探尋富有創(chuàng)意的跨學(xué)科整合教學(xué)方法

〔摘""要〕"小學(xué)科學(xué)教育作為培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要途徑，其跨學(xué)科整合的教學(xué)模式對(duì)于提升學(xué)生的綜合素質(zhì)具有重要意義。小學(xué)科學(xué)教師需要探尋更多富有創(chuàng)意的跨學(xué)科整合教學(xué)方法，深入分析科學(xué)學(xué)科以及其他學(xué)科的交叉之處，并將其作為跨學(xué)科整合的教學(xué)資源，引導(dǎo)學(xué)生在多個(gè)學(xué)科背景下開展科學(xué)探究，發(fā)展核心素養(yǎng)。本文在核心素養(yǎng)背景下分析了小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科整合的意義，重點(diǎn)探討其與數(shù)學(xué)科學(xué)知識(shí)整合的教學(xué)策略，以供參考。〔關(guān)鍵詞〕"小學(xué)科學(xué)；數(shù)學(xué)；核心素養(yǎng)；整合策略在新課程背景下，教育的核心目標(biāo)逐漸從單純的知識(shí)傳授轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，即一系列關(guān)鍵能力和關(guān)鍵品格，使學(xué)生能夠適應(yīng)未來社會(huì)的挑戰(zhàn)。小學(xué)科學(xué)教育作為培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要領(lǐng)域，跨學(xué)科融合的教學(xué)方式能夠打破傳統(tǒng)學(xué)科界限，整合不同學(xué)科的知識(shí)和方法，為學(xué)生提供一個(gè)更加豐富和立體的學(xué)習(xí)環(huán)境。在小學(xué)科學(xué)教育中實(shí)施跨學(xué)科融合，不僅可以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，還能夠提升學(xué)生的創(chuàng)新思維、問題解決能力和團(tuán)隊(duì)合作能力等多方面的核心素養(yǎng)。一、核心素養(yǎng)背景下小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科整合的意義核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是教育改革的核心內(nèi)容，關(guān)注學(xué)生的全面發(fā)展，除了知識(shí)的積累，還包括能力的提升、情感的培養(yǎng)和價(jià)值觀的塑造。在小學(xué)科學(xué)教育中，跨學(xué)科融合作為一種創(chuàng)新的教學(xué)模式，能夠有效地促進(jìn)學(xué)生綜合素養(yǎng)的提升。通過跨學(xué)科的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以從不同學(xué)科的角度理解和分析問題，學(xué)會(huì)如何將各個(gè)學(xué)科的知識(shí)和方法相互融合，形成解決問題的綜合能力?？鐚W(xué)科的學(xué)習(xí)方式有助于學(xué)生形成系統(tǒng)化的知識(shí)結(jié)構(gòu)，提高學(xué)生邏輯思維、批判性思維和創(chuàng)新能力。隨著全球化和信息化的不斷推進(jìn)，未來社會(huì)對(duì)人才的要求也在不斷提高?，F(xiàn)代社會(huì)需要的不僅是專業(yè)知識(shí)扎實(shí)的個(gè)體，更需要具備跨學(xué)科知識(shí)和能力的復(fù)合型人才。因此，學(xué)生在未來應(yīng)快速適應(yīng)變化的社會(huì)環(huán)境，具備解決復(fù)雜問題的能力?？鐚W(xué)科融合的學(xué)習(xí)模式正滿足了這一需求，跨學(xué)科融合教學(xué)不僅能夠幫助學(xué)生建立起跨學(xué)科的知識(shí)體系，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力、溝通能力和領(lǐng)導(dǎo)能力?？鐚W(xué)科融合的學(xué)習(xí)模式不僅是教育改革的需要，也是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。通過跨學(xué)科學(xué)習(xí)，教師能夠培養(yǎng)出更多具備未來社會(huì)所需素質(zhì)的人才，促進(jìn)學(xué)生良好發(fā)展。二、核心素養(yǎng)背景下小學(xué)科學(xué)與數(shù)學(xué)整合教學(xué)的策略（一）整合教學(xué)內(nèi)容，施教激趣引思核心素養(yǎng)指引下，小學(xué)科學(xué)學(xué)科的教學(xué)改革應(yīng)該是圍繞學(xué)生的發(fā)展需求展開，即支持學(xué)生自主學(xué)習(xí)、實(shí)踐學(xué)習(xí)，使之在身心放松狀態(tài)下理解知識(shí)內(nèi)涵、提高科學(xué)素養(yǎng)。