突破學(xué)科壁壘樹立全新教學(xué)理念

〔摘要〕隨著科技的快速發(fā)展，科學(xué)教育在人才培養(yǎng)中的地位越來越重要。小學(xué)階段是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵時(shí)期，本文將結(jié)合教學(xué)實(shí)例，在明確小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科融合教學(xué)價(jià)值的基礎(chǔ)上，提出突破學(xué)科壁壘、樹立全新教學(xué)理念的小學(xué)科學(xué)教學(xué)策略?！碴P(guān)鍵詞〕小學(xué)科學(xué)；跨學(xué)科；融合教學(xué)；教學(xué)實(shí)踐《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中明確了培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)及提高思維品質(zhì)的教學(xué)目標(biāo)，尤其強(qiáng)調(diào)學(xué)生綜合素質(zhì)與創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。在小學(xué)科學(xué)學(xué)科中采取跨學(xué)科融合教學(xué)，是指將兩個(gè)或多個(gè)學(xué)科的知識(shí)、方法、資源進(jìn)行融合，形成新的教學(xué)模式，突破學(xué)科壁壘，促進(jìn)學(xué)科間交叉融合，以提高學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新思維能力。以下說明小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科融合教學(xué)的實(shí)踐途徑。一、與信息技術(shù)融合，激發(fā)學(xué)生探究欲望隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和普及，小學(xué)科學(xué)教育也迎來了新的變革。將小學(xué)科學(xué)與信息技術(shù)進(jìn)行深度融合，已經(jīng)成為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和效率的重要手段。利用信息技術(shù)手段，教師可以呈現(xiàn)生動(dòng)、形象的科學(xué)現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究。如在探究植物生長(zhǎng)過程時(shí)，教師可以利用多媒體技術(shù)展示植物生長(zhǎng)的動(dòng)畫，讓學(xué)生更直觀地了解植物生長(zhǎng)的過程，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的興趣。這一融合方式可有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效率，同時(shí)也能夠培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和信息技術(shù)應(yīng)用能力，為學(xué)生未來的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。例如，教師在進(jìn)行教科版小學(xué)科學(xué)教材四年級(jí)下冊(cè)第3課《種子長(zhǎng)出了根》和第7課《種子的傳播》的教學(xué)中，可利用多媒體教學(xué)資源，形象化展示教學(xué)內(nèi)容?！斗N子長(zhǎng)出了根》和《種子的傳播》是小學(xué)科學(xué)中關(guān)于植物生長(zhǎng)和傳播的內(nèi)容，教師可以利用多媒體教學(xué)資源，如圖片、視頻等，形象化展示種子從萌發(fā)到長(zhǎng)出根的過程，以及種子的不同傳播方式。這一生動(dòng)、直觀的教學(xué)方式，可幫助學(xué)生更好地理解知識(shí)點(diǎn)，提高學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，教師也可利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行科學(xué)知識(shí)拓展，拓寬學(xué)生學(xué)習(xí)視野。網(wǎng)絡(luò)資源具有豐富性和開放性，教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和探究。如教師可以讓學(xué)生在課后自主搜集關(guān)于種子生長(zhǎng)和傳播的資料，了解更多的植物生長(zhǎng)和傳播案例，這樣也可培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和信息素養(yǎng)。此外，教師還可利用互動(dòng)教學(xué)軟件，提高課堂互動(dòng)性，促進(jìn)學(xué)生積極參與課堂學(xué)習(xí)?；?dòng)教學(xué)軟件可以提供學(xué)生與教師、學(xué)生與學(xué)生之間的互動(dòng)交流平臺(tái)。如教師可以利用互動(dòng)教學(xué)軟件，組織學(xué)生進(jìn)行小組討論、在線測(cè)試等活動(dòng)，讓學(xué)生在互動(dòng)中加深對(duì)植物生長(zhǎng)及多種不同植物種子傳播途徑等多項(xiàng)知識(shí)點(diǎn)的理解。同時(shí)，教師也可以通過互動(dòng)教學(xué)軟件及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，調(diào)整教學(xué)策略；還可以利用虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可以提供安全的、可重復(fù)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，讓學(xué)生通過實(shí)踐操作深入理解知識(shí)。教師可以利用虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，組織學(xué)生進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，如模擬種子的萌發(fā)、種子的傳播等。