開發(fā)“雞蛋”跨學(xué)科主題活動

〔摘 要〕 小學(xué)科學(xué)教學(xué)以培養(yǎng)學(xué)生的實踐探究能力、提升其學(xué)科核心素養(yǎng)為目標(biāo)，促進學(xué)生科學(xué)探究能力的發(fā)展?？鐚W(xué)科主題課程的開發(fā)，既可以激發(fā)學(xué)生的探究興趣，也注重學(xué)科知識整合，為學(xué)生搭建探究平臺，提升他們的綜合思維能力和問題解決能力。本文結(jié)合蘇教版教材中的有關(guān)案例，對小學(xué)跨學(xué)科主題課程開發(fā)展開實踐研究，對于推動小學(xué)科學(xué)教育的改革與發(fā)展、提升教育質(zhì)量具有重要的理論與實踐意義。

〔關(guān)鍵詞〕 小學(xué)科學(xué)；跨學(xué)科主題活動；開發(fā)；核心素養(yǎng)

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2025） 03 052-054

一、主題活動說明

（一）設(shè)計意圖

小學(xué)科學(xué)蘇教版四年級下冊第4單元“繁殖”中有研究雞蛋是否為受精蛋的內(nèi)容，五年級下冊第2單元“仿生”中有研究蛋殼結(jié)構(gòu)的內(nèi)容，這兩部分學(xué)習(xí)內(nèi)容的載體都是雞蛋。雞蛋是生活中常見的食物，但學(xué)生對雞蛋的了解也只是停留在可以補充營養(yǎng)、是常見的早餐食物的淺表認(rèn)識上，對于雞蛋這一生物體系統(tǒng)的、完整的研究并不清楚。所以，我們在教學(xué)中開展以“雞蛋”為主題的跨學(xué)科實踐研究，在多領(lǐng)域、多學(xué)科的協(xié)同作用下，全面探究和學(xué)習(xí)與雞蛋有所關(guān)聯(lián)的知識內(nèi)容，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。在活動設(shè)計上，嘗試設(shè)計多學(xué)時的長程學(xué)習(xí)，鼓勵學(xué)生綜合運用多學(xué)科知識，開展收集資料、調(diào)查記錄、提出問題、制訂方案、分析數(shù)據(jù)等實踐活動，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的興趣及能力。

（二）學(xué)情分析

小學(xué)生對雞蛋的認(rèn)識還停留在“食物”這一層面，可能知道雞蛋是營養(yǎng)豐富的食物，含有蛋白質(zhì)、維生素等營養(yǎng)成分，但對于雞蛋的科學(xué)研究，如雞蛋的孵化過程、雞蛋的結(jié)構(gòu)、雞蛋在生物學(xué)中的作用等，可能知之甚少。小學(xué)生的認(rèn)知能力處于發(fā)展階段，可能對復(fù)雜的概念和過程感到困惑。小學(xué)生對雞蛋的科學(xué)研究感興趣，尤其是當(dāng)他們了解到雞蛋的神奇之處，如孵化出小雞的過程時，尤其如此。教師可以利用這一點，通過有趣的活動和實驗激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和動機?；谛W(xué)生對雞蛋研究認(rèn)識的學(xué)情分析，我們需要關(guān)注他們的知識背景、認(rèn)知能力、興趣和動機以及學(xué)習(xí)態(tài)度。在此基礎(chǔ)上，教師可以制訂適合他們的教學(xué)方案，幫助他們更好地了解雞蛋的相關(guān)研究。

（三）跨學(xué)科主題思考

以學(xué)生熟悉的生活實際為載體，選擇他們喜歡吃的雞蛋作為研究主題，注重學(xué)科與生活的聯(lián)系，開展跨學(xué)科知識學(xué)習(xí)。以下是對雞蛋在不同學(xué)科領(lǐng)域中學(xué)習(xí)主題思考。

生物學(xué)：在生物學(xué)領(lǐng)域，雞蛋是生物學(xué)繁殖和生長的重要研究對象。可以探究雞的生殖過程，包括卵子的形成、受精、胚胎發(fā)育等。此外，雞蛋的結(jié)構(gòu)和成分也是生物學(xué)研究的重點，如蛋殼的形成、蛋白和蛋黃的功能等。

