新課標(biāo)視野下小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的實(shí)踐與思考

張文杰

【摘要】新課標(biāo)明確要求在義務(wù)教育階段，學(xué)校要“設(shè)立跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動(dòng)”，“開(kāi)展跨學(xué)科主題教學(xué)，強(qiáng)化課程協(xié)同育人功能”，并要求“原則上，各門(mén)課程用不少于10%的課時(shí)設(shè)計(jì)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)”。和其他學(xué)科相比，小學(xué)科學(xué)課程涉及多個(gè)領(lǐng)域和學(xué)科的內(nèi)容，更適合、也更容易開(kāi)展跨學(xué)科教學(xué)。因此，本文根據(jù)新課標(biāo)的相關(guān)要求，對(duì)小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科教學(xué)進(jìn)行了實(shí)踐與探究。

【關(guān)鍵詞】新課標(biāo)? 小學(xué)科學(xué)? 跨學(xué)科教學(xué)? 實(shí)踐

【中圖分類(lèi)號(hào)】G62 ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2023）11-0025-03

當(dāng)下的新課程改革越來(lái)越強(qiáng)調(diào)綜合，在這一發(fā)展趨勢(shì)之下，跨學(xué)科學(xué)習(xí)受到了廣泛關(guān)注?？鐚W(xué)科學(xué)習(xí)可以強(qiáng)化學(xué)科的貫通，讓學(xué)生在跨學(xué)科的互動(dòng)和整合中學(xué)習(xí)知識(shí)和解決問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)學(xué)科之間的統(tǒng)整，有效發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。隨著教學(xué)研究的深入和學(xué)生知識(shí)水平的日益提高，單一的學(xué)科教學(xué)已經(jīng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)學(xué)生綜合素養(yǎng)發(fā)展進(jìn)步的需求。交叉式的跨學(xué)科教學(xué)逐步成為當(dāng)今小學(xué)教師需要進(jìn)一步思索的教學(xué)方向。對(duì)于小學(xué)科學(xué)的跨學(xué)科教學(xué)要求而言，科學(xué)學(xué)科涉及到數(shù)學(xué)、天文、生物等等多個(gè)學(xué)科的內(nèi)容，甚至對(duì)于道德與法治教育也會(huì)有所涉獵。為了能夠讓小學(xué)生在科學(xué)課堂的參與過(guò)程中全面掌握多層面的知識(shí)，小學(xué)科學(xué)教師必須對(duì)跨學(xué)科教學(xué)策略進(jìn)行深入的研究。

一、跨學(xué)科教學(xué)的重要意義

其一，跨學(xué)科的有機(jī)融合，能改變以往傳統(tǒng)的教學(xué)方式，使教育教學(xué)的過(guò)程變得更加豐富多彩，同時(shí)趣味性教學(xué)得到了發(fā)展，而在進(jìn)行教育的過(guò)程中，孩子們能夠感受到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，在“玩中學(xué)，學(xué)中樂(lè)”的過(guò)程中，使孩子輕松愛(ài)上學(xué)習(xí)，愛(ài)上探索?；诖耍處熢诮逃^(guò)程中，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中都應(yīng)該是幸福的。

其二，跨學(xué)科教學(xué)主要通過(guò)探究的方式開(kāi)展，然而在科學(xué)教育中，學(xué)校普遍采用正面教學(xué)和死記硬背等傳統(tǒng)教學(xué)方法。學(xué)生只是死記硬背概念，而沒(méi)有任何詳細(xì)的解釋和實(shí)際的例子，也沒(méi)有任何機(jī)會(huì)去理解所獲得的理論知識(shí)與實(shí)際生活的關(guān)系，這導(dǎo)致了學(xué)生對(duì)科學(xué)學(xué)科的消極態(tài)度。雖然探究式教育（IBE）在理論上和實(shí)踐上已經(jīng)發(fā)展了好幾年，但本文對(duì)課程文件的分析和對(duì)教師的現(xiàn)實(shí)的觀察清楚地證實(shí)，探究式教育方法在小學(xué)科學(xué)教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用并不普遍。