這樣的實(shí)踐操作教學(xué)，可讓學(xué)生深入地理解種子生長(zhǎng)和傳播的原理，培養(yǎng)其實(shí)踐能力。將信息技術(shù)與小學(xué)科學(xué)教學(xué)融合，可以有效激發(fā)學(xué)生的探究欲望，還可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)能力。二、與語文學(xué)科融合，提高學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力語文作為小學(xué)教育的基礎(chǔ)學(xué)科，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的閱讀理解能力和表達(dá)能力具有至關(guān)重要的作用。而在小學(xué)科學(xué)教材中，則包含了大量具有豐富文學(xué)價(jià)值的科普文章。這些文章不但介紹了科學(xué)知識(shí)，還通過生動(dòng)的故事和有趣的案例，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣。將小學(xué)科學(xué)與語文學(xué)科進(jìn)行融合，可以讓學(xué)生在了解科學(xué)知識(shí)的同時(shí)，提高閱讀理解能力和表達(dá)能力，不但有助于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，還可促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。例如，在教科版小學(xué)科學(xué)四年級(jí)下冊(cè)教材“電路”單元的教學(xué)中，教師可以引入諸多科普文章，讓學(xué)生在課前閱讀與“電路”相關(guān)的文章，如著名的“富蘭克林風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)”“電風(fēng)箏費(fèi)城實(shí)驗(yàn)”，還可以閱讀《亞歷山德羅·伏特：電學(xué)奇才》《伏特定律理論》等。借助語文學(xué)科中精彩的語言表現(xiàn)力，讓學(xué)生可以快速讀懂科學(xué)知識(shí)。首先，通過語文課提升學(xué)生的閱讀理解能力。在“電路”教學(xué)中，引入關(guān)于電的文學(xué)作品，如科學(xué)童話、科普文章等，讓學(xué)生通過閱讀了解電的基本概念和應(yīng)用。這樣不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的閱讀習(xí)慣，還可加深學(xué)生對(duì)電路知識(shí)的興趣和理解。其次，通過寫作練習(xí)提高學(xué)生的表達(dá)能力。在“電路”教學(xué)中，可安排學(xué)生撰寫關(guān)于電路的簡(jiǎn)單說明文或科普小短文，介紹電路的基本原理、應(yīng)用和安全注意事項(xiàng)等。通過這種方式，學(xué)生不僅能夠鞏固電路知識(shí)，還能夠鍛煉自己的信息組織能力、語言表達(dá)能力和邏輯思維能力。最后，通過跨學(xué)科項(xiàng)目合作提升學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力。在“電路”教學(xué)中可組織學(xué)生進(jìn)行關(guān)于電路的小組研究項(xiàng)目，將學(xué)生分成若干小組，每組學(xué)生合作完成一個(gè)電路小制作或解決一個(gè)實(shí)際問題。在這一過程中，學(xué)生需要運(yùn)用電路知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)和操作，同時(shí)也要與組員進(jìn)行有效的溝通、協(xié)作和分享。開展跨學(xué)科項(xiàng)目合作，不但能夠加深學(xué)生對(duì)電路知識(shí)的理解和應(yīng)用，還可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作和問題解決能力。通過閱讀、寫作和跨學(xué)科項(xiàng)目合作等方式，可有效地提高學(xué)生的應(yīng)用能力。這種融合教育方式，有助于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，為學(xué)生全面發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。三、與數(shù)學(xué)學(xué)科融合，鍛煉學(xué)生舉一反三能力數(shù)學(xué)作為基礎(chǔ)學(xué)科之一，對(duì)于促進(jìn)整個(gè)自然科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展具有至關(guān)重要的作用，而且數(shù)學(xué)作為工具，為人們提供了解決科學(xué)問題的方法和思路。將小學(xué)科學(xué)與數(shù)學(xué)學(xué)科進(jìn)行融合，可以幫助學(xué)生更好地理解抽象的科學(xué)概念。學(xué)生在科學(xué)探究過程中，需要運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)和方法進(jìn)行測(cè)量、計(jì)算和數(shù)據(jù)分析。學(xué)生在實(shí)踐操作時(shí)，可借助不同方法明確科學(xué)知識(shí)內(nèi)核，并對(duì)科學(xué)精神產(chǎn)生深層次感悟，樹立更為“精確”的科學(xué)研究觀念，鍛煉自己的舉一反三能力，提高自身的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力。例如，教師在開展教科版小學(xué)科學(xué)六年級(jí)上冊(cè)“工具與技術(shù)”單元中第3課《不簡(jiǎn)單的杠桿》的教學(xué)中，可借助小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科中的數(shù)學(xué)模型、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算與分析以及數(shù)學(xué)圖形分析方法，進(jìn)行科學(xué)杠桿原理的解釋及相關(guān)運(yùn)用實(shí)踐教學(xué)。第一，建立數(shù)學(xué)模型。在《不簡(jiǎn)單的杠桿》教學(xué)中，學(xué)生需要理解杠桿的工作原理和平衡條件。通過建立數(shù)學(xué)模型，如力的平衡方程或杠桿的力矩平衡方程，可以幫助學(xué)生更好地理解杠桿的運(yùn)作機(jī)制。