物理學(xué)：物理學(xué)在有關(guān)雞蛋的研究中同樣發(fā)揮著重要作用。例如，可以通過研究雞蛋的力學(xué)性質(zhì)，了解其在不同外力作用下的表現(xiàn)，如壓力、碰撞等。此外，雞蛋的熱傳導(dǎo)性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)等也是物理學(xué)研究的內(nèi)容。

營養(yǎng)學(xué)：雞蛋作為一種重要的營養(yǎng)來源，其營養(yǎng)價值在營養(yǎng)學(xué)領(lǐng)域被廣泛研究?？梢蕴接戨u蛋中的營養(yǎng)成分對人體的作用，如蛋白質(zhì)對肌肉生長的影響、脂肪對能量供應(yīng)的貢獻(xiàn)等。同時，也可以研究雞蛋在不同飲食搭配中的營養(yǎng)價值。

工程學(xué)：在工程學(xué)領(lǐng)域，雞蛋也可以作為一種研究對象。例如：在材料科學(xué)方面，可以研究蛋殼的力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)特點，為新型材料的研發(fā)提供啟示；在食品工程方面，可以研究雞蛋的加工技術(shù)和保存方法，以提高雞蛋的品質(zhì)和安全性。

綜上所述，雞蛋作為一個跨學(xué)科的研究對象，具有豐富的知識內(nèi)涵和研究價值。通過不同學(xué)科的交叉研究，可以更全面地了解雞蛋的各個方面，為相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展提供有益啟示。

（四）主題活動框架

確定主題后，教師通過多渠道學(xué)習(xí)，豐富了對“跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)”的理論認(rèn)識及設(shè)計經(jīng)驗?；谛Ｇ榕c學(xué)情，我們通過細(xì)致研磨，確定課程目標(biāo)及課程框架，在整體設(shè)計思考基礎(chǔ)上，細(xì)致打磨了3個課時內(nèi)容（如下圖）。

二、跨學(xué)科主題活動教學(xué)設(shè)計

（一）第1課時“研究蛋殼”教學(xué)設(shè)計

1.學(xué)習(xí)目標(biāo)

科學(xué)觀念：知道蛋殼的特點與薄殼結(jié)構(gòu)。

科學(xué)思維：通過了解和觀察生活中常見的雞蛋殼，感受薄殼結(jié)構(gòu)的力學(xué)原理。

探究實踐：通過探究蛋殼的承重，體會雞蛋精巧的結(jié)構(gòu)造就了強大的功能。

態(tài)度責(zé)任：基于蛋殼結(jié)構(gòu)有氣孔的作用，體會到小雞生命所需的空氣存在的意義。

2.活動過程

在第1課時，學(xué)生經(jīng)歷了如下的探究活動：研究蛋殼的形狀，畫一畫、說一說；思考為什么蛋殼是這種圓潤的卵形，而不是三角形或者其他形狀；觀察研究蛋殼的結(jié)構(gòu)特點——蛋殼表面有氣孔；觀察到的小白點是什么，如何證明。

蛋殼結(jié)構(gòu)特點：一是易碎。大家感覺到蛋殼是易碎的，所以蛋殼內(nèi)的小雞才容易破殼而出，那為什么母雞孵蛋時卻沒有壓破雞蛋呢？二是通過實驗了解蛋殼外硬內(nèi)脆的結(jié)構(gòu)特點。了解建筑工程學(xué)結(jié)構(gòu)薄殼結(jié)構(gòu)，通過承重實驗了解薄殼結(jié)構(gòu)的神奇之處。很早之前，人類就從蛋殼結(jié)構(gòu)中受到啟發(fā)，把這樣的結(jié)構(gòu)叫作薄殼結(jié)構(gòu)。蛋殼是一種天然的薄殼結(jié)構(gòu)，巧妙地利用了力學(xué)原理，通過凸出向外的曲面，把施加在蛋殼上的力均勻地分散到蛋殼各處，大大增加了自身的抗壓性。將這種結(jié)構(gòu)應(yīng)用于建筑，再引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活，尋找生活中哪些物品應(yīng)用了薄殼結(jié)構(gòu)，又可以將這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計成什么樣的產(chǎn)品，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，培養(yǎng)學(xué)生不斷創(chuàng)新的精神。

