〔摘" "要〕" 基于跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的小學(xué)科學(xué)教學(xué)是新課程改革背景下科學(xué)學(xué)科教學(xué)的創(chuàng)新實(shí)踐,對(duì)發(fā)展科學(xué)核心素養(yǎng)具有重要價(jià)值。本研究立足于文獻(xiàn)閱讀和科學(xué)教學(xué)實(shí)踐,分析跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的概念和小學(xué)科學(xué)學(xué)科的發(fā)展困境,揭示基于跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的小學(xué)科學(xué)教學(xué)的重要意義。從科學(xué)與語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、音樂(lè)、美術(shù)以及道德與法治相互融合的角度提出有針對(duì)性的策略,為小學(xué)科學(xué)教學(xué)提供參考。
〔關(guān)鍵詞〕" 小學(xué)科學(xué);跨學(xué)科主題學(xué)習(xí);核心素養(yǎng);教學(xué)策略
〔中圖分類號(hào)〕" G424" " " " " " " " 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕" A" " " " 〔文章編號(hào)〕" 1674-6317" " (2025)18" " 0025-03
2025年,《中小學(xué)科學(xué)教育工作指南》指出:聚焦學(xué)科本質(zhì),將科學(xué)與德育、美育、勞動(dòng)等各學(xué)科相互結(jié)合,豐富跨學(xué)科學(xué)習(xí)項(xiàng)目活動(dòng)。STEM教育和項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等教學(xué)模式逐漸盛行,體現(xiàn)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)對(duì)小學(xué)教學(xué)的重要意義。在此背景下,打破傳統(tǒng)學(xué)科的壁壘,基于跨學(xué)科主題學(xué)習(xí),整合多學(xué)科知識(shí),開(kāi)展小學(xué)科學(xué)教學(xué)活動(dòng),解決實(shí)際問(wèn)題,是科學(xué)教學(xué)者需要探索和實(shí)踐的重點(diǎn)。
一、跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)與科學(xué)教學(xué)概述
(一)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的概念
《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)提出,圍繞跨學(xué)科概念,把握科學(xué)知識(shí)聯(lián)系,改變傳統(tǒng)碎片化的教學(xué)傾向??鐚W(xué)科主題學(xué)習(xí)(Interdisciplinary Thematic Learning)是指打破傳統(tǒng)學(xué)科的界限,加強(qiáng)學(xué)科間的聯(lián)系,把握學(xué)科知識(shí)的動(dòng)態(tài)性,將多學(xué)科的基本知識(shí)和方法相互結(jié)合,促進(jìn)科學(xué)與數(shù)學(xué)、藝術(shù)、信息科技、文學(xué)等學(xué)科的結(jié)合,形成能夠在復(fù)雜情境下解決問(wèn)題的綜合素養(yǎng)??鐚W(xué)科主題學(xué)習(xí)理念以多元智能和建構(gòu)主義為基礎(chǔ),要求學(xué)生理解知識(shí)在不同學(xué)科間的相互聯(lián)系和應(yīng)用,有利于學(xué)生從多角度審視科學(xué)問(wèn)題,整體把握科學(xué)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維和應(yīng)用能力。
(二)科學(xué)教學(xué)的發(fā)展困境