在這一過程中，學(xué)生需要運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)和邏輯推理，將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題，進(jìn)而找到解決問題的途徑。第二，運(yùn)用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理與分析。在杠桿實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生會(huì)收集到一系列的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如作用力、力矩和位移等。學(xué)生需要運(yùn)用數(shù)學(xué)工具對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，如計(jì)算平均值、繪制圖表和進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析等。通過對(duì)數(shù)據(jù)的處理與分析，學(xué)生能夠更深入地理解杠桿的工作原理，并發(fā)現(xiàn)杠桿原理的規(guī)律和特征。第三，運(yùn)用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行科學(xué)知識(shí)遷移與舉一反三。在掌握了杠桿的基本原理后，學(xué)生可以將這些知識(shí)應(yīng)用到其他相關(guān)的問題中。例如，學(xué)生可以思考如何利用杠桿原理設(shè)計(jì)省力的工具或裝置，或者如何通過調(diào)整杠桿的支點(diǎn)改變力矩的大小等。這一知識(shí)遷移和舉一反三的過程，對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的形成及提升有著重要的作用。知識(shí)遷移能力也是學(xué)生未來創(chuàng)新和發(fā)展的關(guān)鍵能力。在《不簡(jiǎn)單的杠桿》的教學(xué)中，運(yùn)用數(shù)學(xué)學(xué)科知識(shí)及計(jì)算方法進(jìn)行科學(xué)知識(shí)的表示與實(shí)踐驗(yàn)證，讓學(xué)生不僅能夠深入理解杠桿的工作原理，還能夠培養(yǎng)其數(shù)學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新能力。四、與美術(shù)學(xué)科融合，開發(fā)學(xué)生邏輯思維能力美術(shù)是一門培養(yǎng)學(xué)生審美和創(chuàng)造力的學(xué)科，其早已超越了傳統(tǒng)的技能訓(xùn)練范疇，成了人類文明的重要組成部分。將小學(xué)科學(xué)與美術(shù)學(xué)科進(jìn)行融合，可以幫助學(xué)生開發(fā)抽象思維。在科學(xué)探究過程中，學(xué)生需要不斷地觀察、實(shí)驗(yàn)和分析，從而獲取科學(xué)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象。而且，運(yùn)用美術(shù)這一視覺藝術(shù)與科學(xué)學(xué)科進(jìn)行融合，可為學(xué)生展現(xiàn)科學(xué)知識(shí)及生活中科學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)，尤其可以讓學(xué)生從美術(shù)的視角詮釋科學(xué)。例如，在運(yùn)用美術(shù)知識(shí)中的“漫畫”繪畫方法進(jìn)行教科版小學(xué)科學(xué)二年級(jí)下冊(cè)“磁鐵”單元第3課《磁鐵的兩極》、第4課《磁極與方向》和第5課《做一個(gè)指南針》的教學(xué)中，學(xué)生在繪制科學(xué)漫畫時(shí)，需要將復(fù)雜的“磁鐵”科學(xué)現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為易于理解的故事情節(jié)。這不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的藝術(shù)素養(yǎng)，還可以鍛煉學(xué)生的抽象思維能力和創(chuàng)新能力。在《磁鐵的兩極》《磁極與方向》的教學(xué)中，學(xué)生可以通過漫畫手繪、手工制作等方式，表現(xiàn)磁鐵的特性和運(yùn)動(dòng)軌跡。通過運(yùn)用美術(shù)手段，學(xué)生可以將抽象的磁力線具象化，更好地理解磁場(chǎng)的分布和變化，這也十分有助于激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，培養(yǎng)其空間思維和藝術(shù)表現(xiàn)能力。教師甚至可引導(dǎo)學(xué)生在理解相關(guān)概念后，利用科學(xué)原理創(chuàng)造美術(shù)作品。在《做一個(gè)指南針》的教學(xué)中，學(xué)生可以利用磁鐵的指向性制作一個(gè)小型指南針。在這一過程中，學(xué)生不但能夠理解指南針的工作原理，還可親身體驗(yàn)到創(chuàng)造的樂趣。如此具有趣味性的教學(xué)活動(dòng)，也能夠培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。此外，還可借助跨學(xué)科項(xiàng)目合作促進(jìn)學(xué)生思維碰撞。教師可以組織學(xué)生進(jìn)行以“磁鐵與藝術(shù)”為主題的跨學(xué)科項(xiàng)目合作，學(xué)生可以自由組合，利用磁鐵的特性進(jìn)行美術(shù)創(chuàng)作，如設(shè)計(jì)磁鐵小玩具、創(chuàng)作磁鐵藝術(shù)裝置等。通過與美術(shù)學(xué)科的融合，學(xué)生能夠從不同角度理解磁鐵的性質(zhì)和應(yīng)用，拓寬學(xué)生的思維視野提高創(chuàng)新能力。小學(xué)科學(xué)與美術(shù)學(xué)科的融合，讓學(xué)生可以通過美術(shù)手段表現(xiàn)科學(xué)知識(shí)、利用科學(xué)原理創(chuàng)造美術(shù)作品以及跨學(xué)科項(xiàng)目合作等方式，開發(fā)自己的抽象思維和創(chuàng)造力。在《磁鐵的兩極》《磁極與方向》《做一個(gè)指南針》的教學(xué)中，這種融合教育方式