《義務教育小學科學課程標準》(以下簡稱課程標準)把小學科學定位為基礎性課程、實踐性課程、綜合性課程,強調(diào)科學課程與并行開設的語文、數(shù)學等課程相互滲透,促進學生的全面發(fā)展。在小學教育中,如果各學科教師能夠明晰不同學科之間的關聯(lián),充分了解教學各因素在教學整體結構中的功能和作用,理解學科間相互滲透、相互補充的途徑和意義,就可以更好地對各學科教學目標進行整合,平衡教學的各種因素,從而促進學生的全面發(fā)展。
課程標準指出,科學學科與小學其他學科關系密切,科學學科可以為其他學科做貢獻,其他學科也可以為科學學科做貢獻,尤其是數(shù)學、語文、綜合實踐活動等課程。下面以數(shù)學、語文、綜合實踐活動三科為例,闡述它們與科學學科關聯(lián)的途徑和方式。
科學與數(shù)學的關聯(lián)與互動
對于科學與數(shù)學的關聯(lián)與互動,課程標準明確指出,科學探究中的數(shù)據(jù)處理、模型建立都離不開數(shù)學。教師要盡可能讓學生在探究的過程中,運用到數(shù)學知識和數(shù)學思維方式。
比如,在物質(zhì)科學領域中有一個主要概念:物體的運動可以用位置、快慢和方向來描述。對于這個概念,一、二年級具體的學習目標是:使用前后左右、東南西北、遠近等描述物體所處的位置和方向。三、四年級具體的學習目標是:知道可以用相對于另一個物體的方位和距離來描述運動的物體在某個時刻的位置。這部分知識在小學數(shù)學中也有相關內(nèi)容,也要用到。對于這個內(nèi)容,兩個學科的教師可以根據(jù)各自學科的特點,分別進行有針對性的教學。另外,科學課中有距離的測量、速度等概念,也和數(shù)學學科有交集。
兩個學科的知識領域相互滲透,發(fā)揮著不同的教育功能。比如科學學科里的“探究熱水溫度的變化”的實驗,需要把實驗得到的數(shù)據(jù)用折線統(tǒng)計圖畫出來,而數(shù)學學科會學到“折線統(tǒng)計圖及其特點是易于顯示數(shù)據(jù)變化趨勢以及變化幅度”這一概念。學生做“探究熱水溫度的變化”實驗,用折線圖表達水溫的變化過程,變化趨勢一目了然。在這一教學過程中,學生既鞏固了所學的數(shù)學知識,又進行了科學實驗的數(shù)據(jù)分析。這一過程既是科學的探究過程,也是數(shù)學知識的實踐與應用過程,對兩個學科來說是相輔相成的。
再如,一年級《我的前后左右》《太陽和東南西北》等課,以學生喜歡的游戲方式,使學生能夠“使用前后左右、東南西北、遠近等描述物體所處位置和方向”“描述太陽每天在天空中東升西落的位置變化”,為學生二年級數(shù)學課學習相關知識奠定了基礎。雖然這部分知識在兩個學科存在“交集”,但本單元科學課除了科學知識目標外,還需要達到相應的科學探究目標:在教師指導下,學會用表示方位的詞語描述物體的位置,并提出感興趣的問題。這是對學生“提出問題”能力的初步培養(yǎng),也是兩個學科的區(qū)別所在。
科學與語文的關聯(lián)與互動
對于科學與語文學科的關聯(lián)與互動,課程標準指出,科學課有很多聽、說、讀、寫的機會,教師應多提供這些機會,并設法使之帶有科學色彩。除了課程標準中提到的讓學生撰寫觀察日記、閱讀科普讀物、按科學探究的線索重組科學家傳記中的信息、撰寫科學小論文、編寫與表演科普劇之外,科學課教學中還可以通過小組交流等活動,提高學生的口頭表達能力,通過撰寫實驗報告等提高學生的書面表達能力。在科學課教學中設計并實施這些教學環(huán)節(jié)與教學活動,不僅運用了學生的語文知識,鍛煉了他們的聽、說、讀、寫能力,還給語文學科的教學提供了大量素材,可供語文教師在合適的時候靈活采用。
比如,《小水鐘》一課,科學課的教學要點是引導學生認識計時的多樣性,知道利用一些物體的變化規(guī)律可以做計時器的原理,設計小水鐘等,并關聯(lián)水龍頭的滴漏現(xiàn)象進行環(huán)保教育。科學課在課前需要學生查閱古代的刻漏和漏壺等知識,訓練語文閱讀能力;課堂上的交流、計劃等活動,鍛煉了學生的聽、說能力;實驗報告的書寫鍛煉了學生“寫”的能力。并且,科學課堂的探究過程又是學生語文教學中寫日記或作文的良好素材。這樣的素材可貴之處是學生自己計劃、直接體驗、得到結論,易于激發(fā)出學生的真情實感,寫出好作文。
科學與綜合實踐活動的關聯(lián)與互動
2017年版《中小學綜合實踐活動課程指導綱要》提出,綜合實踐活動是跨學科的實踐課程,注重引導學生在實踐中學習,在探究、服務、制作、體驗中學習,分析和解決現(xiàn)實問題。它可能涉及多門學科知識,但不是某門學科知識的系統(tǒng)學習,也不同于某一門學科中的實踐、實驗環(huán)節(jié)。
那么,科學學科與綜合實踐活動之間是怎樣的關系呢?科學探究的許多課題可以成為綜合實踐活動“考察探究”的內(nèi)容,而“考察探究”是綜合實踐活動的主要學習方式之一,對這些課題進行研究,因其情境的真實性和時間的機動性而使學生獲益。也就是說,科學課程中的許多實驗,都可以作為綜合實踐活動進行拓展研究的重要資源。綜合實踐活動也會因科學與社會問題的交織而相得益彰,與環(huán)境保護、可持續(xù)發(fā)展有關的議題較為容易實現(xiàn)兩者的互動與整合。
科學課與綜合實踐活動課都是實踐性課程,需要學生用大量的時間去實踐。有的教師可能感覺不好區(qū)分科學探究到底是科學課還是綜合實踐活動,其實兩者還是有區(qū)別的:科學課的各個知識領域是系統(tǒng)的,是由課程標準規(guī)劃好的;綜合實踐活動往往是把學生感興趣的一些事物或問題,轉化成為研究性學習的內(nèi)容或活動主題,因而有一定的隨機性或偶然性。科學課不僅重視探究過程,而且數(shù)據(jù)整理、結論和表達都是必不可少的;綜合實踐活動更重視學生的體驗,其總目標定位于“學生能從個體生活、社會生活及與大自然的接觸中獲得豐富的實踐經(jīng)驗,形成并逐步提升對自然、社會和自我之內(nèi)在聯(lián)系的整體認識,具有價值體認、責任擔當、問題解決、創(chuàng)意、物化等方面的意識和能力。”
老師們在各自學科的教學中,不僅要注重知識教學、能力培養(yǎng),還必須探索并建立各科教學的關聯(lián),才能合理安排教學活動,從而高效地達成教學目標。注重學科關聯(lián),也能避免學生的知識結構出現(xiàn)表面性和零碎性的問題,使學生能夠全面地發(fā)展。