在多元融通中實現(xiàn)綜合育人

【摘 要】多元融通指向跨學(xué)科綜合學(xué)習(xí)，指向課程綜合育人。在《點亮小燈泡》一課的教學(xué)中，教師通過生活場景的融合、探究資源的整合、圖示模型的混合、思維沖突的糅合、學(xué)習(xí)成果的聚合等途徑，力求實現(xiàn)科學(xué)學(xué)科綜合育人目標(biāo)的達(dá)成。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)科學(xué)；多元融通；綜合育人

【中圖分類號】G623.6" 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A" 【文章編號】1005-6009（2024）37-0079-05

【作者簡介】沈亞萍，江蘇省常州市新北區(qū)香檳湖小學(xué)（江蘇常州，213022）黨支部書記，正高級教師，江蘇省科學(xué)特級教師，常州市特級校長。

《義務(wù)教育課程方案（2022年版）》（以下簡稱“新方案”）堅持素養(yǎng)導(dǎo)向、育人為本，致力于培養(yǎng)“有理想、有本領(lǐng)、有擔(dān)當(dāng)”的時代新人。在“基本原則”部分，新方案明確指出要“加強課程綜合，注重關(guān)聯(lián)。加強課程內(nèi)容與學(xué)生經(jīng)驗、社會生活的聯(lián)系，強化學(xué)科內(nèi)知識整合……注重培養(yǎng)學(xué)生在真實情境中綜合運用知識解決問題的能力”；要“變革育人方式，突出實踐，充分發(fā)揮實踐的獨特育人功能，突出學(xué)科思想方法和探究方式的學(xué)習(xí)，加強知行合一、學(xué)思結(jié)合，倡導(dǎo)‘做中學(xué)’‘用中學(xué)’‘創(chuàng)中學(xué)’”。隨著新課程方案及課程標(biāo)準(zhǔn)的頒布，廣大科學(xué)教師在日常教學(xué)中，或聚焦觀念的建構(gòu)，或重視技能的訓(xùn)練，或?qū)Ｗ⑺季S的培養(yǎng)，或側(cè)重態(tài)度責(zé)任的提升，但在學(xué)科的綜合育人方面仍存在重視不夠、挖掘不足、途徑不多、效果不佳等問題。為此，筆者立足課堂，通過融合生活場景、整合探究資源、混合圖示模型、糅合思維沖突、聚合學(xué)習(xí)成果，不斷實踐反思，致力于以多元融通的方式達(dá)成學(xué)科綜合育人目標(biāo)。下文，筆者結(jié)合蘇教版《科學(xué)》四上《點亮小燈泡》一課的教學(xué)作具體闡述。該課是學(xué)生學(xué)習(xí)電學(xué)知識的起始課，涉及的學(xué)科核心概念是“物質(zhì)的運動與相互作用”。在課堂中，學(xué)生經(jīng)歷點亮小燈泡的活動，了解電源、導(dǎo)線、用電器和開關(guān)是構(gòu)成電路的必要元件，明確形成電路的條件及切斷閉合電路是控制電流的一種方法，從而為接下來學(xué)習(xí)電學(xué)知識打下基礎(chǔ)。