為實(shí)現(xiàn)新時(shí)期的教學(xué)目標(biāo)，教師一定要打破常規(guī)的教育思想，在明確課程主題的基礎(chǔ)上，融合更多教學(xué)輔助資源，喚醒學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)興趣，讓他們?cè)谂d趣的驅(qū)動(dòng)下深入思考，在辨析與實(shí)踐中鞏固學(xué)科基礎(chǔ)。實(shí)際教學(xué)中，教師可以將數(shù)學(xué)元素巧妙融于科學(xué)教學(xué)課堂，將數(shù)學(xué)知識(shí)和科學(xué)原理相結(jié)合，形成具有邏輯性和系統(tǒng)性的知識(shí)體系.通過數(shù)學(xué)運(yùn)算和邏輯推理，學(xué)生可以更深入地理解科學(xué)原理，發(fā)現(xiàn)科學(xué)現(xiàn)象中的規(guī)律和趨勢(shì)，這種跨學(xué)科的知識(shí)整合，不僅能夠加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，還能夠培養(yǎng)他們的綜合運(yùn)用能力和創(chuàng)新能力。例如，教師在進(jìn)行教科版三年級(jí)下冊(cè)《月相變化的規(guī)律》一課教學(xué)時(shí)，先利用信息技術(shù)手段，將月相變化過程以動(dòng)態(tài)化視頻的形式呈現(xiàn)在學(xué)生面前，讓學(xué)生產(chǎn)生眼前一亮之感，從而自然產(chǎn)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的探究興趣。在此基礎(chǔ)上，教師結(jié)合學(xué)生已經(jīng)初步掌握的“圓”“比例”等數(shù)學(xué)概念，與學(xué)生共同觀察并思考科學(xué)問題。而在師生交互的過程中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生用“圓”來代表月球，通過改變“圓”上被照亮部分的比例來模擬月相的變化過程，或者鼓勵(lì)學(xué)生計(jì)算不同月相下月球被照亮部分占整體的比例，使之在觀察、思考與創(chuàng)造的過程中，總結(jié)科學(xué)原理，提升科學(xué)素養(yǎng)。（二）引導(dǎo)建模學(xué)習(xí)，知識(shí)化繁為簡(jiǎn)建模學(xué)習(xí)是新時(shí)期數(shù)學(xué)學(xué)科教師積極應(yīng)用的優(yōu)化方法，通過抽象、簡(jiǎn)化、假設(shè)和驗(yàn)證等步驟進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的細(xì)致化、邏輯化講解，學(xué)生能在自主建模的過程中掌握數(shù)學(xué)運(yùn)算、比例關(guān)系、幾何圖形等知識(shí)，實(shí)現(xiàn)高效學(xué)習(xí)與全面發(fā)展。而小學(xué)科學(xué)教學(xué)課堂上組織建模學(xué)習(xí)活動(dòng)，旨在運(yùn)用構(gòu)建模型的方式幫助學(xué)生理解和解讀科學(xué)現(xiàn)象，使之在理清科學(xué)原理之間關(guān)系的基礎(chǔ)上，將復(fù)雜問題進(jìn)行簡(jiǎn)單化的解析，更直觀地把握科學(xué)原理。建立科學(xué)模型的過程，實(shí)際上是一個(gè)將科學(xué)問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題，再通過數(shù)學(xué)求解來揭示科學(xué)規(guī)律的過程，教師引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)語言和工具，完成對(duì)科學(xué)現(xiàn)象的定量描述與預(yù)測(cè)。在此期間，學(xué)生還需要具備將科學(xué)問題中關(guān)鍵因素抽象出來的能力，從而充分發(fā)揮數(shù)學(xué)模型的輔助作用，深入理解科學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)與規(guī)律。以科教版四年級(jí)上冊(cè)《一天的食物》教學(xué)為例，教師引導(dǎo)學(xué)生記錄自己一天內(nèi)攝入的食物種類和數(shù)量，并嘗試對(duì)這些食物進(jìn)行分類，如谷物、蔬菜、水果、肉類等，目的是幫助學(xué)生初步了解食物的多樣性，并自主探索均衡飲食的重要意義。