《課程標(biāo)準(zhǔn)》指出,科學(xué)思維,是事物本質(zhì)及其關(guān)系的認(rèn)識(shí)方式。體現(xiàn)了科學(xué)思維的重要價(jià)值。然而,傳統(tǒng)的科學(xué)教學(xué)模式,強(qiáng)調(diào)單一學(xué)科的教學(xué)和學(xué)科知識(shí)的獲得,忽略學(xué)科間的交融和核心素養(yǎng)的培育,不利于學(xué)生的未來(lái)發(fā)展。首先,小學(xué)科學(xué)教學(xué)重視基礎(chǔ)知識(shí)的掌握,忽視多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的重要性。不同學(xué)科的教學(xué)目標(biāo)、方法存在差異,如何將各學(xué)科知識(shí)相互融合,設(shè)計(jì)具有整體性和系統(tǒng)性的跨學(xué)科課程,是一個(gè)復(fù)雜的工程。其次,科學(xué)教師的專業(yè)背景有限,缺乏跨學(xué)科知識(shí)儲(chǔ)備和學(xué)科培訓(xùn)。教師在教學(xué)時(shí)很難做到多學(xué)科知識(shí)的有效整合,需要學(xué)校引起重視,給予足夠的培訓(xùn)和支持?,F(xiàn)有的課程教學(xué)以單一學(xué)科為基礎(chǔ),缺乏跨學(xué)科教學(xué)的能力和支持,需要在不斷改善中提高科學(xué)教學(xué)質(zhì)量。
(三)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)在科學(xué)教學(xué)中的體現(xiàn)
基于跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的科學(xué)教學(xué),強(qiáng)調(diào)學(xué)生科學(xué)思維和科學(xué)素養(yǎng)的培育,同時(shí)也注重學(xué)科間相互交融,培養(yǎng)從多個(gè)維度認(rèn)識(shí)和思考世界的綜合思維。教師要圍繞科學(xué)素養(yǎng)開(kāi)展學(xué)科活動(dòng),使每一項(xiàng)教學(xué)策略都能滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需要。具體而言,教學(xué)要在把握本學(xué)科本質(zhì)特征的基礎(chǔ)上,融合其他學(xué)科的優(yōu)勢(shì)和特色,在探究中掌握科學(xué)知識(shí),用項(xiàng)目式、系統(tǒng)化的思維方式解決實(shí)際問(wèn)題。例如,科學(xué)知識(shí)不是單一的、孤立的,而是與數(shù)學(xué)、藝術(shù)、信息科技等學(xué)科相互滲透的,教師要有目的地引導(dǎo)學(xué)生以綜合的視角思考問(wèn)題,促進(jìn)科學(xué)和其他學(xué)科的交融,構(gòu)建完整的學(xué)科體系,把握事物的本質(zhì)特征。
二、基于跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的小學(xué)科學(xué)教學(xué)意義
(一)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)學(xué)科素養(yǎng)
跨學(xué)科教學(xué)模式打破傳統(tǒng)的學(xué)科界限,融合多學(xué)科的概念和知識(shí),將多元的知識(shí)合成一體,促進(jìn)知識(shí)的積累和認(rèn)知視野的拓展。未來(lái)的學(xué)習(xí)環(huán)境會(huì)不斷地變化,科學(xué)教師要培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)社會(huì)需求的科學(xué)素養(yǎng)和核心能力。跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)融合和創(chuàng)新,要更新教學(xué)方法,給予學(xué)生更大的學(xué)習(xí)空間??鐚W(xué)科教學(xué)讓科學(xué)學(xué)科變得更加有趣,讓學(xué)生對(duì)科學(xué)更加有熱情,引導(dǎo)學(xué)生更好地發(fā)展自己。跨學(xué)科教學(xué)讓學(xué)生以多元視角觀察客觀世界,發(fā)展多元化思維,形成新的科學(xué)觀點(diǎn)和科學(xué)方法,培養(yǎng)思考和創(chuàng)新的能力,適應(yīng)未來(lái)的發(fā)展需要。
(二)激發(fā)學(xué)生探究學(xué)習(xí)興趣
將數(shù)學(xué)、美術(shù)、音樂(lè)等元素融入科學(xué),有利于激發(fā)學(xué)生的好奇心??茖W(xué)探究是解決科學(xué)問(wèn)題、提升學(xué)生核心素養(yǎng)的重要手段。如,使用數(shù)學(xué)的分析工具和思考方式分析科學(xué)問(wèn)題,幫助學(xué)生理解科學(xué)規(guī)律,把握科學(xué)學(xué)科的本質(zhì)。每個(gè)學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)、個(gè)性特長(zhǎng)不同,對(duì)各個(gè)學(xué)科的吸收程度存在差異,小學(xué)教師要運(yùn)用跨學(xué)科教學(xué)策略,融合各學(xué)科的知識(shí)信息,營(yíng)造愉快的學(xué)習(xí)氛圍,提升學(xué)生的可選擇性,發(fā)揮學(xué)生的自身優(yōu)勢(shì),促進(jìn)學(xué)生的進(jìn)步和提升。
