基于学科融合的科学实践活动教学策略

［摘要］学科融合是一种融合多门学科教学资源、教学手段的创新性教育教学方式。基于学科融合教育理念，小学科学教师可以通过整合教材内容、联系生活实际、创设教学情境等策略，设计学科融合实践活动方案，构建学科融合实践活动课程体系，优化学科融合实践活动组织程序，为学生创造更多实践体验的机会。教师要结合不同学科的特点，融合多学科教学资源，为科学实践活动的开展提供内容、信息、技术支持，给科学教学注入新的活力，促进学生科学核心素养的提升。［关键词］学科融合;小学科学;实践活动;教学策略学科融合是一种融合多门学科教学资源、教学手段的创新性教育教学方式。它以培养学生的综合素养为教学目标，逐渐淡化学科间的界限，将枯燥的理论知识转化为趣味性、直观化的实践活動，引导学生理论结合实践，深度内化学科知识。因此，教师要结合学生的身心发展需求，积极探索科学实践活动的优化设计，为学生创造更多的学习契机，激发学生的学习兴趣，促使学生全方位、系统化、多角度地获得关联性、综合性、完整性的学习体验。一、整合教材内容，设计活动方案小学科学包括物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术与工程四个领域。教师要结合教材内容，找准科学与各学科知识的对接点，采用学科融合的方式设计实践活动方案，使学生在实践活动中提高学科能力。1.提炼活动内容教师要深入挖掘教材，收集教材中的实践活动内容，基于学科融合教育理念，结合学生的兴趣爱好、认知水平、理解能力等，科学设计实践活动方案，以生动、有趣的活动内容，激发学生参与实践活动的积极性。受各种因素制约，不同学生的学科学习能力呈现差异化。教师要结合学生的实际学习需求，对接实践活动内容，为学生带来更多的学习启示，使学生在主动思考、自主探索、团队协作中形成能力成长点。如教学教科版科学教材五年级下册《沉浮与什么因素有关》一课时，教师出示木条、牙签、石头、海绵、铁钉、橡皮、可乐瓶等材料，要求学生观察并判断哪些物体会浮在水面上，哪些物体会沉入水底。学生具备一定的生活经验，能够给出相对准确的答案：石头、铁钉会沉入水底，木条、牙签、可乐瓶会浮在水面上。但对于橡皮和海绵能否浮在水面上，学生之间有分歧。有的学生认为海绵轻，会浮在水面上；有的学生认为海绵吸水后变重，会沉入水底。有的学生认为橡皮是长方形，会浮在水面上；有的学生认为橡皮比较重，会沉入水底。针对学生的猜想，教师引导学生现场做实验，对这些猜想进行逐一验证，最终得出结论：海绵浮在水面上，橡皮则沉入水底。教师顺势导入新课——影响物体沉浮的因素。上述教学，学生经历了“猜想—验证”的过程，得到了有效的信息反馈，明白了影响物体沉浮的因素有物体的重量、体积、形状、大小以及液体密度等，了解了改变物体沉浮的方法。通过组织学生猜想、验证、总结，教师帮助学生将对生活中常见物品的感性认识转化为理性认识，不断激发学生的探究欲望，让学生了解科学的应用场景，从而认识科学、理解科学、运用科学。2.设计活动方案教师对各学科教材内容、教学方案、教学手段等进行关联性剖析，设计符合学生基本学情的学科融合活动方案，能为学生参与实践活动创造良好条件。在设计活动方案时，教师要有规划意识，对活动内容、执行环节进行理性分析，明确任务分配，设置自主探索、团队合作等不同层次的目标任务，引导学生梳理活动开展程序和具体实施细节，助力实践活动顺利开展。如教学教科版科学教材五年级下册《马铃薯在液体中的沉浮》一课时，教师先带领学生复习影响物体沉浮的因素，并要求学生结合生活经验判断马铃薯能否浮在水面上。大部分学生认为马铃薯会悬浮在水中，小部分学生认为马铃薯会沉入水底。