【教學(xué)過程及分析】

一、融合生活場景，生發(fā)問題——燈為什么能亮？

師：學(xué)校旁邊就有恐龍園燈會，大家都去過，人在燈中游，你們有什么感受？

生1：這些燈很美麗、很壯觀，我看了很開心。

生2：我覺得這些燈非常精致，色彩豐富。這個燈會就像藝術(shù)展覽。

師：燈會是藝術(shù)展覽，說得多好啊！那么，這么多的燈為什么能亮起來呢？

生3：這么多燈亮起來是因為有電源和燈泡。

師：除了電源和燈泡，還要有什么呢？其他同學(xué)有補充嗎？

生4：電線。

師：是的，科學(xué)上把電線叫作導(dǎo)線。有了電池、燈泡、導(dǎo)線，真的能夠讓小燈泡亮起來嗎？今天我們就用這些電路元件來點亮小燈泡。

科學(xué)教學(xué)要在真實情境中進(jìn)行，要鼓勵學(xué)生解決真實的生活問題。我?？拷腥A恐龍園，每年的燈會學(xué)生都會先睹為快。課堂上，教師通過視頻呈現(xiàn)恐龍園燈會的場景，在喚起學(xué)生記憶的同時，通過交流分享引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到燈會是科學(xué)與藝術(shù)的結(jié)合，并思考生活中的科學(xué)問題“燈為什么能亮？”。將熟悉的生活場景融入課堂教學(xué)，水到渠成地生發(fā)問題，有助于激發(fā)學(xué)生探究實踐、解決問題的內(nèi)在動力。