(三)促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展
跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)通常包括實(shí)驗(yàn)、操作等項(xiàng)目活動(dòng),有利于學(xué)生將多學(xué)科知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐活動(dòng)。科學(xué)教師要鼓勵(lì)學(xué)生用數(shù)學(xué)、藝術(shù)或者文學(xué)視角思考科學(xué)問(wèn)題,從不同角度和知識(shí)背景考慮問(wèn)題,綜合運(yùn)用多種學(xué)科知識(shí)和技能。這一過(guò)程,有利于學(xué)生完善原有的思考方式,幫助其構(gòu)建全面的、整體的科學(xué)知識(shí)框架,實(shí)現(xiàn)多學(xué)科的交融和滲透,成為集專業(yè)性和綜合性于一體的人才??鐚W(xué)科的教學(xué)方式有利于提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力,使其擁有更加廣闊的視野和全面的感知體驗(yàn),從而更好地應(yīng)對(duì)未來(lái)各種情境下的問(wèn)題和挑戰(zhàn)。
三、基于跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的科學(xué)教學(xué)策略
(一)科學(xué)與語(yǔ)文:描繪詩(shī)意天地
跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)小學(xué)科學(xué)教學(xué)與語(yǔ)文學(xué)科融合,促進(jìn)學(xué)生綜合素養(yǎng)的提高。小學(xué)科學(xué)與語(yǔ)文相結(jié)合,有利于用詩(shī)意的視角探究自然界的科學(xué)奧秘,提升學(xué)生的人文素養(yǎng)和語(yǔ)言表達(dá)能力。科學(xué)教師可以將科學(xué)基本知識(shí)與語(yǔ)文古詩(shī)詞、文學(xué)作品等相互融合,豐富科學(xué)的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)科素材,在激發(fā)學(xué)生科學(xué)興趣的同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生欣賞文學(xué)作品的能力。借助古詩(shī)詞形成學(xué)生對(duì)自然現(xiàn)象的探索欲,有利于提升科學(xué)學(xué)科的人文氣息和吸引力。
例如,在教科版科學(xué)五年級(jí)上冊(cè)“光的反射現(xiàn)象”的知識(shí)教學(xué)時(shí),科學(xué)教師可以將語(yǔ)文元素引入科學(xué)活動(dòng),挑選優(yōu)美詩(shī)句,如劉禹錫《望洞庭》描繪湖面平靜無(wú)波瀾的詩(shī)句“湖光秋月兩相和,潭面無(wú)風(fēng)鏡未磨”,詩(shī)句中的“鏡未磨”體現(xiàn)湖面對(duì)月亮的反射現(xiàn)象。又如,秦嘉的《贈(zèng)婦》寫道“寶釵好耀首,明鏡可鑒形”,明鏡反射人的容顏,達(dá)到“可鑒形”的效果,也是“光的反射現(xiàn)象”的典型例子。教師要引導(dǎo)學(xué)生用科學(xué)的語(yǔ)言描述“鏡未磨”和“可鑒形”的自然現(xiàn)象,讓學(xué)生從科學(xué)的角度發(fā)現(xiàn)反射原理的特征,揭示反射的基本規(guī)律。同時(shí),從語(yǔ)文的角度鑒賞詩(shī)句,感受語(yǔ)文的美學(xué)價(jià)值,提升學(xué)生的人文素養(yǎng)。
(二)科學(xué)與數(shù)學(xué):開(kāi)啟智慧之門