科學(xué)課程的跨學(xué)科性質(zhì)使得探究式教育在其中的應(yīng)用非常有益。探究式教育的教學(xué)方法強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科和多學(xué)科方法的范式?？茖W(xué)在幾乎所有跨學(xué)科主題的發(fā)展和形成中發(fā)揮著重要的整合作用，科學(xué)有助于發(fā)展學(xué)生的關(guān)鍵能力，激活和鼓勵(lì)學(xué)生一起學(xué)習(xí)更多類(lèi)型的技能，并在教學(xué)中使用跨學(xué)科關(guān)系，增強(qiáng)他們解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。探究式教育有助于消除科學(xué)課中缺乏實(shí)際案例和試驗(yàn)的問(wèn)題，采用探究式教育方法教學(xué)，教學(xué)過(guò)程得以簡(jiǎn)化了，其吸引力也隨之增加。

其三，跨學(xué)科概念可以更直接地讓學(xué)生形成科學(xué)的世界觀，了解自然現(xiàn)象背后的道理，學(xué)會(huì)處理問(wèn)題的方法和模式，從而把科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度和精神融為一體，實(shí)現(xiàn)科學(xué)課程的教育目標(biāo)。每一次課程改革的變革都更靠近教學(xué)的本質(zhì)，更加貼近培養(yǎng)人的本質(zhì)。時(shí)代在變革，教育須變革，變是永恒不變的定律，我們教師也必須要與時(shí)俱進(jìn)?？鐚W(xué)科概念需要教師對(duì)課程知識(shí)有更高的要求。

二、小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的主要路徑

2022版義務(wù)教育課程方案，在基本原則中，提出了跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的要求，要求加強(qiáng)課程內(nèi)容與學(xué)生經(jīng)驗(yàn)、社會(huì)生活的聯(lián)系，強(qiáng)化學(xué)科內(nèi)知識(shí)整合，統(tǒng)籌設(shè)計(jì)綜合課程和跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)。新課程方案在課程設(shè)置中還指出：專題教育以滲透為主，融合到相關(guān)科目中，原則上不獨(dú)立設(shè)課。因此，小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科教學(xué)專題滲透的主要路徑可以是與其他小學(xué)學(xué)科的融合。在筆者看來(lái)，其既可以與多個(gè)學(xué)科融合，也可以和單一的學(xué)科融合。就目前筆者的實(shí)踐來(lái)說(shuō)，和單一學(xué)科的融合要更多一些。以下，也僅從這方面論述。

（一）小學(xué)科學(xué)與語(yǔ)文融合，培養(yǎng)學(xué)生探究能力

對(duì)于小學(xué)科學(xué)教師而言，可以與語(yǔ)文學(xué)科相結(jié)合，以古文之中的一句詩(shī)句，就可以看出語(yǔ)文學(xué)科其中蘊(yùn)含的科學(xué)原理，比如“橫看成嶺側(cè)成峰，遠(yuǎn)近高低各不同”，那么在這一句詩(shī)中，教師可以讓學(xué)生對(duì)這句詩(shī)進(jìn)行分析，學(xué)生在審視一件事或者一個(gè)物體的時(shí)候，可以從不同的角度出發(fā)，這樣可以看到其中蘊(yùn)含的深?yuàn)W道理，具體比如，在教學(xué)“浮力”這一課時(shí)，教師在本節(jié)課教學(xué)工作開(kāi)展之前，事先準(zhǔn)備好一個(gè)容器，將容器之中注入一定量的水，并將容器維持在正常的狀態(tài)，然后由教師對(duì)容器之中的水進(jìn)行測(cè)試，在測(cè)試完成之后，教師們向?qū)W生證明容器之中的是水，那么接下來(lái)，在容器之中，注入一勺鹽，而在鹽注入容器之后，所有的學(xué)生們都能夠看出鹽在容器之中逐漸沉浮，那么在此時(shí)，對(duì)這杯水的酸堿度進(jìn)行測(cè)試，能夠發(fā)現(xiàn)這杯水是一杯鹽水，這是本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)大致過(guò)程，那么學(xué)生可以從該實(shí)驗(yàn)之中看出鹽水形成的具體過(guò)程，并且能夠?qū)Ⅺ}水與普通的水進(jìn)行區(qū)分，與班級(jí)之中的其他學(xué)生共同探究小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)之中蘊(yùn)含的科學(xué)原理，為今后學(xué)生核心素養(yǎng)的形成提供合理化的意見(jiàn)以及建議。

