〔摘" "要〕" 隨著跨學(xué)科教育理念日益受到重視,科學(xué)教學(xué)中的跨學(xué)科融合已成為提升學(xué)生綜合能力的重要途徑。通過設(shè)定跨學(xué)科主題、設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)式學(xué)習(xí)問題、作者多樣化教學(xué)活動(dòng)以及整合學(xué)科知識(shí)點(diǎn),教師能夠有效促進(jìn)學(xué)生在多學(xué)科交融的情境下,培養(yǎng)其批判性思維、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。本文以具體教學(xué)活動(dòng)為例,探討小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的實(shí)施途徑,展示如何通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)、數(shù)學(xué)計(jì)算、藝術(shù)創(chuàng)作等形式,幫助學(xué)生深入理解科學(xué)概念并將其與其他學(xué)科知識(shí)有機(jī)結(jié)合。
〔關(guān)鍵詞〕" 小學(xué)科學(xué);跨學(xué)科;實(shí)踐應(yīng)用
〔中圖分類號(hào)〕" G424" " " " " " " " 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕" A" " " " 〔文章編號(hào)〕" 1674-6317" " (2025)13" " 0139-03
在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中開展跨學(xué)科教學(xué)有助于幫助學(xué)生將不同學(xué)科的知識(shí)和技能結(jié)合起來,從多角度深入理解問題,提升解決實(shí)際問題的能力。它不僅能夠增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)踐能力,還能培養(yǎng)批判性思維和創(chuàng)新能力,幫助學(xué)生建立全面的知識(shí)體系。此外,跨學(xué)科教學(xué)能夠展示學(xué)科之間的內(nèi)在聯(lián)系,促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的整體理解,為學(xué)生未來的學(xué)習(xí)和社會(huì)生活奠定基礎(chǔ)。
一、跨學(xué)科教學(xué)的內(nèi)涵及特征
跨學(xué)科教學(xué)指的是在教學(xué)過程中,打破傳統(tǒng)學(xué)科的界限,將多個(gè)學(xué)科的知識(shí)、思維方法和技能結(jié)合起來,圍繞一個(gè)共同的主題或問題進(jìn)行探究,推動(dòng)學(xué)生在完成綜合性任務(wù)中學(xué)習(xí)和解決實(shí)際問題。科學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的核心是通過整合多學(xué)科的內(nèi)容,幫助學(xué)生從多個(gè)角度理解和掌握知識(shí),進(jìn)而提升學(xué)生的批判性思維、解決問題的能力以及創(chuàng)造力。
科學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的特征在于其強(qiáng)烈的知識(shí)整合性、探究性、實(shí)踐性和創(chuàng)新性。第一,跨學(xué)科教學(xué)強(qiáng)調(diào)知識(shí)的整合性,它突破傳統(tǒng)學(xué)科的界限,將不同學(xué)科的核心概念和知識(shí)點(diǎn)融合在一起,促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的全面理解。這種整合使學(xué)生能夠看到學(xué)科之間的聯(lián)系,從而幫助學(xué)生構(gòu)建起更為系統(tǒng)和全面的知識(shí)框架。第二,跨學(xué)科教學(xué)注重探究性,它通過設(shè)計(jì)真實(shí)的、具有挑戰(zhàn)性的問題情境,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與問題的探討和解決。在這種探究過程中,學(xué)生不僅能積累經(jīng)驗(yàn),還能深化對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解,并提高學(xué)生的問題解決能力。第三,實(shí)踐性是跨學(xué)科教學(xué)的又一重要特征。通過項(xiàng)目式、任務(wù)驅(qū)動(dòng)式等形式,學(xué)生能夠親自參與操作和實(shí)驗(yàn),這種實(shí)踐性的學(xué)習(xí)方式能檢驗(yàn)和運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí),提升實(shí)際能力。第四,創(chuàng)新性在跨學(xué)科教學(xué)中尤為突出。教師通過跨學(xué)科的視角,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,鼓勵(lì)學(xué)生在不同學(xué)科之間找到聯(lián)系,提出新的想法和解決方案。綜合來看,科學(xué)跨學(xué)科教學(xué)不只是對(duì)學(xué)科內(nèi)容的簡(jiǎn)單整合,它還能促進(jìn)學(xué)生在知識(shí)、思維和能力上的全面發(fā)展。
