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科学思维培养下小学科学跨学科教学设计与实践
摘要:在小学教学的过程中,科学是非常重要的一门课程。在新课标背景下,小学科学教师要设计跨学科的主题教学活动,以增强小学科学课程的实践性。文章就科学思维培养下小学科学跨学科教学设计与实践进行研究,从而更好地发展科学核心素养,实现1+1>2的学习效果。
关键词:科学思维能力,跨学科,小学科学
引言
跨学科教学能打破传统的分科教学制的限制,帮助小学生建立系统的知识体系,培养他们的综合思维能力,满足他们的科学发展需求。因此,深入理解小学科学跨学科教学的内涵,了解目前小学科学跨学科教学存在的问题,探索有效的小学科学跨学科教学策略很有必要。
1架构单元教学脉络:指向知识整合
观念统整,归纳单元知识脉络。跨学科是本单元的核心观念,“力”和“美”是本单元的两条线路。科学和美术的跨界,既要有序整合两个学科的知识内容,也要梳理归纳本单元的知识脉络。跨学科教学是基于真实情境的,主要包括认识、理解、应用3个递进过程。因此,本单元的知识脉络定位成认识弹力、重力、浮力,理解“力”在传统玩具中的作用,最终通过美术造型、色彩语言等艺术手法将“力”与艺术材料进行融合,应用到美术作品的设计制作中,通过课堂任务来检测美术活动与“力学”实践之间的交互学习是否达成对学生核心素养的提升。课标指引,架构单元教学目录。跨学科教学需要对融合学科知识进行细化梳理,“力”是本单元跨学科教学的支点,笔者与团队科学教师对“弹力”“重力”“浮力”知识进行了详细分析,结合各种“力”的特征,推敲美术课堂教学研究方向。
2聚焦单元主题
科学教材围绕主题、大概念或大任务来组织单元内容,跨学科学习任务也应该立足单元主题,分解单元内容,从是否体现科学核心概念、是否有助于深化单元学习、能否促进学生多方面素养形成等方面,设计适合的跨学科任务。以“船的研究”为例,本单元的科学核心概念是“技术、工程与社会”,以“船”为主题,从船的形状结构、材料、动力和优化设计等方面展开学习,学习内容涉及物理、数学、历史、地理、技术与工程等多个领域。如果将有关船的知识进行分解教学,学生只能学到不同学科的点状知识,而且知识跨度很大,难以形成整体的感知。让学生围绕单元主题“船”产生问题,能够较好地产生有价值的跨学科学习任务,如杭州西湖要购买一批游船,请你帮助设计船的尺寸大小、船体材料、动力和功能,并简要说明理由;设计并画出你心目中未来的船……也可以对现有的教材内容进行拓展,架构新的学习主题,如“怎样让船跑得更快”不是本单元学习任务,但学生很感兴趣,就可以作为课外跨学科拓展学习内容。
3跨学科主题活动有助于深层理解知识
如何将课堂中学到的知识灵活运用到现实生活中,并能够将解决问题能力迁移到各种问题上是教师所期望能够真正教给学生的,这就需要学生对知识有深入的了解,如果无法真正理解,也只是学到一些文本知识。理解意味着能够将所学的知识有效进行运用和迁移。但在实际教学过程中,很多教师未能帮助学生形成理解知识与运用知识的能力,未能引导学生理解各种知识之间的关联,这就要求教师必须进行有效的教学设计,创设真实的教学情境,提出有价值的教学问题来帮助学生深刻理解。
4智慧教学助力跨学科实践
智慧教学是现代化教育手段之一,其利用智慧教育平台开展学科教学,好处在于借助智慧教育平台的各种功能,改革了传统教学模式,有助于培养学生的跨学科思维。以苏教版“月球”跨学科教学为例,本课程是让学生认识与了解月球,知道月球的一些特征,以及月球的变化规律。在跨学科教学方面,可以从语文、物理、天文、科技角度来设计教学方案,例如,从语文角度搜集一些与月球有关的诗词,在诗词、神话传说中认识月球;从物理角度展示一些物理规律,激发学生对月球的探究兴趣;从天文角度播放有关月球的天文知识,引发学生对宇宙的想象;从科技角度让学生认识当前国家的登月技术,以激发学生的爱国情感。在预习方面,可以采用智慧教学推送预习任务,可以将本课程的一些素材推送给学生,让学生在课前线上进行预习探究,如推送一些登月方面的资料,让学生在观看中对月球产生想象;推送一些物理方面的探究任务,包括月球中是否有空气、水,以及月球中的重力与地球的差异等,在探究中逐渐形成科学思维。在课堂实践环节,教师可以结合语文、物理、天文、科技等角度设计项目探究任务:任务一,探讨古今有哪些赞美月亮的语句,并说一说古代人为什么要赞美月亮;任务二,小组之间探讨月球方面所蕴含的物理知识;任务三,了解月球的天文特征,以及月球可能由什么形成;任务四,探讨当前我国登月方面的成就,以及在未来是否能实现在月球安家等。在学生探讨项目任务过程中,教师可以配合微课视频,引导学生逐步在任务探究学习中形成科学思维。等课程结束之后,可以布置一些观察任务,如观察清晨时的月球、夜晚时的月球,思考与探究其中蕴含的天文规律,在探究中逐步培养学生的科学思维。
5跨学科概念建构要注重表现性评价
在设计建构跨学科概念的教学时,教师要提前设置表现性评价任务。评价任务的设置要始终指向对跨学科概念的理解,学生需要知道什么、理解什么、最终学会什么,就评价什么。教师要做到教、学、评一致,即评价的维度应与学习目标的要求一致;要着重考查学生在真实的学习活动中对学科核心概念和跨学科概念的理解程度;要设计能激发学生进行概念性思考的问题,密切关注学生思维能力的发展。一方面,学生通过完成表现性评价任务,实现对跨学科概念的深刻理解,另一方面,教师从学生完成任务的情况来评价学生对跨学科概念的理解程度。教师设置评价任务时既可以采用限制式的表现性评价,也可以采用开放式(或扩展式)的表现性评价。评价任务可以是某种模型的设计与制作,可以是某个活动环节的展示与操作,可以是对某种结构的阐释与说明,可以是对某个系统的图形化表达,还可以是真实情境下的问题解决方案,等等。例如,在低年级《影子的秘密》一课中,教师基于跨学科概念“系统与模型”可以设置以下评价任务:给学生一个集合圈,请学生在这个集合圈里写出或画出产生影子的要素或物体,并阐释要素或物体之间的位置变化引发的影子变化,从而让学生潜移默化地理解——系统是人为界定的,它是由关联的物体或元件组成的有秩序整体,包含边界、成分及相互作用,继而让学生认识到模型是经过处理的简化系统,是对系统的理解和清晰的表达。又如,在中年级《我们是怎样听到声音》一课中,教师基于跨学科概念“结构与功能”可以设置以下评价任务:请你从提供的材料(有富余)中选择合适的材料,组装一个听诊器的模型,并阐释你选择材料的依据。这样的引导能让学生从物质科学领域和技术与工程领域去理解“结构与功能”这一跨学科概念。
结语
综上所述,小学科学教师要重视学生的科学思维培养,在跨学科教学设计时遵循学生主体、教师方法的思路,实践中可以采用建立情境、结合生活以及智慧教学的方法,以打造高效化科学课堂,达成科学思维培养目标。
参考文献
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[2]史加祥.课程标准背景下小学科学跨学科概念的理解与实践[J].中小学教材教学,2022(10).
[3]胡卫平,刘守印.义务教育科学课程标准(2022年版)解读[M].北京:高等教育出版社,2022.