此外，在語(yǔ)文課的授課過(guò)程中，其實(shí)也可以將科學(xué)知識(shí)融入到語(yǔ)文課堂上。這樣的跨學(xué)科知識(shí)融合給聽(tīng)課教師帶來(lái)反思和啟發(fā)，通過(guò)“融合”培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。語(yǔ)文課的生動(dòng)講解激發(fā)了學(xué)生的探究興趣，而科學(xué)家的講解則引燃了學(xué)生思維的火花，為學(xué)生開(kāi)啟了一場(chǎng)精彩紛呈的“科普之旅”。

（二）小學(xué)科學(xué)與數(shù)學(xué)融合，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維

作為教師，可以將小學(xué)科學(xué)與數(shù)學(xué)緊密結(jié)合在一起，目的在于讓學(xué)生學(xué)習(xí)變得更加容易，而且能夠建立起學(xué)生的科學(xué)思維，學(xué)生可以在學(xué)習(xí)科學(xué)理論的時(shí)候，注重對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程之中，在學(xué)習(xí)結(jié)束之后，與其他同學(xué)共同交流與探討，并形成自己的科學(xué)思維。例如：在小學(xué)科學(xué)之中的經(jīng)典案例，就是天氣的溫度會(huì)有正有負(fù)，溫度的正負(fù)是如何判定的，這一現(xiàn)象在數(shù)學(xué)領(lǐng)域是如何解釋的？那么在本節(jié)課的過(guò)程之中，小學(xué)科學(xué)教師可以首先為學(xué)生講解零上與零下這兩個(gè)基本的概念，在學(xué)生了解這一組基本概念之后，能夠?qū)囟鹊恼?fù)進(jìn)行區(qū)分，并且對(duì)溫度的高低進(jìn)行判斷，從這一點(diǎn)可以看出小學(xué)科學(xué)與數(shù)學(xué)是緊密融合的，而且能夠幫助學(xué)生建立起科學(xué)的思維，并且為今后小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科等各項(xiàng)研究工作的開(kāi)展提供有利的借鑒。

（三）小學(xué)科學(xué)與信息融合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

信息技術(shù)與小學(xué)科學(xué)課程的融合，無(wú)疑將是信息時(shí)代中占主導(dǎo)地位的課程學(xué)習(xí)方式，必將成為21世紀(jì)學(xué)校教育教學(xué)的主要方法。就目前而言，小學(xué)科學(xué)與信息的融合更加強(qiáng)調(diào)信息與數(shù)據(jù)的處理和整合，比如“運(yùn)動(dòng)與呼吸”這節(jié)課，將各個(gè)小組的呼吸數(shù)據(jù)用小磁鐵吸附在黑板上，集個(gè)人到小組，小組再到班級(jí)，把全班的數(shù)據(jù)大致的趨勢(shì)更清晰展示在黑板上，總結(jié)出了運(yùn)動(dòng)前后的一個(gè)變化趨勢(shì)。再比如將學(xué)生的記錄單利用希沃App或者平板等整合在一個(gè)平面上，或者小組的數(shù)據(jù)上傳后自動(dòng)生成全班的數(shù)據(jù)情況。小學(xué)科學(xué)與信息的融合，將極大地推進(jìn)科學(xué)課程的生生、師生、組間、人機(jī)的有效互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)生本課堂、創(chuàng)生課堂的教育理想。

三、小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的主要方式

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》將科學(xué)課程核心素養(yǎng)分解為科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任等方面，是學(xué)生在面對(duì)復(fù)雜的、不確定的科學(xué)情境時(shí)，綜合運(yùn)用在科學(xué)課堂學(xué)習(xí)中孕育與形成的結(jié)構(gòu)化的科學(xué)知識(shí)與觀念、探究方法與能力、科學(xué)思維模式，以及分析情境、提出問(wèn)題、解決問(wèn)題和交流結(jié)果過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的具有科學(xué)特征的綜合性品質(zhì)?；谡n程核心素養(yǎng)的跨學(xué)科科學(xué)教學(xué)就是要超越簡(jiǎn)單組合知識(shí)與學(xué)科核心概念的方式，尋找指向知識(shí)重構(gòu)、跨學(xué)科概念形成、思維深化和素養(yǎng)發(fā)展的跨學(xué)科科學(xué)教學(xué)的路徑與策略。

（一）知識(shí)重構(gòu)，開(kāi)展多元化跨學(xué)科活動(dòng)