在此基礎(chǔ)上，教師鼓勵(lì)學(xué)生使用統(tǒng)計(jì)圖表這一數(shù)學(xué)工具，對(duì)自己一天內(nèi)食物攝入情況進(jìn)行整理和記錄，此時(shí)教師需要注意尊重學(xué)生個(gè)性特征，允許他們使用條形圖、餅圖等不同形式的統(tǒng)計(jì)圖表自主繪制與記錄，成功鍛煉學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)技能的應(yīng)用能力，并讓他們自然看到自己飲食結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)。最后，教師引導(dǎo)學(xué)生思考如何通過調(diào)整飲食結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)均衡飲食的目標(biāo)，讓學(xué)生將數(shù)學(xué)知識(shí)與科學(xué)知識(shí)整合，設(shè)計(jì)出合理的飲食計(jì)劃，在思維不斷創(chuàng)新的情況下解決問題，在全體學(xué)生積極參與的情況下提高科學(xué)教學(xué)效率。（三）組織數(shù)學(xué)游戲，內(nèi)化科學(xué)知識(shí)核心素養(yǎng)背景下，小學(xué)科學(xué)教學(xué)的改革必須強(qiáng)調(diào)動(dòng)態(tài)化教學(xué)、交互式教學(xué)，讓學(xué)生擁有知識(shí)學(xué)習(xí)與應(yīng)用的主導(dǎo)權(quán)，從而自主解讀科學(xué)理念內(nèi)涵，并將所學(xué)內(nèi)化于心、外化于行。因此，教師在制訂教學(xué)計(jì)劃期間，可以考慮增加趣味元素，營造輕松、愉快的課堂氛圍，使學(xué)生積極學(xué)習(xí)、主動(dòng)探索?；趯W(xué)科融合教育思想，教師可以在科學(xué)教學(xué)中，設(shè)計(jì)一些與課程主題相關(guān)的數(shù)學(xué)游戲，讓學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決科學(xué)問題，并培養(yǎng)他們綜合實(shí)踐能力。正式教學(xué)中，教師可以設(shè)計(jì)一些與科學(xué)現(xiàn)象相關(guān)的數(shù)學(xué)謎題或挑戰(zhàn)，讓學(xué)生在解決謎題的過程中探索科學(xué)原理，這些謎題可以涉及物理、化學(xué)、生物等多個(gè)領(lǐng)域，如通過計(jì)算物體下落的時(shí)間來探究重力加速度，或者通過測(cè)量溫度差來理解熱力學(xué)原理等，學(xué)生在解謎過程中始終處于思維活躍狀態(tài)，邏輯推理能力和科學(xué)應(yīng)用能力都能得到明顯提升。教師還可以利用數(shù)學(xué)游戲來培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和溝通能力，學(xué)生參與游戲過程中，可以分組合作，學(xué)會(huì)與他人協(xié)作，也學(xué)會(huì)分享自己的想法和見解，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。（四）設(shè)置項(xiàng)目任務(wù)，鞏固知識(shí)基礎(chǔ)項(xiàng)目任務(wù)是一種實(shí)踐性強(qiáng)、自主性高的學(xué)習(xí)方式，能夠讓學(xué)生在完成任務(wù)的過程中，綜合運(yùn)用所學(xué)的科學(xué)與數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，小學(xué)科學(xué)教師在進(jìn)行教學(xué)改革過程中，通過設(shè)置與學(xué)科知識(shí)緊密相關(guān)的項(xiàng)目任務(wù)，成功做到引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、全面探索知識(shí)，使之在享受科學(xué)探究全過程的情況下，真正深入理解科學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)，自然鞏固知識(shí)基礎(chǔ)，提高學(xué)科素養(yǎng)。而教師在為學(xué)生布置項(xiàng)目任務(wù)的過程中，可以引入一些數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)工具，包括測(cè)量與計(jì)算、比例與縮放、幾何與空間想象等，讓項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)踐探究的過程更立體化，學(xué)生也能在堅(jiān)定自信心的前提下參與其中，最終既做到鞏固數(shù)學(xué)知識(shí)，又在解決實(shí)際科學(xué)問題的過程中對(duì)科學(xué)新知產(chǎn)生深刻理解，為后續(xù)更深層、全面的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。