“物質(zhì)的變化”單元跨學(xué)科教學(xué)實(shí)踐

跨學(xué)科概念往往具有高度的概括性、系統(tǒng)性和整體性，能給學(xué)生一個(gè)用于認(rèn)識(shí)世界的組織架構(gòu)，幫助他們跨學(xué)科、跨學(xué)段地理解和聯(lián)結(jié)學(xué)科核心概念。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中融入跨學(xué)科概念，不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科應(yīng)用遷移和創(chuàng)新實(shí)踐能力，還能提升他們跨領(lǐng)域認(rèn)知自然世界的水平，幫助其形成連貫、系統(tǒng)、科學(xué)的世界觀。教師在進(jìn)行跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)將核心觀念、思維品質(zhì)、學(xué)科能力、正確價(jià)值觀有機(jī)融合其中，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)做人、學(xué)會(huì)做事、學(xué)會(huì)共處、學(xué)會(huì)求知，以便更好地應(yīng)對(duì)多變、復(fù)雜的未來(lái)。[1]

科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)提到，設(shè)立跨學(xué)科學(xué)習(xí)活動(dòng)，加強(qiáng)學(xué)科間相互關(guān)聯(lián)，帶動(dòng)課程綜合化實(shí)施，強(qiáng)化實(shí)踐性要求，認(rèn)識(shí)物質(zhì)是變化的，物質(zhì)的變化伴有能的轉(zhuǎn)化，有助于學(xué)生形成物質(zhì)與能量、穩(wěn)定與變化等跨學(xué)科概念。設(shè)計(jì)好的跨學(xué)科主題活動(dòng)，幫助學(xué)生提升科學(xué)素養(yǎng)，是每一名科學(xué)教師都應(yīng)該去努力探索的。[2]

一、設(shè)計(jì)要點(diǎn)

基于跨學(xué)科概念的單元主題學(xué)習(xí)，應(yīng)立足學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，以單元為主體，引導(dǎo)他們?cè)趯W(xué)習(xí)中從真實(shí)情境發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，綜合、關(guān)聯(lián)和辯證地運(yùn)用不同學(xué)科的知識(shí)、觀念與方法分析問(wèn)題，有機(jī)整合不同學(xué)科的工具、思維與資源，創(chuàng)造性地解決問(wèn)題。

1.確定學(xué)習(xí)主題

確定學(xué)習(xí)主題，是跨學(xué)科學(xué)習(xí)單元設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。初步確立學(xué)習(xí)主題，需要經(jīng)歷分析單元學(xué)習(xí)內(nèi)容、分析學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和聯(lián)結(jié)真實(shí)生活情境等過(guò)程，梳理跨學(xué)科交叉內(nèi)容。

第一，以學(xué)科核心素養(yǎng)為設(shè)計(jì)起點(diǎn)。教師要研讀教材，通讀課程標(biāo)準(zhǔn)，把握本單元所體現(xiàn)的學(xué)科核心概念和基本問(wèn)題。

第二，以學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)為設(shè)計(jì)依據(jù)。教師要知道學(xué)生目前的發(fā)展水平，尤其是他們關(guān)注、感興趣的點(diǎn)，從而合理設(shè)定跨學(xué)科單元將實(shí)現(xiàn)學(xué)生的何種發(fā)展。

第三，以真實(shí)生活情境或材料為設(shè)計(jì)源泉。教師要將單元學(xué)習(xí)內(nèi)容與真實(shí)生活鏈接，引導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)、能力、思維解決問(wèn)題。

2.制訂學(xué)習(xí)目標(biāo)

跨學(xué)科學(xué)習(xí)的目標(biāo)制訂，以核心素養(yǎng)發(fā)展為主線，通常設(shè)立“學(xué)科素養(yǎng)—跨學(xué)科素養(yǎng)”兩層學(xué)習(xí)目標(biāo)。學(xué)科素養(yǎng)，既包括科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，如科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐與態(tài)度責(zé)任，也包括物理、化學(xué)、勞動(dòng)、藝術(shù)等各學(xué)科核心素養(yǎng)?？鐚W(xué)科素養(yǎng)包括批判性思維、創(chuàng)造性解決問(wèn)題、合作與溝通、社會(huì)交往以及學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)等。在學(xué)科素養(yǎng)層面，強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過(guò)體驗(yàn)、認(rèn)識(shí)及內(nèi)化等過(guò)程逐步形成相對(duì)穩(wěn)定的思考和解決學(xué)科問(wèn)題的思維方法。在跨學(xué)科素養(yǎng)層面，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在探究實(shí)踐和創(chuàng)新創(chuàng)造過(guò)程中，運(yùn)用各學(xué)科知識(shí)解決問(wèn)題和完成復(fù)雜性任務(wù)。