跨學(xué)科教學(xué)不是對(duì)科學(xué)不同學(xué)習(xí)領(lǐng)域中的符號(hào)表征、學(xué)科概念等知識(shí)的簡(jiǎn)單組合，而是在知識(shí)掌握甚至是精熟的基礎(chǔ)上對(duì)科學(xué)知識(shí)其他層次和價(jià)值的進(jìn)一步建構(gòu)。因此，我們應(yīng)該開(kāi)展多元化的跨學(xué)科活動(dòng)，讓學(xué)生在探究、在合作中實(shí)現(xiàn)知識(shí)的重構(gòu)。

比如，科學(xué)探究·模擬實(shí)驗(yàn)的活動(dòng)。探究：太陽(yáng)和月球有哪些相同和不同？同學(xué)們根據(jù)平時(shí)掌握的知識(shí)和觀察比較圖片，了解太陽(yáng)和月球的基本特征，將關(guān)鍵詞記錄。在太陽(yáng)和月球的維恩圖中……圍繞“太陽(yáng)比月球大很多，但為什么它們看起來(lái)一樣大？”的問(wèn)題展開(kāi)探索，進(jìn)行小組討論。從探究實(shí)驗(yàn)步驟、動(dòng)手實(shí)踐，到觀察比較、數(shù)據(jù)記錄，最后得出結(jié)論：近大遠(yuǎn)小。同學(xué)們像科學(xué)家一樣，經(jīng)歷利用模擬實(shí)驗(yàn)探索宇宙問(wèn)題。最后，通過(guò)觀星應(yīng)用程序利用投屏技術(shù)，將設(shè)備指向天空，觀測(cè)真實(shí)的星空環(huán)境、天體三維模型及行星紋理。同學(xué)們仿佛置身于浩瀚宇宙，有助于了解、認(rèn)識(shí)真實(shí)的宇宙世界。學(xué)生們將散點(diǎn)狀、碎片化、不連貫的知識(shí)，在對(duì)問(wèn)題的探究中逐漸整合并轉(zhuǎn)化為對(duì)科學(xué)的連貫性的整體認(rèn)識(shí)。

（二）跨學(xué)科概念形成，立足教材拓展跨學(xué)科教學(xué)

新課標(biāo)首次使用并明確了跨學(xué)科概念的組成，并且明確了跨學(xué)科概念教學(xué)可以在學(xué)科核心概念的教學(xué)中進(jìn)行，也可以有計(jì)劃地圍繞某個(gè)或多個(gè)跨學(xué)科概念設(shè)計(jì)并實(shí)施教學(xué)?！翱鐚W(xué)科概念”教學(xué)可以通過(guò)多個(gè)現(xiàn)象、多種事物學(xué)習(xí)和鞏固一個(gè)跨學(xué)科概念，也可以通過(guò)一個(gè)現(xiàn)象、一種事物聯(lián)系與整合多個(gè)跨學(xué)科概念。

比如，在教學(xué)“環(huán)境變化以后”這一課時(shí)，可以從四個(gè)部分展開(kāi)，促進(jìn)學(xué)生跨學(xué)科概念的形成。第一部分，通過(guò)大量的圖片和視頻先從有規(guī)律的氣候引發(fā)的變化入手，使學(xué)生了解到季節(jié)更替對(duì)動(dòng)植物的影響以及生物適應(yīng)環(huán)境的方式，從自然界的規(guī)律中構(gòu)建系統(tǒng)與模型的概念。第二部分，閱讀資料了解自然原因和人為原因造成的環(huán)境變化，對(duì)動(dòng)植物的影響，從環(huán)境改變中透析其中暗含的物質(zhì)和能量，構(gòu)建物質(zhì)與能量的概念。第三部分，查找資料分析評(píng)估魚(yú)類(lèi)洄游時(shí)人類(lèi)設(shè)計(jì)的魚(yú)道是否合理，從生物的遷徙中，構(gòu)建穩(wěn)定與變化的概念。第四部分，拓展活動(dòng)，在藏羚羊遷徙的路上設(shè)計(jì)鐵路時(shí)，應(yīng)怎樣評(píng)估設(shè)計(jì)方案的合理性，從工程思維著手，構(gòu)建結(jié)構(gòu)與功能的概念。

（三）思維深化，強(qiáng)調(diào)問(wèn)題引領(lǐng)促進(jìn)深度學(xué)習(xí)

