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基于科学思维培养的小学科学跨学科教学设计与实践研究
摘要:2022年出台的新课程标准中指出,科学思维是科学课程核心素养之一,培养学生科学思维是科学学科教学的重要任务。同时,新课程标准指明,教师至少要利用10%的课时进行跨学科教学。小学科学教师在教学中应积极探索小学科学跨学科教学设计策略,并在教学实践中培养学生科学思维。本文对小学科学跨学科设计与实践策略,以及小学生科学思维培养进行探究,希望能为教学实践提供参考。
关键词:科学思维;小学科学;跨学科;教学设计;教学实践
引言:
在小学阶段培养学生科学思维,既能帮助学生更好的认识世界,又能挖掘学生的科学潜力,对学生进行科学启蒙,进而为国家储备科学后备军。科学学科并非单一的学科,它与其他学科紧密相连。进行跨学科设计和实践也可以很好地培养学生科学思维,使科学学科育人作用得到充分发挥。
1“跨学科”教学与小学科学跨学科教学概述
“跨学科”是指将两个或两个以上学科知识整合起来进行学习,综合利用多学科知识和内容探讨和解决问题。这种学习突破了单一学科学习的局限,可以促使学生跨越学科边界,利用多学科知识进行综合性思考并指导自己的实践活动。
小学科学拥有与生俱来的跨学科优势,作为一门基础性学科,小学科学涉及生命科学、物质科学、地球和宇宙科学、技术和工程科学等多个领域[1],其综合性非常强,学生需要掌握多方面的知识才能深入掌握这门学科。基于科学思维培养的小学跨学科教学是指,教师在教学实践中将小学科学与物理、化学、生物、工程技术等学科结合起来进行教学,并在教学过程中培养学生的科学思维,通过指导学生借助多学科知识,有效解决科学学习中的难题,形成解决问题的能力。
2小学科学跨学科教学的作用
2.1有利于丰富教学内容
现阶段小学科学教学普遍存在教学内容单一、教学方式传统、缺乏创新性的问题。在小学科学教学中实施跨学科教学,可以有效丰富教学内容,创新教学方式,为学生带来更好的学习体验。首先,教师将其他学科与科学学科进行结合,可以较好地充实教学内容,拓宽学生的视野,使学生学会综合利用多学科知识辅助自己学习。其次,教师可以设计跨学科活动,将灌输式教学改为由学生自主探究、探索的教学,从而提高教学趣味性和生动性,使学生对科学学科产生浓厚的兴趣。
2.2有利于培养学生科学思维
在传统教学中,很多教师不注重培养学生知识整合能力,导致学生统筹能力较差,缺乏系统的知识框架,在面对较为复杂的问题时缺乏综合考虑,灵活解决的能力。同时,学生的科学思维也未能得到有效培养。教师在小学科学教学中采用跨学科教学,可以促使学生发现各学科之间的联系,从而不断提高学生的知识整合能力。同时,在整合多学科知识的过程中,学生的科学思维能力也能有所提高。如,经过跨学科学习,学生能够掌握比较与分类、归纳与演绎、分析与综合、抽象与概括和批判性思维等。[2]
3小学科学跨学科设计与实践
3.1情境导入,确定任务
课堂导入是教学中非常重要的环节,通过有效的课堂导入可以较好地集中学生的注意力,使学生对课堂内容产生浓厚的兴趣并渴望参与到课堂探究和学习中。小学科学教师在进行多学科教学过程中需要注重课堂导入环节,并在导入环节融入多学科内容,激发学生综合利用多学科知识解决问题的意识和能力。具体而言,教师可以采用情境导入方法激发学生的好奇心和探索欲,同时引导学生联系已学过的其他学科内容解决教师提出的问题。通过这样的方式既能使学生认识到各学科之间的联系,培养学生利用多学科知识解决问题的能力,又能较好的培养学生的科学思维能力。
以小学三年级科学“水到哪里去了?”的教学为例,在导入环节,教师利用多媒体设备展示一个烧水的视频。在视频中,随着时间的流逝,水变得越来越少。随后,教师创设情境,让学生回顾在日常生活中,是否遇到过在烧水过程中,由于不注意导致水烧干的情况。待学生回答完后,教师便可以布置任务,让学生思考水到哪里去了。同时,教师还可以引导学生,利用语文课文中学过的一篇文章解释这一问题。经过引导学生可以发现,在小学二年级上册,他们曾学过一篇课文,叫“我是什么”,这篇课文讲述了水变成了汽,然后又变成水滴、冰雹和雪的过程。结合这篇课文,学生便可以回答道:“水变成汽消失了”。通过这样的跨学科教学,既能帮助学生很好地解决科学问题,又能加深学生对语文知识的理解。从而达到跨学科学习的目的。
3.2设计实践活动,构建知识体系
在进行跨学科教学过程中,教师还可以设计实践探究活动,让学生通过自主探究,掌握多学科知识,形成较强的科学思维。首先,教师需要设计一个涉及多学科的活动,以便学生在实践过程中能够应用和学习到多学科知识。其次,教师要根据活动主题,设计任务清单,并将任务清单交给学生,让学生围绕任务清单展开具体的探究。再次,在学生完成实践活动后,教师要引导学生进行总结分析,并进行科学阐释,纠正学生的错误认识,将正确的科学理论传授给学生。
以“风的成因”的教学为例,在教学过程中,教师可以设计实践活动,引导学生在实践过程中认识风的成因,以及风对人类的影响。同时,利用多学科知识解决实践活动中存在的问题。如,教师可以让学生尝试设计风车。在设计风车过程中,学生需要绘制设计图,研究风车的原理以及制作流程等。通过这一活动,学生可以学习到风与能量、工程设计流程、材料分析等知识。在完成风车的设计后,教师可以组织学生上台展示、分享和交流,教师可以通过学生的交流判断学生是否已经掌握“风的成因”以及“风对人类的影响”等知识。同时,教师可以将自己的评价反馈给学生,帮助学生改进学习中存在的不足,指导学生进一步掌握科学知识。通过这样的方式可以很好地培养学生的科学思维能力和跨学科学习能力。
4结束语:
在小学科学教学中培养学生科学思维对促进学生综合发展具有非常重要的作用。小学科学教师在教学中,要积极开展多学科教学,帮助学生构建完整的知识体系,有效提升学生科学思维。教师在教学中可以采用情境导入和设计实践活动等方式,进行多学科设计和实践,培养学生科学思维。
参考文献:
[1]曾妲.指向核心素养培育的小学科学跨学科实践探索[J].全国优秀作文选(教师教育),2023(03):70-71.
[2]余康妮. 基于科学思维培养的小学科学跨学科教学设计与实践研究[D].山东师范大学,2023.
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