教师再出示一杯清水和一杯味精水，将马铃薯放入清水中，马铃薯沉入水底；将马铃薯放入味精水中，马铃薯浮了起来。通过这个实验，教师提出问题让学生思考：“是否只要水中溶解了物质，就能让马铃薯浮起来？”然后，教师向各小组分发食盐、味精、白糖、烧杯、水、马铃薯等材料，要求学生逐步测试一杯水中加入多少食盐、味精、白糖，才能让马铃薯浮起来。学生积极响应，和小组成员相互配合完成实验，并通过分析实验数据，得出“液体只有达到一定浓度才能让马铃薯浮起来”的结论，初步积累了实践经验。上述教学，教师鼓励学生结合生活经验进行实验预判，为学生创造了更多的学习契机。学生的生活经验具有局限性，容易产生一些错误判断。教师进行巡视指导，及时推出更多的实验方案，为学生提供技术支持，激发学生做实验的积极性。同时，教师帮助学生通过观察、发现、推测、验证等活动，找到探究的切入点，在具体的实践操作中建立科学认知，养成严谨的科学实验态度。二、联系生活实际，开发活动课程在设计学科融合实践活动时，教师要联系学生的生活实际，找准与关联学科的对接点，开发契合学生成长需求的实践活动课程，布置生活化实践操作任务，以丰富多样的操作形式，拓宽学生的学科学习视野。1.规划活动教程在规划学科融合活动教程时，教师要对学生的实际生活进行有针对性的调查，为学科融合实践活动的开展创造良好条件。教师适时布置生活实验操作任务，要求学生借助生活中的常见物品完成实验操作，做好观察、记录、总结等，并以书面形式呈现。通过参与展评活动，促进学生自主探索、实验操作、讨论交流、反思总结等能力的自然生长。如教学教科版科学教材五年级下册《液体的热胀冷缩》一课时，教师先引导学生回忆生活中的相关现象，并举出具体的例子。通过上一节课《给冷水加热》的学习，学生对水热胀冷缩的性质已经有了初步认识，马上想到烧水——水加热到一定程度会沸腾，涌出水壶。然后，教师给学生分组发放烧杯、试管、红墨水、酒精灯等实验材料，让学生进行演示实验，示范操作步骤。学生自然进入实验环节，顺利完成水的热胀冷缩性质的验证。最后，教师延伸实验训练，要求学生利用自带的醋、牛奶、饮料、酱油等液体进行实验，观察这些液体是否也具有热胀冷缩的性质。于是，学生再次进入实验讨论和操作环节。由于已经完成了一次水的实验，积累了实践经验，学生能主动梳理实验步骤，设计具体的操作方案，保证了实验的顺利推进。上述教学，教师要求学生观察生活中的科学现象，为学生提供了对接科学与生活的机会，有助于学生从生活中发掘科学学习的切入点。同时，教师利用生活材料展开实验操作，更容易引起学生的情感共鸣，激发学生科学学习的主动性，获得更为显著的实验训练效果。科学知识在生活中有诸多应用，通过观察、思考、实验等活动，学生既能了解科学在生活中的应用价值，又可以有效锻炼动脑、动手能力。2.开发活动课程在开发活动课程时，教师要具备关联意识，对活动的观察、探索、分析、调查、操作等属性进行理性判断，对活动的环节、过程、结论等方面进行全面评估，为创新课程设计和活动组织提供先决条件，提升实践活动的实效性。为了锻炼学生的自主探索能力和团队协作能力，教师要给予学生充足的探索空间，让学生根据自身能力自由选择参与方式、合作对象等，强化学生的实践体验。在开发活动课程时，教师要注重学习与生活的对接，让学生借助生活现象理解科学知识，增强科学学习效果。如教学教科版科学教材五年级下册《热是怎样传递的》一课时，教师先利用多媒体展示冬天用热水袋暖手、泡热水澡时冒汗、夏天吃冰棍解暑等生活中常见现象的图片，使学生初步了解热传递概念；再分发实验材料，要求学生用酒精灯加热烧杯中的水，将金属勺子的一端放入热水中，另一端露出水面，触摸露出水面的部分，感受温度的变化。通过触摸，学生感受到随着酒精灯不断加热，勺柄越来越烫，从而得出结论：热能在金属中传递。