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)科學(xué)教學(xué)要促進(jìn)學(xué)生思維型探究和實(shí)踐的開(kāi)展，而跨學(xué)科教學(xué)可以作為培養(yǎng)學(xué)生思維尤其是高階思維的有效手段。因此，跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)任務(wù)的提煉要有層次性，不能只停留在解決低階問(wèn)題上，還要有高階思維的探究，使學(xué)習(xí)任務(wù)有序遞進(jìn)、螺旋上升，讓學(xué)生的思維更有深度。

比如，筆者從學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)出發(fā)，跨學(xué)科整合數(shù)學(xué)、美術(shù)、語(yǔ)文、道德與法治等學(xué)科知識(shí)，利用塑料瓶、紙、硬幣、筆等日常用品設(shè)置生活情境和探究實(shí)驗(yàn)，以“水的奧秘”為主題，開(kāi)啟了一場(chǎng)跨學(xué)科“探究”之旅。首先，讓學(xué)生邊玩邊觀察，面對(duì)各種形狀的水容器，帶著問(wèn)題邊玩邊思考。水是什么樣子？水是什么形狀？水有哪些特性？水有哪些用途？然后，邊實(shí)驗(yàn)邊思考，學(xué)生們認(rèn)真地動(dòng)手操作，仔細(xì)地研究，不放過(guò)任何一個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)探尋水的奧秘。在不斷的探究與實(shí)驗(yàn)中，既滿足了孩子們的好奇心，又讓孩子們?cè)凇巴妗敝袑W(xué)會(huì)科學(xué)知識(shí)與科學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)了思維的不斷深化。

（四）素養(yǎng)發(fā)展，依托小組合作開(kāi)展探究

跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)不能逞匹夫之勇，也不能孤軍作戰(zhàn)，必須由學(xué)校統(tǒng)領(lǐng)，統(tǒng)一策劃、統(tǒng)一部署，組建各個(gè)團(tuán)隊(duì)，成立不同的項(xiàng)目組，用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)把不同學(xué)科的教師優(yōu)化組合在一個(gè)團(tuán)隊(duì)中。學(xué)校應(yīng)借助集體的智慧，發(fā)揮學(xué)科資源整合的最大優(yōu)勢(shì)，建立系統(tǒng)的、完善的協(xié)作平臺(tái)，形成跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的群團(tuán)組織，以群體合作的方式進(jìn)行，最終在小組合作中，在項(xiàng)目探究中實(shí)現(xiàn)素養(yǎng)發(fā)展。

小組合作是項(xiàng)目化學(xué)習(xí)、跨學(xué)科活動(dòng)的基本樣態(tài)。在小學(xué)階段，對(duì)應(yīng)學(xué)生“理解—評(píng)估—反思”的認(rèn)知發(fā)展歷程，構(gòu)建“制作—實(shí)驗(yàn)—改進(jìn)”的任務(wù)鏈基本框架。并基于小學(xué)生技能水平、合作常態(tài)、能力差異，運(yùn)用“示范—維護(hù)—參與—互助”多任務(wù)驅(qū)動(dòng)構(gòu)建合作型課堂，以此驅(qū)動(dòng)學(xué)生自主、多元地展開(kāi)合作。

總而言之，想要讓學(xué)生在該門(mén)學(xué)科上有所突破和學(xué)習(xí)，就要讓學(xué)生自己發(fā)揮力量去完成學(xué)習(xí)任務(wù)，科學(xué)的開(kāi)展，主要是讓學(xué)生能夠明白科學(xué)精神的所在，有一個(gè)正確的認(rèn)知，并且能夠通過(guò)一些科學(xué)實(shí)驗(yàn)更好地培養(yǎng)自己的動(dòng)手能力，不能總是依賴新聞報(bào)道的片段，能夠自己親手實(shí)驗(yàn)，明白科學(xué)與生活的貼近感，能夠讓自己更好地去明白科技所帶來(lái)的改變，并且自己去更好地學(xué)習(xí)與成長(zhǎng)，讓學(xué)生伴隨著時(shí)代的進(jìn)步，享受科技的迅速發(fā)展?？鐚W(xué)科的學(xué)習(xí)，不光是結(jié)合以往的學(xué)習(xí)和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，更多的還是希望教師能夠發(fā)現(xiàn)更好的教學(xué)方法，讓學(xué)生可以跳脫出自己以往的學(xué)習(xí)思維，能夠結(jié)合具體的學(xué)習(xí)措施來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)，得到較大的進(jìn)步。

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