二、整合探究資源，發(fā)現(xiàn)方法——怎樣連接才能讓小燈泡亮起來？

師：用一根或兩根導(dǎo)線、一節(jié)電池、一個燈泡，小組合作，試一試能不能讓小燈泡亮起來。不管能不能亮起來，都請把連接的方法貼畫在記錄單上。

學(xué)生小組合作實驗。

師：讓我們來分類整理，能讓小燈泡亮起來的小組請將方法貼畫到黑板的上半部分，不能亮的小組請將方法貼畫到黑板的下半部分，導(dǎo)線就用粉筆來畫。

師：仔細(xì)觀察，上面部分是怎樣連接才使小燈泡亮起來的。連接方法有什么共同之處嗎？可以把你們的發(fā)現(xiàn)在小組里輕輕交流。

生1：燈泡的側(cè)邊連著電池的底部，燈泡的底部連著電池的上部。

生2：我們小組發(fā)現(xiàn)燈泡的側(cè)面要連接這個電池稍微突出來的地方一點，燈泡的下面要連接這個電池平的地方。

師：剛才這一小組說到了電池突出來的部位以及平的部位，我們能給這些部位分別起個名字嗎？

生3：電池突出來的部位是正極，平的部位是負(fù)極。

師：是的，電池突出來的部位叫正極，平的部位叫負(fù)極。剛才還說到了燈泡的側(cè)面和底部，那它們分別是什么呢？

生4：這個小燈泡的側(cè)面可以叫作金屬螺紋，底部就叫金屬觸點。

師：仔細(xì)觀察，找找共同點，要使小燈泡亮起來，需要把哪些部分怎樣連起來？

生5：要把小燈泡的金屬觸點和電池正極連接起來，把燈泡的金屬螺紋和電池的負(fù)極連接起來，它才能亮。

師：請第一次實驗沒有成功的小組再次做實驗，用我們發(fā)現(xiàn)的方法嘗試點亮小燈泡。剛才成功的小組可以試試還有沒有別的連接方法。

學(xué)生再次實驗。

師：第一次實驗不亮的小組，再次實驗后獲得成功的，請把黑板下部的連接方法修改一下。兩次實驗都獲得成功的小組，請把發(fā)現(xiàn)的新方法貼畫到黑板上。

師：再次觀察，說說怎樣連接才能讓小燈泡亮起來？

生6：一定要用導(dǎo)線把電池的正極、負(fù)極與小燈泡的金屬觸點、金屬螺紋連接起來，這樣小燈泡才能亮起來。

四年級學(xué)生對各種電子產(chǎn)品已經(jīng)較為熟悉，知道用電器必須通電才能工作，但尚未對電路形成科學(xué)的認(rèn)知。此處，教師整合學(xué)生的經(jīng)驗，提供一定量的導(dǎo)線、電池、小燈泡，引導(dǎo)學(xué)生小組合作，嘗試點亮小燈泡，并將連接方法貼畫到黑板上。每一組呈現(xiàn)的方法，既是學(xué)生實驗的結(jié)果，也是進(jìn)一步探究的資源。將這些資源進(jìn)行整合，引導(dǎo)學(xué)生分類，仔細(xì)觀察能使小燈泡亮的方法，尋找共同點，并適時認(rèn)識這些電路元件的結(jié)構(gòu)，這樣的方式既改變了先認(rèn)識元件結(jié)構(gòu)再進(jìn)行連接嘗試的做法，又能讓學(xué)生在聚類觀察中發(fā)現(xiàn)使小燈泡亮起來的共同方法，這是讓學(xué)生成為探究者的體現(xiàn)。學(xué)生根據(jù)自己的發(fā)現(xiàn)，再次實驗，尚未連接成功的學(xué)生利用發(fā)現(xiàn)的方法再次嘗試連接，使小燈泡亮起來，已經(jīng)成功的還可以探索新的連接方法。黑板上修改、補充過的貼畫成為更豐富的資源，一部分學(xué)生利用它鞏固連接方法，一部分學(xué)生異中求同，直抵根本：雖然貼出了很多方法，其實連接的基本要求不變，就是要把電池和燈泡的四個部分都連接起來，小燈泡才能亮。兩次實驗的資源是學(xué)生進(jìn)行學(xué)科實踐的基石和成果，將其整合起來，可助推學(xué)生學(xué)會方法，發(fā)現(xiàn)規(guī)律。

三、混合圖示模型，明晰原理——小燈泡為什么能亮起來？

師：為什么把這四個部分連接起來，小燈泡就能亮起來呢？各小組可以結(jié)合燈泡的內(nèi)部構(gòu)造圖展開討論。

師：哪一組先來分享？

生1：我們小組覺得是電池里的電傳送到了燈絲上面，然后燈泡就亮了起來。

生2：四個部分連好導(dǎo)線后電就進(jìn)入了小燈泡，通過燈絲，小燈泡就亮起來了。

師：電是從哪里來的？

生3：電是從電池里來的。

師：請觀察動態(tài)圖，黃色的點表示電流。看著電流的流動，誰能來說說為什么把四個部分連接起來，小燈泡就亮了？

生4：電池的電流從正極出發(fā)來到了燈絲上，然后經(jīng)過導(dǎo)線一直流，最后到達(dá)負(fù)極。

生5：圖中的箭頭表示電流動的方向，電流走過的路是一個循環(huán)連通的路，所以小燈泡才會亮。

師：對，在科學(xué)上我們把它說成是一個閉合電路，閉合電路是一個通路。把四個部分連接起來，形成了一個閉合的通路，電流就能在這里面流動，燈泡就能亮起來。

師：請看三種電路圖并思考，為什么第一次嘗試連接時，有些小組的小燈泡亮不起來？

生6：圖2只是把小燈泡的金屬觸點和電池的正極連接，金屬螺紋沒有與電池的負(fù)極連接，它是斷的，路沒有連通，所以小燈泡不亮。

生7：圖3這樣連，其實只是把電池的正負(fù)極連接起來了，電流沒有通過燈絲，所以燈泡亮不起來。

生8：我知道圖2這樣的叫作斷路，圖3這樣的叫短路，很危險。它們都不是像圖1一樣的閉合電路，所以小燈泡怎么會亮呢？

從探索連接方法到探討發(fā)光原理，背后是學(xué)生的認(rèn)識進(jìn)階和思維發(fā)展。認(rèn)識抽象的電路，需要利用各種模型。以上教學(xué)，教師引導(dǎo)學(xué)生利用燈泡結(jié)構(gòu)圖討論燈泡亮起來的原理，利用電流流動的動態(tài)圖與各組的討論進(jìn)行比對、驗證，化靜態(tài)為動態(tài)，讓抽象變具體，讓學(xué)生親眼目睹電流走過的路是一個循環(huán)連通的閉合電路，建立起通路概念。當(dāng)學(xué)生建立了通路概念后，教師又呈現(xiàn)三類電路連接圖，讓學(xué)生分析小燈泡能否亮起來。學(xué)生邊分析邊與通路比較，認(rèn)識到斷路和短路的存在，建立起完整的電路概念。結(jié)構(gòu)圖、靜態(tài)圖、動態(tài)圖等不同圖示模型的混合使用，有力支持了學(xué)生對電路概念的建構(gòu)和對小燈泡亮起來原理的認(rèn)識，促進(jìn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)階。