例如，教師在講解教科版五年級(jí)上冊(cè)《用水計(jì)算時(shí)間》一課相關(guān)知識(shí)的過程中，以“設(shè)計(jì)并制作一個(gè)簡(jiǎn)單的水鐘”作為主題，為學(xué)生布置項(xiàng)目探索任務(wù)，要求學(xué)生綜合運(yùn)用科學(xué)知識(shí)與數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，提高核心素養(yǎng)。參與項(xiàng)目實(shí)踐的過程中，學(xué)生需要以合作的形式完成下述挑戰(zhàn)：測(cè)量水流速度、計(jì)算水的刻度、設(shè)計(jì)水鐘形狀等。完成制作后，各個(gè)小組都積極展示項(xiàng)目成果，并分享設(shè)計(jì)思路、制作過程，對(duì)于實(shí)踐過程中遇到的問題也主動(dòng)分析產(chǎn)生原因、闡述解決方法。項(xiàng)目成果展示中，學(xué)生能體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣，并于潛移默化中鞏固數(shù)學(xué)知識(shí)，最終提高科學(xué)素養(yǎng)，愿意在現(xiàn)實(shí)生活中也使用所學(xué)知識(shí)解決問題，做到知行合一，為其未來全面發(fā)展提供助力。（五）科學(xué)數(shù)據(jù)分析，總結(jié)知識(shí)體系科學(xué)數(shù)據(jù)分析是科學(xué)研究中不可或缺的一部分，它涉及數(shù)據(jù)的收集、整理、分析和解釋，而將數(shù)學(xué)領(lǐng)域知識(shí)、學(xué)習(xí)技巧融入科學(xué)教學(xué)，正與科學(xué)教育所需相契合，支持學(xué)生將科學(xué)與數(shù)學(xué)知識(shí)整合，形成系統(tǒng)化知識(shí)體系，為其日后學(xué)習(xí)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)保障。在小學(xué)科學(xué)與數(shù)學(xué)的融合教學(xué)中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)方法，如統(tǒng)計(jì)、圖表等，來分析科學(xué)實(shí)驗(yàn)中收集到的數(shù)據(jù)。在此期間，學(xué)生不僅可以更全面分析科學(xué)現(xiàn)象并加深對(duì)科學(xué)知識(shí)的認(rèn)知，還能得到數(shù)據(jù)處理與分析能力的鍛煉，在養(yǎng)成良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的前提下，提高綜合素養(yǎng)。不僅如此，科學(xué)數(shù)據(jù)分析也是培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維和批判性思維的重要途徑。分析期間，學(xué)生需要提出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、分析結(jié)果，再根據(jù)結(jié)果得出結(jié)論，無論哪個(gè)環(huán)節(jié)都需要他們具備嚴(yán)密的邏輯思維和批判性思維，可以通過對(duì)科學(xué)現(xiàn)象的直觀記錄、客觀數(shù)據(jù)分析得出嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)結(jié)論，并對(duì)最終結(jié)論產(chǎn)生深刻印象，未來無論是學(xué)習(xí)還是生活，都能運(yùn)用科學(xué)知識(shí)解決問題。例如，教師在進(jìn)行教科版五年級(jí)下冊(cè)《熱在金屬中的傳遞》一課教學(xué)中，首先通過演示實(shí)驗(yàn)展示熱在金屬條中的傳遞過程，并引導(dǎo)學(xué)生觀察金屬條上不同位置的溫度變化，隨后要求學(xué)生利用溫度計(jì)和計(jì)時(shí)器，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來收集熱傳遞過程中的數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)期間，學(xué)生主要記錄金屬條上不同時(shí)間點(diǎn)的溫度，使用統(tǒng)計(jì)圖展示數(shù)據(jù)，再通過對(duì)比不同時(shí)間的溫度變化，直觀看到熱在金屬中的傳遞速度和方向。分析數(shù)據(jù)期間，學(xué)生自然會(huì)思考“為什么會(huì)出現(xiàn)溫度變化”“熱傳遞是否存在一定的規(guī)律”等問題，基于此結(jié)合數(shù)據(jù)提出假設(shè)，并根據(jù)自己的猜想進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證其準(zhǔn)確性。最終，學(xué)生不僅得出科學(xué)結(jié)論，還能將零散知