二、小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的實(shí)施途徑
(一)主題凸顯跨學(xué)科理念,創(chuàng)設(shè)項(xiàng)目式活動(dòng)
主題式學(xué)習(xí)是跨學(xué)科教學(xué)中的重要形式,它通過圍繞一個(gè)具體的主題或問題,設(shè)計(jì)跨學(xué)科的項(xiàng)目活動(dòng),學(xué)生在探索解決問題的過程中不僅能學(xué)到科學(xué)知識(shí),還能結(jié)合數(shù)學(xué)、語文、藝術(shù)等學(xué)科的內(nèi)容,全面提升綜合能力。在這種教學(xué)模式下,學(xué)生將通過多學(xué)科的視角深入理解問題,激發(fā)批判性和創(chuàng)新性思維。
例如,以“影子的四季變化”為例,教師首先確定跨學(xué)科主題為“呀!影子”,主題涵蓋科學(xué)、數(shù)學(xué)、語文、藝術(shù)等學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)。為使學(xué)生更好地理解主題教學(xué)內(nèi)容,同時(shí)在科學(xué)課堂上建立多學(xué)科融合學(xué)習(xí)意識(shí),教師通過創(chuàng)設(shè)項(xiàng)目式教學(xué)活動(dòng),為跨學(xué)科主題的開展提供基礎(chǔ)。教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)鼓勵(lì)學(xué)生通過合作和探究,進(jìn)行發(fā)散性思考,使學(xué)生的認(rèn)知不局限于科學(xué)知識(shí),還延展到與其他學(xué)科的聯(lián)系和應(yīng)用。在項(xiàng)目式教學(xué)活動(dòng)中按照大主題劃分小主題的形式開展,如科學(xué)、語文、藝術(shù)作為小主題。如學(xué)生通過科學(xué)探究,進(jìn)行影長(zhǎng)的測(cè)量和觀察、分析數(shù)據(jù)來理解太陽高度角與影長(zhǎng)的關(guān)系,并學(xué)習(xí)到地球自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)引起的季節(jié)性變化。隨后,數(shù)學(xué)學(xué)科內(nèi)容融入進(jìn)來,學(xué)生需將測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和分析,繪制圖表來可視化影長(zhǎng)的變化,這培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)處理和分析能力。之后教師引導(dǎo)學(xué)生撰寫觀測(cè)報(bào)告或影子變化的短文,描述學(xué)生在影子觀測(cè)過程中的發(fā)現(xiàn)與感受,從而提高學(xué)生的書面表達(dá)能力和描述技巧。在撰寫觀測(cè)報(bào)告時(shí),教師鼓勵(lì)學(xué)生采用繪畫的形式進(jìn)行更加形象的呈現(xiàn),如繪制不同季節(jié)影子變化的圖景,或者從科學(xué)的角度制作“影子四季變化”的藝術(shù)作品,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和藝術(shù)表現(xiàn)能力。最終幫助學(xué)生在生活與學(xué)習(xí)中將科學(xué)知識(shí)與多學(xué)科知識(shí)進(jìn)行融合,將科學(xué)與生活實(shí)際緊密聯(lián)系。
跨學(xué)科主題的項(xiàng)目式科學(xué)活動(dòng)開展中,強(qiáng)調(diào)學(xué)生在真實(shí)情境中的實(shí)踐操作和跨學(xué)科思維訓(xùn)練,鼓勵(lì)學(xué)生將科學(xué)觀察與數(shù)學(xué)分析結(jié)合起來,并與語文和藝術(shù)等學(xué)科相聯(lián)系。學(xué)生通過這樣綜合性的項(xiàng)目活動(dòng),不僅在科學(xué)方面獲得深刻的理解,還通過多學(xué)科的結(jié)合,發(fā)展更廣泛的思維能力和實(shí)踐技能。這一過程實(shí)現(xiàn)知識(shí)的深度整合和發(fā)散思維的培養(yǎng),促進(jìn)學(xué)生綜合素養(yǎng)的全面提升。
(二)內(nèi)容凸顯跨學(xué)科理念,設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)式學(xué)習(xí)問題
在科學(xué)跨學(xué)科教學(xué)中,教學(xué)內(nèi)容是實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科理念的關(guān)鍵。教師應(yīng)選取能連接不同學(xué)科的內(nèi)容,設(shè)計(jì)出具有挑戰(zhàn)性和探究性的開放性問題,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)分析和解決問題,培養(yǎng)批判性和創(chuàng)造性思維。驅(qū)動(dòng)式問題應(yīng)能激發(fā)學(xué)生興趣,讓學(xué)生在探索中經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、驗(yàn)證和反思的過程,提升解決問題的能力。教師需要廣泛的知識(shí)儲(chǔ)備來幫助學(xué)生將知識(shí)靈活應(yīng)用到新情境中,從而培養(yǎng)系統(tǒng)的思維和實(shí)踐能力。