3.設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)

跨學(xué)科學(xué)習(xí)活動(dòng)，倡導(dǎo)在真實(shí)生活情境中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題；以多個(gè)問(wèn)題串聯(lián)成問(wèn)題鏈，借助開(kāi)放性問(wèn)題激發(fā)學(xué)生運(yùn)用不同學(xué)科知識(shí)、觀念與方法，驅(qū)動(dòng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)；以環(huán)環(huán)相扣的子任務(wù)形成任務(wù)鏈，促使學(xué)生在探究實(shí)踐中提升素養(yǎng)。

4.創(chuàng)新學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)

教師需要明確的是，開(kāi)展跨學(xué)科學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)不能僅僅運(yùn)用紙筆測(cè)試的方式，因?yàn)橹赶蛘鎸?shí)情境的問(wèn)題，很多時(shí)候是開(kāi)放性的，是沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案的，也很難把學(xué)生的創(chuàng)造性、合作能力、批判性思維能力等量化出來(lái)。評(píng)價(jià)跨學(xué)科學(xué)習(xí)中學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，應(yīng)以表現(xiàn)性評(píng)價(jià)為主，運(yùn)用多種評(píng)價(jià)方式作為補(bǔ)充。

表現(xiàn)性評(píng)價(jià)是根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，在真實(shí)情境中設(shè)置任務(wù)，對(duì)學(xué)生完成任務(wù)的過(guò)程及其成果進(jìn)行評(píng)價(jià)。也就是說(shuō)，在表現(xiàn)性評(píng)價(jià)中，除了學(xué)習(xí)成果，學(xué)習(xí)過(guò)程也是很重要的評(píng)價(jià)維度。

表現(xiàn)性評(píng)價(jià)由4個(gè)基本要素構(gòu)成。①評(píng)價(jià)目的?？鐚W(xué)科學(xué)習(xí)主要是為了發(fā)展學(xué)生的跨學(xué)科素養(yǎng)，培養(yǎng)他們創(chuàng)造性解決問(wèn)題的能力。②表現(xiàn)性任務(wù)。一般來(lái)講，表現(xiàn)性任務(wù)包含的基本要素有問(wèn)題情境、任務(wù)內(nèi)容、解決標(biāo)準(zhǔn)等。③觀察證據(jù)。基于證據(jù)對(duì)學(xué)生能力進(jìn)行評(píng)估，如收集學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的產(chǎn)品、設(shè)計(jì)方案、分工、小組合作中的表現(xiàn)等。④模型解釋。呈現(xiàn)學(xué)生不同能力水平的表現(xiàn)差異。

表現(xiàn)性評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)的基本原則是：要與跨學(xué)科學(xué)習(xí)目標(biāo)匹配，要有助于學(xué)生建構(gòu)大概念，具有綜合性和開(kāi)放性，對(duì)他們具有實(shí)際意義。

基于跨學(xué)科概念的單元教學(xué)設(shè)計(jì)，聚焦學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展，以學(xué)科核心概念的進(jìn)階學(xué)習(xí)作為認(rèn)知發(fā)展路徑，以單元為教學(xué)單位，整體考慮并系統(tǒng)設(shè)計(jì)教學(xué)各要素，從而充分體現(xiàn)學(xué)科核心概念的重要教育價(jià)值，優(yōu)化科學(xué)課堂教學(xué)效果。[3]

二、實(shí)踐案例

基于此，教師針對(duì)六年級(jí)“物質(zhì)的變化”單元設(shè)計(jì)了跨學(xué)科學(xué)習(xí)。

1.確定學(xué)習(xí)主題

“物質(zhì)的變化”單元主要探究物質(zhì)的各種變化，幫助學(xué)生形成一個(gè)系統(tǒng)的、有結(jié)構(gòu)的知識(shí)體系，與課程標(biāo)準(zhǔn)中跨學(xué)科概念物質(zhì)與能量、穩(wěn)定與變化聯(lián)系緊密，從而建構(gòu)科學(xué)概念：物質(zhì)在變化，其構(gòu)成物質(zhì)可能改變，也可能不改變。

