摘 要:跨學科視角下的小學科學教學能夠豐富教學形式,激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生綜合素養(yǎng),讓科學教育更加生動有趣且富有成效。就跨學科教學法在小學科學教學中的應用策略進行了探討,并提出了分析教材內(nèi)容、細化教學目標、鼓勵自主檢索等實踐方法,旨在健全跨學科教學體系,讓小學科學教學質(zhì)量得到提高。
關鍵詞:跨學科;小學科學;課堂教學
跨學科教學在小學科學課堂中具有顯著的優(yōu)勢,能打破學科界限,促進知識的融合與貫通,激發(fā)學生的多元思維和創(chuàng)造力,提升學生的綜合素養(yǎng)。然而,當前的小學科學教學仍存在一些不足,即部分教師仍局限于傳統(tǒng)單一學科的教學模式,未能充分挖掘不同學科間的關聯(lián),不僅導致教學內(nèi)容較為單一,難以滿足學生全面發(fā)展的需求,還導致學生的學習興趣和積極性也未能得到最大限度地激發(fā),科學教學的效果和質(zhì)量有待進一步提高。對此,教師有必要打破科學學科與其他學科間的界限,巧妙地依托跨學科方法,打造魅力科學殿堂,讓科學教學綻放熠熠光彩。
一、做好準備,有序落實跨學科教學
在應用跨學科教學的過程中,教師應分析教學內(nèi)容,精心設計教學流程,使課堂教學更加有的放矢,促進學生學習活動的有序展開。對此,教師應依據(jù)學生的知識基礎、認知能力,探尋跨學科教學的連接點,制訂相應的目標,構(gòu)建跨學科教學體系,促進學科核心素養(yǎng)的發(fā)展[1]。
(一)分析教材,挖掘跨學科結(jié)合點
教材在小學科學教學中起著關鍵作用,是知識的重要載體和教學的主要依據(jù)。現(xiàn)實世界中的科學現(xiàn)象和問題往往不是單一學科能夠完全解釋和解決的,需要學生綜合運用多學科的知識和方法去分析,因此,小學科學教材涵蓋了物理、化學、生物、地理等多個領域的知識,目的是適應學生認知發(fā)展的特點,讓學生能夠從更廣泛的角度去認識和理解世界。在科學教學中,教師深入分析教材,精準把握其內(nèi)涵,充分挖掘其中跨學科教學的切入點,能更好地整合不同學科的知識與方法,讓教材發(fā)揮出更大的效能,助力學生在科學學習中獲得更全面、更深入的理解和體驗[2]。
例如,在“環(huán)境變化以后”的教學中,教師可以挖掘其中的跨學科元素,做好施教工作。具體來說,教師可先展示一些環(huán)境變化前后的圖片,引發(fā)學生對環(huán)境問題的關注,激發(fā)學生的學習興趣。隨后,再帶領學生仔細分析教材中關于環(huán)境變化對生物的影響的具體內(nèi)容,如氣候改變導致動物遷徙等,并在這個過程中融入跨學科元素。教師可以結(jié)合地理學科知識,指出不同氣候帶的環(huán)境特征差異,如熱帶地區(qū)與寒帶地區(qū)的氣候和生態(tài)有很大不同,而氣候的變化可能會導致這些氣候帶的界限發(fā)生移動;可以引入生物學科知識,講解生物多樣性以及生物的適應性進化,如某些動物為了適應環(huán)境變化而進化出特殊的形態(tài)、行為或生理特征,讓學生理解生物如何在環(huán)境變化中生存和繁衍;可以聯(lián)系歷史學科,闡述人類歷史上一些文明的興衰與環(huán)境變化的關聯(lián),如古代某些地區(qū)因為過度開墾導致環(huán)境惡化,最終影響文明的發(fā)展。接著,教師可以引導學生進一步深入探討全球氣候的變化對不同地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的影響,如海平面上升對沿海生物的影響,鼓勵學生從生物學科角度,挖掘生物之間相互依存和相互制約的關系,以及這種關系如何在環(huán)境變化下發(fā)生改變等,從而深化學生對課程知識的理解。