以“地球的公轉(zhuǎn)與四季變化”為例,通過創(chuàng)設(shè)驅(qū)動(dòng)式問題并以思維導(dǎo)圖形式呈現(xiàn),整合多學(xué)科知識(shí),促進(jìn)學(xué)生在科學(xué)課堂上的綜合思維發(fā)展。如教師可以提出這樣一個(gè)問題:“地球的公轉(zhuǎn)是如何影響四季變化的?如果你是一個(gè)生活在不同季節(jié)的地球旅行者,你的日常生活將會(huì)有哪些變化?”這個(gè)問題不僅關(guān)注科學(xué)知識(shí),還融入其他學(xué)科的內(nèi)容,促進(jìn)學(xué)生多角度地思考?;顒?dòng)初始,通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)和講解幫助學(xué)生了解地球公轉(zhuǎn)的基本原理以及地球的軸傾角如何影響四季的變化。通過制作太陽光角度變化的模型,學(xué)生能夠更直觀地理解四季變化的原因。之后教師引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)學(xué)計(jì)算方法分析不同季節(jié)晝夜時(shí)間的變化。學(xué)生通過制作圖表來展示四季晝夜變化的時(shí)長(zhǎng),這一過程不僅能增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)計(jì)算能力,也使學(xué)生能夠?qū)⒊橄髷?shù)學(xué)概念應(yīng)用于實(shí)際情境中。
為使學(xué)生能夠更加形象地了解地球公轉(zhuǎn)全過程,教師可以利用信息技術(shù)工具,如電腦軟件模擬地球公轉(zhuǎn)過程,觀察太陽與地球的相對(duì)位置變化,深化學(xué)生對(duì)地球公轉(zhuǎn)與四季關(guān)系的理解。在此過程中,學(xué)生不僅學(xué)到科學(xué)原理,還通過信息技術(shù)提升了數(shù)字化技能。之后教師結(jié)合相關(guān)知識(shí)鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行分組討論,以探討四季變化對(duì)環(huán)境的影響,尤其是能源消耗和生態(tài)保護(hù)的問題,引導(dǎo)學(xué)生思考如何在生活中關(guān)注和保護(hù)自然環(huán)境。通過這樣的跨學(xué)科學(xué)習(xí)活動(dòng),學(xué)生不僅能獲得科學(xué)知識(shí),還能培養(yǎng)批判性思維、創(chuàng)造性表達(dá)和跨學(xué)科的綜合應(yīng)用能力。
(三)形式凸顯跨學(xué)科理念,組織多樣化教學(xué)活動(dòng)
在科學(xué)跨學(xué)科教學(xué)中,教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生興趣設(shè)計(jì)多樣化的教學(xué)活動(dòng),如實(shí)驗(yàn)探究、實(shí)地考察、項(xiàng)目合作和互動(dòng)討論。多樣化的活動(dòng)形式便于跨學(xué)科教學(xué)活動(dòng)的落實(shí),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,幫助學(xué)生在跨學(xué)科教學(xué)的過程中實(shí)現(xiàn)綜合性學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)通過動(dòng)手操作讓學(xué)生深入理解科學(xué)原理,并結(jié)合數(shù)學(xué)、信息科技等學(xué)科進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,促進(jìn)跨學(xué)科知識(shí)的應(yīng)用。實(shí)地考察通過觀察自然景觀或博物館,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)季節(jié)變化等知識(shí)的理解?;?dòng)討論則鼓勵(lì)學(xué)生從不同學(xué)科的角度思考問題,分享見解,促進(jìn)知識(shí)融合。通過這些活動(dòng),學(xué)生能在輕松的氛圍中突破學(xué)科界限,培養(yǎng)批判性和創(chuàng)造性思維。
比如在“靈活巧妙的剪刀”教學(xué)活動(dòng)中,教師設(shè)計(jì)多種形式的跨學(xué)科活動(dòng),幫助學(xué)生深入理解剪刀的結(jié)構(gòu)和工作原理,并促進(jìn)學(xué)生不同學(xué)科的知識(shí)應(yīng)用。采用實(shí)驗(yàn)探究方法讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐過程中從科學(xué)角度認(rèn)識(shí)剪刀結(jié)構(gòu),初識(shí)力學(xué)基本知識(shí)。之后教師引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識(shí)測(cè)量剪刀不同角度與長(zhǎng)度,分析如何優(yōu)化剪刀的結(jié)構(gòu)以提高剪切效果。通過這個(gè)過程的學(xué)習(xí),學(xué)生不僅理解了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,還能將數(shù)學(xué)知識(shí)與物理現(xiàn)象相結(jié)合。