3.設(shè)計意圖

學(xué)生幾乎天天都會接觸雞蛋，但很少真正仔細(xì)觀察過雞蛋殼，蛋殼上有什么秘密呢？觀察從外部的整體形狀到蛋殼上的小白點，引發(fā)學(xué)生的好奇心。他們發(fā)現(xiàn)有氣孔，還能通過放入水中觀察是否有氣泡來判斷。蛋殼是易碎的，但是有時卻不是，引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突，激發(fā)其探究興趣，發(fā)現(xiàn)蛋殼內(nèi)外部的不同。發(fā)現(xiàn)外部抗壓能力強，從而一探究竟，深入實驗探究蛋殼的外部承重力，進而認(rèn)識“薄殼結(jié)構(gòu)”這一建筑學(xué)領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)名稱。人們善于把這樣的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于建筑，也是仿生學(xué)的內(nèi)容。

（二）第2課時“神奇的氣室”教學(xué)設(shè)計

1.教學(xué)目標(biāo)

認(rèn)識氣室，了解氣室位置；經(jīng)歷測量不規(guī)則物體體積的過程；經(jīng)歷測量雞蛋氣室的過程，了解氣室的大小及體積。

2.活動過程

在第2課時，學(xué)生經(jīng)歷了如下的探究活動：認(rèn)識氣室，在解剖雞蛋或者剝雞蛋的過程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)氣室的存在，知道氣室在哪里，還可以通過手電筒照蛋的方法找到氣室的位置；了解氣室有大小，學(xué)會測量氣室，用數(shù)學(xué)的思維方法研究氣室的大小。

引導(dǎo)學(xué)生用測量卡測量氣室的直徑和高?？茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，氣室直徑還與雞蛋存放的天數(shù)有關(guān)，存放的天數(shù)越長，氣室的直徑越大。除了直徑變大，隨著時間的推移，氣室也會變高，即整個氣室在變大。正因如此，人們還利用氣室的大小來判斷雞蛋的新鮮程度。

測量氣室的體積。提出如何測量氣室體積的問題，讓學(xué)生討論。方法一：測雞蛋體積，測固體體積，相減；方法二：戳小洞，針筒注水，水的體積就是氣室的體積。引導(dǎo)學(xué)生通過轉(zhuǎn)化思想、拆解思想解決問題。

了解氣室的作用。為小雞提供呼吸所需的氧氣。當(dāng)小雞還在雞蛋內(nèi)部未破殼時，氣室中的空氣可以為小雞提供呼吸所需的氧氣。維持雞蛋內(nèi)外氣體的交換。氣室中的氣體可以與外界進行交換，從而確保雞蛋內(nèi)部有充足的氧氣供應(yīng)?？偟膩碚f，雞蛋氣室在雞蛋孵化過程中起著至關(guān)重要的作用，為小雞提供必要的生存條件。另外，氣室可以保證雞蛋在溫度變化下產(chǎn)生熱脹冷縮時蛋殼不易破裂。

3.設(shè)計意圖

在第1課時觀察蛋殼內(nèi)部時，不同組的學(xué)生會發(fā)現(xiàn)氣室大小也不一樣，進而思考?xì)馐掖笮『褪裁从嘘P(guān)。所以，本節(jié)課就來研究氣室，讓學(xué)生學(xué)會用數(shù)學(xué)學(xué)科的思維方式測量氣室的體積，也認(rèn)識到氣室大小與雞蛋的新鮮程度有關(guān)。

（三）第3課時“破殼而出的秘密”教學(xué)設(shè)計

1.教學(xué)目標(biāo)