教材上的知識暗含了跨學科的元素,在“環(huán)境變化以后”的教學中,通過對教材內(nèi)容的深入分析和跨學科元素的細致挖掘,學生能夠更全面、深入地理解環(huán)境變化的復雜性和多面性,提升綜合素養(yǎng)和跨學科思維能力,提高學習效果。
(二)細化目標,突出跨學科方向
明確的教學目標能讓教師清晰地知道要傳授什么知識、培養(yǎng)學生哪些能力。而在跨學科教學視角下,細化教學目標能夠清晰地彰顯跨學科教學的方向,讓不同學科的知識和方法在教學目標中得以融合體現(xiàn),使學生不僅能獲取單一學科的知識,更能體會到不同學科間的關聯(lián)與互動,培養(yǎng)他們的跨學科思維和綜合運用能力,為學生構(gòu)建起更為全面和立體的知識體系,使學生更好地適應未來社會對綜合性人才的需求[3]。
比如,在“我們來仿生”的教學中,教師可結(jié)合教學內(nèi)容,為學生設計如下目標。
知識與技能目標:使學生了解仿生的概念和意義,掌握一些常見的仿生實例。
藝術素養(yǎng)目標:通過與藝術學科聯(lián)結(jié),培養(yǎng)學生的審美能力和藝術表現(xiàn)力。
過程與方法目標:使學生經(jīng)歷觀察、分析、設計的過程,提升創(chuàng)新思維和實踐能力。
情感態(tài)度目標:激發(fā)學生對自然和科學的熱愛,培養(yǎng)學生的環(huán)保意識和可持續(xù)發(fā)展觀念。
結(jié)合上述目標,在課堂教學中,筆者展示一些具有獨特外形和功能的生物圖片,引發(fā)學生興趣,并提出“這些生物的特點能給我們什么啟發(fā)?”等問題,激活學生思維。接著,筆者講解教材中關于仿生的內(nèi)容,同時結(jié)合藝術學科,分析一些仿生設計在藝術造型、色彩搭配等方面的特點,并舉例說明,如模仿蝴蝶翅膀的圖案進行藝術創(chuàng)作,根據(jù)長頸鹿的形態(tài)設計獨特的建筑外觀等,進一步促進藝術學科與科學學科的融合,逐步實現(xiàn)教學目標。
將科學與藝術學科緊密聯(lián)結(jié),細化教學目標,實施跨學科教學,不僅能使學生在學習過程中對仿生有更深入的理解,還能提升學生藝術素養(yǎng),鍛煉學生創(chuàng)新能力和綜合思維能力。
二、借助科技,加快跨學科教學進度
在跨學科教學模式下,教師應對所教內(nèi)容進行整合,改變以往直接告知的方式,借助信息技術,拓展學生學習形式,促進學生的交流、互動,實現(xiàn)思想的碰撞,加深學生對所學內(nèi)容的理解,發(fā)展學生綜合能力,進一步提升育人效果。
(一)課前自主檢索
在當今信息時代,互聯(lián)網(wǎng)擁有著豐富多樣的資源,能夠打破時間和空間的限制,為學生提供便捷的獲取知識的途徑。在跨學科視角下的科學教學中,教師要主動依托互聯(lián)網(wǎng)這一強大的資源平臺,積極鼓勵學生在課前自主檢索跨學科知識,探索更廣闊的知識領域。同時,自主檢索知識的過程,也能激發(fā)學生的學習興趣和主動性,使學生提前對跨學科的內(nèi)容有初步的認知和理解,為課堂上的深入學習奠定基礎,從而使跨學科教學能夠更加順利地開展。