之后，教师继续引导学生用手缓慢靠近烧杯外壁，感受热在空气中的传递。学生由此了解到：空气也是热传递的介质。上述两个小实验虽然简单，但学生从中获得了深刻的实验体验。教师适时拓展训练维度，布置简易、可行性强的生活化实验任务：“利用课后时间，以个体或小组合作的形式，借助生活中的物品进行类似的小实验。”教师要求学生观察实验现象，记录实验过程，总结科学原理，并将实验记录表上传到家校交互平台，参与自评、互评、师评的展评活动。在这个过程中，教师对学生的主动探索行为及时给予肯定，持续调动学生实验探究的积极性，获得了较好的效果。三、创设教学情境，优化活动组织小学生好奇心重、求知欲强，对新鲜事物有特殊的探索兴趣。教师要结合学生的年龄和心理特点，融合关联学科的知识，创设生动有趣的学科融合教学情境，吸引学生主动参与实践活动。1.创设活动情境带有互动、实践、竞赛性质的角色演绎、生活观察、集体讨论、手工制作、游戏竞赛等活动深受学生喜爱。在创设活动情境时，教师要充分考虑学生的兴趣点，推出更多生动、直观的学习活动，营造轻松、愉悦的学习氛围，让学生在主动思考和亲身实践中建立学科认知。学生对合作性的学习活动有一定兴趣，教师要以学生心理为抓手，对活动形式进行全新探索，以有效提高教学效率。五年级学生已经积累了一定的生活经验，对时间的概念也有了初步了解。教师要尊重学生的学习主体地位，借助多样化的生活小实验，引导学生掌握学习主动权，深入探究新知。如教学教科版科学教材五年级上册《时间在流逝》一课时，教师创设不同的问题情境，通过问题促使学生主动思考，自然形成学科认知。在学生完全掌握时、分、秒的含义的基础上，教师要求学生闭眼默数六十秒后睁开眼睛，看谁估算得更准确。大部分学生发现自己的估算不太准，教师适时提出问题：“在生活中，你在什么时候会感觉时间过得特别快？什么时候感觉时间过得特别慢？时间是忽快忽慢的吗？”学生主动展开讨论，课堂气氛活跃。讨论完毕，教师引导学生总结：“时间流逝的速度是不变的。我们之所以有时间忽快忽慢的感觉，是因为我们对有些事情感兴趣，对有些事情不感兴趣，从而产生了错觉。”学生在数学学习中已经接触过时间概念，对时间单位等知识比较熟悉。上述教学，教师在感受时间的小实验中融入数学知识，引导学生关注流逝的时间，了解记录时间的不同方式，明白时间的快慢不因人的意志而改变，有效培养了学生珍惜时间的意识。2.优化活动组织在优化活动组织时，教师要对学生的操作能力进行精准判断，对实践活动的程序进行准确预设，对实践活动的内容进行理性分析，为设计最佳的活动组织方案奠定基础。在实践操作环节，教师及时给予学生技术支持和方法指导，能帮助学生顺利进行实践活动，自然提升学生的学科认知水平。学科融合实践活动具有综合性、开放性、互动性等属性。教师适时渗透各学科知识，既能确保活动顺利推进，又能提升学生的综合素养。学生对探索未知领域有一定的兴趣，教师布置符合学生心理需求的探索任务，能够对学生形成多点激发。如教学教科版科学教材五年级下册《极昼和极夜的解释》一课时，教师要求学生利用网络搜集极昼、极夜的相关资料，并对搜集到的资料进行整理，以视频或书面的形式呈现出来。学生对网络搜集任务有较高兴趣，能够积极响应。借助从信息技术课上学习到的技能，学生能顺利完成搜集任务。教师从学生的兴趣爱好出发，要求学生利用信息技术手段展开信息的搜集和整理工作，学生能够积极参与，在信息搜集、整理过程中实现学科认知体系的构建。上述教学，教师紧抓学生的身心发展特点展开教学设计和活动组织，为学生提供更多的学习助力，创造更多的教育契机，调度效果突出，促使学生养成正确的科学实验态度。同时，这样有助于培养学生良好的学习习惯，提高学生自主观察