認(rèn)識雞卵的外部結(jié)構(gòu)以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)；知道雞卵內(nèi)部結(jié)構(gòu)名稱及作用；了解雞蛋能夠孵化出小雞的內(nèi)部條件及外部條件；嘗試設(shè)計制作雞蛋孵化器。

2.活動過程

在第3課時，學(xué)生經(jīng)歷了如下的探究活動：初步觀察雞蛋外部結(jié)構(gòu)的特點是有氣孔，學(xué)生了解解剖雞蛋的方法，學(xué)會解剖雞蛋；觀察雞卵的內(nèi)部，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部奧秘，內(nèi)部結(jié)構(gòu)有卵黃、卵白、系帶、卵黃膜、胚盤（白點）、卵殼膜（兩層內(nèi)含氣室），了解每個結(jié)構(gòu)的作用是什么；雞蛋能夠孵化出小雞的內(nèi)部條件是是否受精。

了解影響小雞孵化的條件。學(xué)生發(fā)現(xiàn)小雞對溫度、濕度、通風(fēng)、晾蛋等都有要求，外在因素也很重要。

通過課堂學(xué)習(xí)，學(xué)生知道小雞破殼而出的秘密后，設(shè)計一個智能孵化器；通過動手制作孵化器，自己親自體驗孵化過程，體會生命的珍貴，培養(yǎng)珍愛生命的情感態(tài)度。

3.設(shè)計意圖

學(xué)生都知道小雞是從雞蛋里面出來的，那么，孵化雞蛋需要滿足什么條件呢？通過前面兩課時的學(xué)習(xí)，學(xué)生知道蛋殼上的氣孔是為小雞提供氧氣、用于氣體交換的，還知道氣室也是用來儲存空氣的。因此，探究小雞破殼而出的秘密，能夠讓學(xué)生深入研究生物學(xué)領(lǐng)域的學(xué)科知識。學(xué)生通過觀察，知道成功孵化雞蛋的內(nèi)部因素是受精蛋，外部因素與雞蛋孵化過程中的溫度、濕度、通風(fēng)、晾蛋等條件有關(guān)。由此，培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計能力，設(shè)計并制作孵化器，課后繼續(xù)探究，將課堂延伸到課外生活中，體會孕育生命的不易，培養(yǎng)珍愛生命的情感態(tài)度和價值觀。

三、結(jié)語

跨學(xué)科主題實踐活動，體現(xiàn)于“跨”學(xué)科，注重知識的整合與實踐探索，體現(xiàn)知識的運用過程，給學(xué)生以更廣闊的自主探索空間，激發(fā)其探究科學(xué)的熱情，讓學(xué)生在參與中學(xué)習(xí)新知、應(yīng)用新知，促進科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展。本案例以學(xué)生生活實際為基礎(chǔ)，選擇雞蛋作為主題研究對象，開展跨學(xué)科主題研究，旨在整合數(shù)學(xué)、生物學(xué)、物理學(xué)、建筑學(xué)等多個學(xué)科的知識，對雞蛋的各個方面進行深入探究。通過這一綜合性研究，學(xué)生獲得了豐富的跨學(xué)科知識和實踐經(jīng)驗。通過本次跨學(xué)科主題研究，學(xué)生不僅加深對雞蛋這一常見食材的認(rèn)識，還促進多學(xué)科知識的融合與應(yīng)用。這一研究對于拓寬學(xué)生的知識視野、提高其綜合分析能力以及培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力具有重要意義。教師在平時的教學(xué)實踐中，要善于鉆研教材，認(rèn)真細(xì)致地挖掘主題內(nèi)容，設(shè)計活動探究過程，引導(dǎo)學(xué)生主動參與，實現(xiàn)科學(xué)學(xué)科教學(xué)的目標(biāo)要求。

基于以上設(shè)計分析，跨學(xué)科主題活動探究要讓學(xué)生從生活走進課堂，從課堂回歸生活，讓他們學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題，善于探究，提升綜合素養(yǎng)。開展一系列有趣、有意義的綜合探究活動，鼓勵學(xué)生經(jīng)歷思考和發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程，促進素養(yǎng)落地、生根、發(fā)芽。

參考文獻(xiàn)

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