例如,在“光的反射”的教學中,筆者在課前提前布置任務,讓學生自主收集與光的反射相關的跨學科知識。在課堂上,筆者通過一個簡單的光反射現(xiàn)象演示,引入本節(jié)課主題,并系統(tǒng)講解光的反射定律等教材中的內(nèi)容。接著,筆者為學生分組,請學生以組為單位依次上臺分享自己收集到的跨學科知識。如:有學生提到在美術學習中,可利用光的反射來表現(xiàn)物體的質(zhì)感和立體感;有學生分享在地理學科中,光的反射在大氣光學現(xiàn)象中的體現(xiàn),如彩虹的形成原理;還有學生提到在生物學中,某些動物利用光的反射來保護自己或進行偽裝等。結(jié)合學生分享的內(nèi)容,筆者再進行提問,并引發(fā)學生討論,進一步拓展相關知識。
讓學生課前自主收集跨學科知識,并在課堂上進行分享,能極大地激發(fā)學生的學習興趣和動力,拓寬學生的視野,使學生對光的反射形成更全面、深入的理解。
(二)課中巧妙融入
媒體技術如同調(diào)味劑,讓科學教學的過程變得更加有滋有味。在跨學科教學的背景下,教師也可以積極利用多媒體技術這一有力工具,通過生動的圖像、精彩的視頻等多種形式,為學生清晰地呈現(xiàn)跨學科元素,極大地豐富教學內(nèi)容的呈現(xiàn)方式,使抽象的知識變得更加直觀、形象,從而有效提高學生對跨學科知識的理解程度,使學生能更深入地感受不同學科之間的關聯(lián)與融合,激發(fā)他們的學習興趣和探索欲望,進一步提升教學效果,為培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)和跨學科思維能力奠定堅實的基礎。
比如,在“蝙蝠和雷達”的教學中,筆者先利用多媒體展示蝙蝠的圖片和雷達的圖片,引發(fā)學生興趣,并提出“兩者之間有什么關系嗎?”的問題。之后,筆者為學生呈現(xiàn)文字材料,帶領學生進行閱讀,讓學生初步理解蝙蝠通過超聲波定位的原理。基于學生的理解,筆者再通過動畫演示,直觀呈現(xiàn)蝙蝠超聲波的傳播和反射過程,同時結(jié)合物理學中聲波的知識進行講解。接著,筆者再動態(tài)模擬雷達工作的過程,從電子學角度解釋信號的發(fā)射和接收,以及其與蝙蝠捕食的相似之處。隨后,筆者利用多媒體展示一些涉及生物學、物理學和工程學的跨學科案例,如聲吶技術等,拓寬學生視野。在學生小組討論的過程中,筆者為學生提出“如何利用跨學科知識解決現(xiàn)實生活中的問題?”等問題,鼓勵學生提出“改進導航系統(tǒng)”等想法,并利用簡單材料模擬蝙蝠和雷達的工作過程。
教學中,筆者利用媒體技術,生動地展示了蝙蝠和雷達的原理以及跨學科知識,成功實現(xiàn)了跨學科教學,使學生對相關科學原理有了更深刻的理解,真正提升課堂教學的質(zhì)量。
三、巧設策略,完善跨學科教學細節(jié)
跨學科教學注重對教學內(nèi)容的整合,教師在教學的過程中應該完善教學細節(jié),對學生進行更加全面的訓練。在跨學科教學中,教師應做有心人,巧用教學策略,促進學生自我發(fā)展,實現(xiàn)整體提升[4]。
(一)立足跨學科視角,實現(xiàn)精彩導入設計
在小學科學教學中,良好的導入如同開啟知識大門的鑰匙,能夠迅速吸引學生的注意力,激發(fā)他們的學習興趣和好奇心。教師利用跨學科元素進行導入環(huán)節(jié)的設計,能有效打破學科界限,讓學生感受到知識的多元性和豐富性,拓寬學生的視野和思維,以一種新穎獨特的方式引發(fā)學生對科學知識的探索欲望,使學生更積極主動地參與到學習中來。同時,這樣的導入形式,還能更好地銜接不同學科的內(nèi)容,幫助學生建立起跨學科知識體系,提升他們綜合運用知識的能力,為后續(xù)深入的學習奠定良好的基礎,使整個教學過程更加順暢和高效[5]。