科學(xué)的研究以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ),將小學(xué)科學(xué)與數(shù)學(xué)融合,能夠引導(dǎo)學(xué)生用圖表、表格等數(shù)學(xué)工具分析科學(xué)問(wèn)題,直觀地展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。數(shù)學(xué)學(xué)科強(qiáng)調(diào)運(yùn)用公式、定理和推理計(jì)算的方式探究問(wèn)題,在科學(xué)教學(xué)中,可以引導(dǎo)學(xué)生用邏輯推理的思維分析科學(xué)現(xiàn)象,用實(shí)驗(yàn)探究的方式揭示科學(xué)奧秘??茖W(xué)與數(shù)學(xué)的有機(jī)結(jié)合,有利于學(xué)生用數(shù)學(xué)的思維和工具理解宇宙現(xiàn)象,掌握科學(xué)規(guī)律,促進(jìn)創(chuàng)新思維和科學(xué)精神的培養(yǎng)。
以教科版科學(xué)五年級(jí)上冊(cè)“地球表面及其變化”教學(xué)為例,學(xué)生可以使用數(shù)學(xué)的測(cè)量工具精確測(cè)出地形的高度、坡度,準(zhǔn)確記錄數(shù)據(jù),繪制等高線,幫助學(xué)生對(duì)地形地貌的理解。在“呼吸與消化”中,要引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)據(jù)記錄人體的呼吸次數(shù)、消化系統(tǒng)消化食物需要的時(shí)間。又如,教科版科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)“聲音”單元,需要用數(shù)學(xué)的工具研究聲音的高低強(qiáng)弱,對(duì)聲音的分貝數(shù)和聲音的頻率測(cè)量和記錄涉及數(shù)學(xué)學(xué)科的數(shù)據(jù)測(cè)量和計(jì)算。植物方面,種子發(fā)芽的時(shí)間、葉片的數(shù)量、植物的高度測(cè)量結(jié)合數(shù)學(xué)的知識(shí);動(dòng)物方面,動(dòng)物的身高、體重以及生長(zhǎng)的數(shù)據(jù)都離不開(kāi)數(shù)學(xué)學(xué)科。
(三)科學(xué)與音樂(lè):奏響科學(xué)之曲
音樂(lè)是一種通過(guò)節(jié)奏、音調(diào)等元素表現(xiàn)思想感情的藝術(shù)形式,科學(xué)學(xué)科以科學(xué)原理揭示自然界的規(guī)律??茖W(xué)教師將科學(xué)與音樂(lè)相互結(jié)合,不僅能提升學(xué)生的音樂(lè)素養(yǎng),培養(yǎng)浪漫主義情懷,還能激發(fā)其對(duì)科學(xué)學(xué)科的熱情和興趣。在充分了解學(xué)情的基礎(chǔ)上,將音樂(lè)元素融入科學(xué)課程,豐富學(xué)科內(nèi)容,在探索中促進(jìn)學(xué)生音樂(lè)素養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng)的共同發(fā)展。同時(shí),科學(xué)教師要鼓勵(lì)學(xué)生用科學(xué)知識(shí)創(chuàng)作音樂(lè)作品,讓學(xué)生在愉悅歡快的氣氛中掌握科學(xué)原理、提升科學(xué)素質(zhì)。
當(dāng)教師在講解教科版科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)“聽(tīng)聽(tīng)聲音”的知識(shí)時(shí),學(xué)生可以結(jié)合音樂(lè)中的音量和音高的概念,傾聽(tīng)不同環(huán)境下的聲音,感受聲音存在的高低和強(qiáng)弱的特征,如教室內(nèi)外的聲音、是否遮擋嘴巴的聲音。學(xué)生在探討聲音高低強(qiáng)弱中可以理解不同樂(lè)器的發(fā)聲原理,通過(guò)改變振幅和頻率形成不同的音量和音高。在“聲音是怎樣傳播的”中,了解聲音傳播的特征,如在音樂(lè)廳內(nèi)部和在室外聽(tīng)眾感受的區(qū)別,從而認(rèn)識(shí)到音樂(lè)在不同環(huán)境下的傳播效果存在不同,掌握不同介質(zhì)(固體、液體、氣體)的傳播方式,讓學(xué)生形成對(duì)聲音傳播的科學(xué)認(rèn)識(shí)。
(四)科學(xué)與美術(shù):勾勒創(chuàng)意世界
科學(xué)與美術(shù)的跨學(xué)科融合,體現(xiàn)科學(xué)思維和藝術(shù)靈感的結(jié)合,是理性和感性的相互交織??茖W(xué)知識(shí)為美術(shù)創(chuàng)作提供理性素材和現(xiàn)實(shí)內(nèi)容,而美術(shù)用生動(dòng)的視覺(jué)語(yǔ)言將科學(xué)原理形象生動(dòng)地表現(xiàn)出來(lái)??茖W(xué)與藝術(shù)的相互融合,發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)意和藝術(shù)想象力,用顏色和線條勾勒出科學(xué)現(xiàn)象的輪廓,將科學(xué)轉(zhuǎn)化為美術(shù)表現(xiàn),創(chuàng)造出獨(dú)具特色的藝術(shù)作品,開(kāi)拓出更加廣闊的天地。科學(xué)與藝術(shù)的結(jié)合,不但能讓學(xué)生深刻地理解科學(xué)知識(shí),還能塑造和培育他們的想象力和創(chuàng)造力。