為使學(xué)生更深入地了解剪刀結(jié)構(gòu),教師可以利用多媒體播放剪刀生產(chǎn)紀(jì)錄片《造物志——家喻戶曉"張小泉剪刀是怎么誕生的!》,進(jìn)而觀察剪刀的生產(chǎn)過程以及不同種類剪刀的設(shè)計(jì)和用途。通過親身體驗(yàn),學(xué)生能夠更好地理解剪刀背后的技術(shù)原理,并將信息科技學(xué)科的知識(shí)運(yùn)用到剪刀設(shè)計(jì)中,分析剪刀的生產(chǎn)流程與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的關(guān)系。在分組討論中鼓勵(lì)學(xué)生從美術(shù)和音樂角度探討剪刀的設(shè)計(jì)和用途,如學(xué)生可以討論剪刀的造型設(shè)計(jì)如何影響美觀,并探索剪刀的剪切聲音是否可以用作音樂創(chuàng)作的靈感。這一討論鼓勵(lì)學(xué)生跨學(xué)科地思考問題,激發(fā)學(xué)生從藝術(shù)和創(chuàng)意的角度重新審視剪刀的功能和設(shè)計(jì)。通過形式多樣的跨學(xué)科教學(xué),學(xué)生不僅能夠掌握剪刀的物理和機(jī)械原理,還能將數(shù)學(xué)、信息科技、美術(shù)等學(xué)科的知識(shí)融入實(shí)際應(yīng)用中,突破學(xué)科邊界,培養(yǎng)多學(xué)科學(xué)習(xí)意識(shí)。
(四)概念突出跨學(xué)科,整合教學(xué)知識(shí)點(diǎn)
跨學(xué)科教學(xué)不是將不同學(xué)科的知識(shí)簡(jiǎn)單拼湊在一起,而是通過有機(jī)整合不同學(xué)科的核心內(nèi)容,幫助學(xué)生在綜合的學(xué)習(xí)過程中深入理解科學(xué)概念,并掌握如何將這些概念應(yīng)用于實(shí)際問題的解決過程中。在跨學(xué)科教學(xué)中,教師不僅要關(guān)注各學(xué)科的獨(dú)立性,還要著力挖掘?qū)W科間的聯(lián)系和交集,幫助學(xué)生看到學(xué)科知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系。這種整合促使學(xué)生跳出單一學(xué)科的框架,能夠在多學(xué)科的視角下,靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)應(yīng)對(duì)復(fù)雜的實(shí)際問題。
以“電磁鐵”為例,教師可以通過整合不同學(xué)科的核心概念,使學(xué)生在跨學(xué)科學(xué)習(xí)中深化對(duì)科學(xué)原理的理解。首先,教師介紹電流與磁場(chǎng)的基本概念,并通過實(shí)驗(yàn)演示電磁鐵如何吸引鐵釘,幫助學(xué)生掌握科學(xué)知識(shí)的基本框架。教師還可以引入數(shù)學(xué)知識(shí),通過布置任務(wù)讓學(xué)生測(cè)量電磁鐵的吸力與線圈圈數(shù)、電流強(qiáng)度之間的關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)計(jì)算,理解電磁力的強(qiáng)度與這些因素的關(guān)系。在此過程中,數(shù)學(xué)知識(shí)與科學(xué)原理緊密結(jié)合,增強(qiáng)學(xué)生的跨學(xué)科理解能力。接著,教師可以結(jié)合藝術(shù)課程,讓學(xué)生動(dòng)手制作電磁鐵相關(guān)的小作品,比如一個(gè)簡(jiǎn)單的磁性吸附裝置,通過藝術(shù)創(chuàng)意展現(xiàn)電磁鐵的應(yīng)用。這一環(huán)節(jié)不僅融合了科學(xué)與藝術(shù),還能幫助學(xué)生更好地理解電磁鐵原理的實(shí)際應(yīng)用。通過這種整合不同學(xué)科知識(shí)的方式,學(xué)生在跨學(xué)科的學(xué)習(xí)過程中,不僅能掌握科學(xué)概念,還能將其與數(shù)學(xué)和藝術(shù)的知識(shí)點(diǎn)相聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維和創(chuàng)新能力。通過跨學(xué)科的整合,學(xué)生不僅能夠深入理解科學(xué)概念,還能將學(xué)科間的知識(shí)靈活結(jié)合,提升解決實(shí)際問題的能力。這樣的學(xué)習(xí)方式能幫助學(xué)生在多學(xué)科的視角下,靈活應(yīng)對(duì)復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。
三、結(jié)語
跨學(xué)科教學(xué)是一種推動(dòng)學(xué)生全面發(fā)展的有效方式,尤其在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中,跨學(xué)科融合能夠幫助學(xué)生從多角度理解和應(yīng)用科學(xué)知識(shí)。通過整合不同學(xué)科內(nèi)容,學(xué)生能夠在解決實(shí)際問題的過程中,提升批判性思維、創(chuàng)造力以及實(shí)踐能力。未來,教師應(yīng)繼續(xù)探索多樣化的教學(xué)方法和活動(dòng)形式,為學(xué)生提供更為豐富的學(xué)習(xí)體驗(yàn),幫助學(xué)生在跨學(xué)科的框架下構(gòu)建更為全面的知識(shí)體系。
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