來,例如:“番茄喜歡生長在溫暖且有點潮濕的地方,需要充足的陽光,因此種番茄的種子也需要滿足這些條件。”“奶奶說,種植蔬菜的土壤要肥沃,還要透氣,排水性也要好,不然種子會爛在泥土里。”“植物生長還需要養分,我們還需要施肥、澆水……”之后,學生可以繼續上網查找資料,驗證自己的猜想是否正確,哪些需要進一步改善,隨后完善植物種植計劃,開始動手種植。
在研究性學習中,前期的鋪墊、準備非常必要,后續的動手過程、記錄數據的過程也是非常重要的,是確保整個跨學科學習活動效果的關鍵。同時,研究過程中記錄的照片、數據等也是呈現學習成果的關鍵要素。因此,觀察、記錄階段,要鼓勵學生以適當的方式記錄下整個學習、探索的過程。同樣以植物種植跨學科學習為例,借助互聯網工具查找足夠資料之后,學生種下番茄的種子,隨后通過WPS表格進行數據的記錄,如什么時間發的芽、發芽之后生長的速度等,還可以拍攝不同階段種子、幼苗的生長狀態。不僅如此,學生還可以借助電子表格的提醒功能,設置澆水、施肥等提醒時間,為后續的植物種植觀察日記等成果提供可靠素材。
隨著學生科學知識、其他學科知識、生活經驗的增加,在跨學科學習中還可以采用項目式學習的方式。項目式學習中,學生主體地位的體現更加明顯,學生需要經歷整個項目的計劃、實施、反思、總結過程。相較研究性學習,項目式學習中,教師的參與更少,更能夠檢驗學生對于多學科知識的融合與創新應用能力,對于提高學生科學探究、綜合實踐能力能夠產生更加積極的影響。
小學科學跨學科學習并不局限于課堂,而是課堂內外巧妙融合的過程。如上述植物種植跨學科學習中,在課堂上完成基礎知識的梳理、互聯網信息的收集以及種植計劃之后,實踐、觀察、記錄等活動都需要學生在課后繼續進行,將科學與學生生活緊密連接起來,實現科學中有生活、生活中有科學。
(四)評價支撐,提升跨學科學習效果
跨學科學習的評價,不僅僅是對學習結果的評價,也是對學生學習過程的評價。評價的意義并不在于學生最終作品質量的高度,而是利用評價環節引導學生意識到建構知識、解決問題的重要性。因此,基于跨學科學習的課堂評價,要重點關注過程性評價,將其與終結性評價融為一體,完善評價體系,促進小學科學跨學科學習質量的提升。其中,過程性評價重點關注完成任務過程中,思想、方法的應用,創新意識的發揮,克服困難的意志和態度等學習過程中的表現;終結性評價關注是否按時完成任務、完成任務的質量等。
在上述植物種植跨學科學習中,探究任務設計中巧妙融合了評價過程,如學生猜測并記錄種子發芽的條件。那么,教師通過智慧課堂學習工具,就可以清晰地看到每個小組討論種子發芽條件的過程,全面地了解學生討論學習過程中遇到了哪些問題,產生過哪些意見分歧。教師在觀察、評價過程中,可以適當提出一些引導性問題,確保學生學習思路不偏離跨學科學習的最終目標。
終結性評價可以采用評價量表的方式,將學生自主評價、同伴評價、家長評價等方式融合起來,對學生學習成果進行綜合評比。如將學生植物種植觀察日記上傳到班級科學學習平臺上,家長、學生、其他學科教師可以進行投票選舉,看看哪個小組植物日記最全面、最能反映植物生長的整個過程。
三、結語
總而言之,“融合·創新·實踐”是跨學科學習的三個關鍵環節。教師應以小學科學為中心,選擇跨學科學習主題,融合多學科、多領域知識豐富學生活動素材,創設多樣化的學習與探究情境,鼓勵學生經歷學習與實踐的整個過程,在跨學科學習中提高學生解決問題能力,促進學生核心素養的提升。
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