以人美版美術(shù)四年級(jí)下冊(cè)“植物寫生”為例,學(xué)生在觀察植物形態(tài)特征的基礎(chǔ)上,用不同線條和顏色勾勒出植物的紋路、形態(tài)和色彩,繪制植物的結(jié)構(gòu)圖,了解植物的基本特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生的觀察和繪畫能力。在人美版美術(shù)五年級(jí)下冊(cè)“花鳥(niǎo)畫”中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生欣賞花鳥(niǎo)畫,了解花卉和鳥(niǎo)類的特點(diǎn),繪制花鳥(niǎo)畫,用畫筆表現(xiàn)出花鳥(niǎo)的神韻。教師還可以讓學(xué)生觀察和記錄所見(jiàn)所聞,用畫筆描繪植物花開(kāi)花落的完整過(guò)程,提升學(xué)生的觀察和繪畫能力,加深對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解和對(duì)藝術(shù)的熱愛(ài)。
(五)科學(xué)與道德與法治:點(diǎn)亮思想明燈
道德與法治注重學(xué)生品德和法治意識(shí)的提高,科學(xué)學(xué)科注重理性思維和創(chuàng)新能力的培育。將二者相互結(jié)合,能夠讓學(xué)生在形成道德觀念和法治意識(shí)的同時(shí),提升科學(xué)素養(yǎng)。道德與法治的學(xué)科滲透,有利于學(xué)生在參與綜合實(shí)踐活動(dòng)中,培養(yǎng)其公民意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生遵守實(shí)驗(yàn)流程和操作規(guī)定,形成法治意識(shí)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)安全、資源保護(hù)等方面的教育,讓學(xué)生在運(yùn)用科學(xué)知識(shí)的同時(shí),滲透德育,提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。
例如,在教科版科學(xué)四年級(jí)下冊(cè)“電”的教學(xué)中,講解電流、電壓的科學(xué)知識(shí),既要講清電路的基本知識(shí),也要教育學(xué)生安全用電,培養(yǎng)學(xué)生的安全意識(shí)和節(jié)約用電的良好習(xí)慣。又如,在教科版科學(xué)六年級(jí)下冊(cè)“宇宙”單元中,學(xué)生在探究宇宙天體時(shí),教師要引導(dǎo)學(xué)生保護(hù)地球,珍惜地球資源,引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立環(huán)保意識(shí)和可持續(xù)發(fā)展的理念。同時(shí),教師可以將法治教育與科學(xué)相結(jié)合,讓學(xué)生明確對(duì)自然環(huán)境和資源保護(hù)的責(zé)任和義務(wù),提升學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和使命感。
綜上所述,基于跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的小學(xué)科學(xué)教學(xué)仍有很大的發(fā)展空間,要擺脫傳統(tǒng)學(xué)科的束縛,加強(qiáng)學(xué)科的聯(lián)系,樹(shù)立超越單一學(xué)科界限的教育理念,大力推行跨學(xué)科教學(xué)模式,深化學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解和把握??茖W(xué)教師要設(shè)計(jì)跨學(xué)科教學(xué)活動(dòng),讓學(xué)生親身探究和實(shí)踐,積極參與科學(xué)活動(dòng),綜合應(yīng)用學(xué)科知識(shí),豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn),為學(xué)生提供一個(gè)將科學(xué)與藝術(shù)、數(shù)學(xué)等學(xué)科融合應(yīng)用的學(xué)習(xí)平臺(tái),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神。
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