四、糅合思維沖突，完善概念——如何控制小燈泡的亮滅？

師：小燈泡能一直拿在手里嗎？恐龍園里這么多燈白天不亮晚上亮，是怎么操控的？

生1：可以用一個小盒子放電池，給燈泡提供電力。

生2：還需要一個開關(guān)，不能讓燈一直開著，也要解放我們的雙手。

師：借助開關(guān)、電池盒等器材解放雙手，怎么做呢？看看視頻中用了什么方法。

學(xué)生觀看視頻。

師：分享一下有哪些注意點？

生3：將燈泡旋緊，還有正極和負(fù)極要搞清楚，彈簧接的是負(fù)極。

生4：導(dǎo)線要連接好。

師：這一次要請同學(xué)們先畫再連。每個組可以在紙上先把連接的方法畫出來。

師：這是幾個小組畫的連接圖，看一看他們這樣畫，小燈泡能不能亮。

生5：第3組畫的方法是對的。

生6：第5組的導(dǎo)線兩頭都沒有畫好，沒有與電池盒的兩端連接好，這樣就變成了斷路，燈泡不會亮。

師：你能拿支筆把它改好嗎？

師：感謝這位同學(xué)，提醒我們畫圖的時候要注意細(xì)節(jié)，要畫準(zhǔn)確。

生7：第10 組把開關(guān)直接連接在電池的兩端，小燈泡不一定能亮。

生8 ：我們組覺得第10組這樣連接能亮。

師：各組可以根據(jù)自己組畫的圖連一連。

學(xué)生小組做實驗。

師：小燈泡都亮起來了嗎？第10組情況怎樣？

生9：我們第10組，開關(guān)沒按下時，燈是亮的，按下后，燈不亮了，因為電路短路了。

生10：我們其他組發(fā)現(xiàn)把開關(guān)按下去燈就亮了，代表這是一條“活路”；如果把它打開，燈泡就不亮了，代表這是一條“死路”。

師：剛才她說到了“活路”“死路”，說得非常形象。誰能夠用更科學(xué)的方法來表達(dá)？

生11：“活路”是通路，“死路”是斷路或短路。

師：在剛才的實驗中，誰能決定連接的是通路或斷路？

生12：開關(guān)在起作用。

生13：開關(guān)可以控制電路的通和斷。

師：這次實驗讓我們發(fā)現(xiàn)了開關(guān)的作用，它可以控制電路的通和斷。這樣就解放了雙手，恐龍園里這么多燈就可以用開關(guān)統(tǒng)一控制。

對于四年級學(xué)生來說，“開關(guān)可以控制燈的亮和滅”是常識，生活中幾乎每天都在操作。但“連接一個加入開關(guān)的電路”這一任務(wù)，對于學(xué)生來說，并沒有成人想象的那么簡單。此處，教師改變了以往先動手再貼畫的方式，引導(dǎo)各小組先畫出方法，呈現(xiàn)在黑板上。學(xué)生對各組的連接圖進(jìn)行觀察、判斷、提出修改建議，從表面看是交流方法，實質(zhì)是不同思維的碰撞。學(xué)生帶著不同的方法進(jìn)行實驗，也在實驗中驗證、調(diào)整，這不僅是對方法的修正，更是認(rèn)知和思維的發(fā)展。任務(wù)驅(qū)動下的學(xué)科實踐，利用了學(xué)生的認(rèn)知沖突，糅合了學(xué)生的差異思維，將開關(guān)加入電路，建立了更為完整的簡單電路概念。