學(xué)生在3～4年級(jí)了解了物質(zhì)變化的特征，即有些物體的形狀或大小發(fā)生了變化，被切成小塊、被擠壓、被拉伸等，構(gòu)成物體的物質(zhì)沒(méi)有變化。學(xué)生在本單元中更深入地學(xué)習(xí)物質(zhì)變化的特征，即知道有些物體發(fā)生了變化，其構(gòu)成物體也發(fā)生了變化。在這一階段主要幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)對(duì)客觀對(duì)象的感知、概念內(nèi)容的理解，并解釋概念的內(nèi)涵。通過(guò)對(duì)物質(zhì)變化的學(xué)習(xí)，為后續(xù)理解物理變化和化學(xué)變化等學(xué)科概念做鋪墊（如圖1）。

2.制訂學(xué)習(xí)目標(biāo)

結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)要求及學(xué)科核心素養(yǎng)內(nèi)涵，教師確定了“物質(zhì)的變化”單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)：知道有些物體發(fā)生了變化，其構(gòu)成物質(zhì)也發(fā)生了變化，以掌握基本的學(xué)科知識(shí)，形成初步的科學(xué)觀念；針對(duì)具體問(wèn)題提出假設(shè)，基于交流情境提出觀點(diǎn)，建立證據(jù)與假設(shè)或觀點(diǎn)之間的聯(lián)系，以掌握基本的思維方法，具有初步的科學(xué)思維能力；能用科學(xué)語(yǔ)言記錄整理心得，表述探究結(jié)果，并運(yùn)用分析、比較、推理、概括等方法得出科學(xué)探究的結(jié)論，判斷結(jié)論與假設(shè)是否一致，以掌握基本的科學(xué)方法，具有初步的探究實(shí)踐能力；能以事實(shí)為依據(jù)做出獨(dú)立判斷，面對(duì)有說(shuō)服力的證據(jù)，愿意調(diào)整自己的想法，并樂(lè)于嘗試運(yùn)用多種思路和方法完成探究和實(shí)踐，初步具有創(chuàng)新的興趣，以樹(shù)立基本的科學(xué)態(tài)度和正確的價(jià)值觀。

3.設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)

聚焦物質(zhì)變化的現(xiàn)象，著眼于物質(zhì)變化的過(guò)程，引發(fā)學(xué)生思考“發(fā)生變化的物質(zhì)與原來(lái)的還是同一種物質(zhì)嗎”，這是本單元的核心問(wèn)題。本單元教學(xué)分三個(gè)課時(shí)（如圖2），從物質(zhì)的變化角度分析，對(duì)應(yīng)了化學(xué)變化中的條件、過(guò)程和現(xiàn)象。性質(zhì)發(fā)生變化指的是鐵和鐵銹，發(fā)光發(fā)熱指的是蠟燭燃燒以及顏色發(fā)生變化，其本質(zhì)都是產(chǎn)生了新物質(zhì)。

4.創(chuàng)新學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)

學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)應(yīng)與科學(xué)素養(yǎng)緊密聯(lián)系，既要考查學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)以及科學(xué)與技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境關(guān)系的理解，也要掌握他們的科學(xué)探究能力，還要涉及其科學(xué)態(tài)度的變化情況。

一是書(shū)面測(cè)試（見(jiàn)表1）。

二是對(duì)學(xué)習(xí)成果進(jìn)行評(píng)價(jià)。在教學(xué)過(guò)程中，教師通過(guò)分析學(xué)生的發(fā)言、學(xué)生參與科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)、完成學(xué)習(xí)單的情況，評(píng)價(jià)他們?cè)诳茖W(xué)態(tài)度方面的發(fā)展情況。例如，在小組合作中，學(xué)生是否積極探究與實(shí)踐，是否尊重他人的情感和態(tài)度，能否分享自己的觀點(diǎn)等。再如，對(duì)個(gè)人和小組的作品進(jìn)行評(píng)價(jià)和收集，包括書(shū)寫(xiě)的密信、檢驗(yàn)食物酸堿性的實(shí)驗(yàn)視頻、生活中物質(zhì)防銹處理辦法的總結(jié)等。

（作者單位：北京師范大學(xué)亞太實(shí)驗(yàn)學(xué)校）

參考文獻(xiàn)

[1]陳成，熊詩(shī)瑩.跨學(xué)科學(xué)習(xí)的體系化設(shè)計(jì)——以小學(xué)科學(xué)為例[J].基礎(chǔ)教育課程，2023（14）.

[2]周燕.小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)探究——以項(xiàng)目式學(xué)習(xí)“生活中的銹”為例[J].小學(xué)教學(xué)研究，2023（05）.

[3]胡衛(wèi)平，李霞，陳輝.基于科學(xué)學(xué)科核心概念的單元教學(xué)設(shè)計(jì)[J].基礎(chǔ)教育課程，2023（06）.