例如,在“動物的庇護所”的教學中,筆者先展示《蟋蟀的住宅》這篇文章中的片段,引導學生回憶蟋蟀的住宅有什么特點,并向?qū)W生提出“從這篇文章中,我們能了解到蟋蟀的庇護所有哪些特別之處呢?”的問題,請學生展開討論。基于學生的交流,筆者順勢引入本節(jié)課主題,并結(jié)合教材內(nèi)容,講解各種動物的庇護所,如鳥窩、蜂巢、洞穴等。在講解的過程中,筆者引導學生思考這些庇護所的形成原因和對動物的重要性。接著,筆者帶領學生再次回顧《蟋蟀的住宅》中的細節(jié)描寫,鼓勵學生從文學角度分析作者是如何生動描述的,并從生物學角度探討蟋蟀建造住宅的行為和意義,使學生進一步感受到不同學科知識之間的聯(lián)系和融合。
教學中,筆者借助《蟋蟀的住宅》這篇文章進行導入和跨學科分析,有效地激發(fā)了學生的興趣和思維,使學生更全面地理解了動物的庇護所,讓課堂更加豐富和生動,提升學習品質(zhì)。
(二)設計項目活動,探索跨學科元素
項目式活動是以學生為中心的學習形式,能充分調(diào)動學生的積極性和主動性,讓學生在親身參與和實踐中獲取知識與技能。在小學科學跨學科教學中,教師可以通過精心設計跨學科學習項目,引導學生積極主動地去探究跨學科元素,深入理解不同學科知識之間的內(nèi)在聯(lián)系與相互作用。這樣不僅可以激發(fā)學生的求知欲和創(chuàng)造力,培養(yǎng)他們的綜合思維能力和解決實際問題的能力,還能讓學生學會團隊合作、溝通交流以及自我管理等重要素養(yǎng),使學生真正體驗到跨學科學習的魅力與價值,更好地適應不斷變化的社會環(huán)境和未來的挑戰(zhàn)。
比如,在“云量和雨量”的教學中,筆者先展示不同天氣的圖片,引導學生關注云量和雨量的變化,隨后,筆者詳細講解云量的劃分標準和觀測方法,將學生分組,請學生到室外進行云量觀測,將結(jié)果記錄在觀測記錄表上。之后,筆者為學生介紹雨量計的使用方法,并在下雨時,引導學生進行雨量測量,記錄數(shù)據(jù)。在完成數(shù)據(jù)的收集后,筆者請學生將收集到的云量和雨量數(shù)據(jù)帶回教室,并引導學生整理數(shù)據(jù),繪制簡單的圖表,如柱狀圖、折線圖等。接著,筆者指導學生對圖表進行觀察和分析,讓學生總結(jié)云量和雨量之間的關系,以及不同時間段內(nèi)的變化規(guī)律。結(jié)合數(shù)學知識,筆者再讓學生計算云量和雨量的平均值等,引導學生思考如何運用數(shù)學模型來預測未來的云量和雨量。
筆者立足跨學科視角,優(yōu)化實驗設計和數(shù)據(jù)分析的環(huán)節(jié),不僅讓學生掌握了云量和雨量的知識,還提升了學生的數(shù)據(jù)收集和分析能力,強化了學生的數(shù)學思維,真正推動了學生的全面發(fā)展。
結(jié)語
總之,跨學科教學在小學科學課堂中的應用,讓教學不再局限于單一學科知識講解,而是讓不同學科知識相互融合,為培養(yǎng)具有綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的未來人才奠定了堅實基礎。因此,教師應繼續(xù)積極探索、不斷實踐,讓跨學科教學在小學科學課堂中綻放更加絢麗的光彩。
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