五、聚合學(xué)習(xí)成果，學(xué)以致用——生活中如何做到安全用電和節(jié)約用電？

師：恐龍園里這么多燈，長時間開著會有哪些問題？

生1：耗電量很大。

生2：開這么多燈也不是很安全。

師：屏幕上有一些資料，請大家閱讀并交流，想一想恐龍園在設(shè)計燈展的時候，會用什么方法來解決這些問題呢？

小組閱讀，組內(nèi)或組際交流。

師：如果你們是燈展的設(shè)計人員，會用怎樣的辦法解決節(jié)約用電與安全用電的問題？

生3：我們組會選用LED燈來解決問題，因為它的壽命可達(dá)到5萬小時，而且它很安全。白熾燈的壽命只有1000～2000小時，開的時間長了還會發(fā)熱，可能還會著火。

生4：LED燈高效節(jié)能，耗電少，所以LED燈是非常好的選擇。白熾燈只能將5%的電能轉(zhuǎn)化為光能，其余大多是熱能，這樣時間長了過熱的話會引發(fā)火災(zāi)。

師：大家的選擇也是恐龍園燈展設(shè)計師的選擇，充分考慮了安全和節(jié)約的因素。在日常生活中，安全用電和節(jié)約用電還有哪些注意點？

生5：洗完手之后手上濕濕的，不要用手來插電，出門的時候要隨手關(guān)燈。

生6：出門的時候要把電線插頭都拔掉，不然可能會引起電器火災(zāi)。

生7：不能在高壓線下放風(fēng)箏。

師：同學(xué)們安全用電和節(jié)約用電的意識很強，也希望大家能把安全用電、節(jié)約用電落實到生活中。讓我們再次欣賞燈會，又能發(fā)現(xiàn)什么？

生8：燈會的內(nèi)容有中國夢、新時代少年、大龍船，還有我們常州的青果巷、恐龍園。

生9：燈會是科學(xué)與藝術(shù)的結(jié)合，不僅蘊含著很多科學(xué)道理，還教育了看燈展的人，作為中國人很驕傲，作為常州人很自豪。

師：是的，恐龍園燈會是科學(xué)與藝術(shù)的融合，同時還向游客們傳播著常州的文化和社會主義核心價值觀。明年，恐龍園肯定還會舉辦燈會，因此，同學(xué)們可以二選一完成作業(yè)。

生讀要求：（1）利用電路元件，嘗試點亮兩個小燈泡；（2）與他人合作，圍繞一個主題設(shè)計一組燈，為2025年春節(jié)的恐龍園燈會提供創(chuàng)意燈展方案。

學(xué)生根據(jù)教師提供的閱讀資料，聚焦文字和數(shù)據(jù)，對白熾燈和LED燈進(jìn)行比較，分析兩者在工作原理、照明效果、電能轉(zhuǎn)化、安全性能、使用壽命等方面的不同，發(fā)現(xiàn)LED燈的顯著優(yōu)勢。此時，學(xué)生無論作為燈展的設(shè)計者還是生活中的普通居民，均會作出理性的選擇，以解決安全用電與節(jié)約用電的問題。闡述選擇理由的過程，是學(xué)生安全用電、節(jié)約用電意識的強化過程；分享生活中用電注意事項的過程，更是導(dǎo)行的過程，有利于增強學(xué)生的社會責(zé)任感。

在以上教學(xué)中，教師再次讓學(xué)生觀看燈會，讓他們在感受燈會是科學(xué)與藝術(shù)結(jié)合基礎(chǔ)上，聚焦燈會主題，意識到燈會在傳播優(yōu)秀文化、培育核心價值觀等方面的作用，彰顯學(xué)科的育人功能。而作業(yè)則聚合了課堂的所知、所會、所感、所悟，讓學(xué)生進(jìn)行遷移應(yīng)用，通過學(xué)習(xí)成果的輸出，促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。

本課例中的多元融通，在不同的教學(xué)板塊各有側(cè)重，但板塊之間不是割裂的，無論是場景的融合、資源的整合還是模型的混合、思維的糅合，乃至成果的聚合，都應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計與適時的實施，從而更好地為學(xué)生的學(xué)習(xí)服務(wù)，實現(xiàn)科學(xué)學(xué)科綜合育人的目標(biāo)。