踐行學科融合理念 優化項目式教學

◇劉秋蓮 呂二盼（河北：保定市競秀區教師發展中心）

小學科學課程是伴隨著社會發展和教育改革應運而生的，是一門旨在培養學生科學素養的基礎性、綜合性、實踐性課程。STEAM 和項目式學習教育理念的核心是多學科整合，就是要把科學與相關的課程結合起來，讓學生親身體會到科學包羅萬象的學科知識。小學科學課程標準對學生綜合能力提出更高要求，利用教育科學出版社小學科學教材單元主題明晰、結構完整，以大單元來編排內容的優勢，將科學課與其他學科進行融合教學，引導學生建立不同學科間的聯結，在保持興趣的同時，結合生活實際，在現實情境中解決實際問題。

以教育科學出版社科學二年級上冊“材料”單元為例，以生活中真實的問題情境——“按自己需求做一頂帽子”為項目主題，以各種物體的不同材料為紐帶，貫穿整個單元。立足于此項目進行激發學生科學思維的項目式學習活動設計，將項目挑戰分成幾個序列。首先，學生從材料的視角來認識“我們生活的世界”，知道自然世界和人工世界不一樣，體會生活中使用的科技產品為人類帶來的益處。之后借助“不同材料的餐具”，學生認識到應根據不同的需求選擇不同的材料。“書的歷史”“神奇的紙”進一步讓學生通過多種方式，多角度地認識材料，了解不同材料具有不同的特征。“椅子不簡單”在前幾節課的基礎上，初步讓學生綜合運用，認識不同材料有不同功能。經過這樣一系列的體驗和探究活動，最后“做一頂帽子”是完成項目的關鍵階段，屬于“技術與工程”領域的課程內容，在限定時間范圍內，學生體驗像設計師、工程師一樣，自己計劃、綜合運用已有的多學科知識與技能來解決問題，經歷“問題驅動—回顧與建構—選材與設計—實施與評價—展示與匯報—分析與改進—反思與遷移”的完整過程，將最終成果進行交流、展示。整個過程伴隨評價、反思、修改，需要嚴謹的科學思維，在項目活動過程中，教師應深入把握項目教學的內涵，靈活結合教學實際，需要關注每組甚至每個學生遇到的問題以及創新性，最終學生能夠獲得知識、開發智力、提升能力、發展思維。有利于學生綜合素質的提升，使之成為具備核心素養和全面發展的有用之材，這也是我國實現科教興國戰略的一個重要落腳點。本文通過全面呈現并分析科學課程學科融合教學及跨學科概念學習的具體案例，引導廣大一線教師將學科融合的理念落地，為優化項目式教學提供理論與實踐參考。

一、科學教學與數學融合

數學是一門實用的工具學科，在小學不同學段的科學學習中都會應用到數學的計算和邏輯。科學推測或結論的得出，需要實驗來證明，那么探究活動的測量、記錄、匯總、作圖等環節都離不開數學方法和工具的使用。

對比小學數學教材和教育科學出版社的科學教材，不難發現：書中很多知識密切聯系，彼此還可以作為情境創設問題、探究問題，巧妙地把數學知識融合進科學教學中，激發學生對科學的熱愛，同時達到培養科學思維、增強應用意識、促進跨學科概念掌握、提升學科素養的目的。下面舉兩個低、中學段的實例。

（一）測量

科學實驗活動要想得出正確的結論，學生準確測量是前提，可靠的原始數據才能保證后續的科學分析有意義。小學科學課程涉及許多測量項目，如，桌子的長度、空氣的質量、運動與靜止的時間、小車運行的距離、物體的溫度等。所以科學教師必須對數學課的進度以及學生數學知識的掌握程度有所了解，要考慮學生對尺子、計算器、秒表等能否熟練應用。在進行數據分析和處理時，也要考慮到學生掌握精確度、小數、約數等方面的能力，例如，科學四年級上冊“運動與力”單元，圍繞“設計制作運動的小車”項目主題，開展系列科學探究實踐活動。在進行小車運行距離長短、時間長短的比較等活動時，需要學生測量距離并對數據進行處理。求出平均數，必然要用到數學計算，在沒有學到小數的時候，可以安排學生估算，而學完小數之后，就可以將數據精確到小數，從而使結果更接近于真實值。把科學與數學融合起來，學生所獲得的知識能有效遷移，就能避免重復教學，提升學習效率。

科學一年級上冊有“比較與測量”單元，可圍繞“制作測量紙帶”項目主題開展系列科學實踐活動。學生將觀察事物間的異同，用不同的工具和方法測量一些物體的長度，逐漸感知尺子的演變過程。通過“比較—確定起點和終點—用拃測量—用不同物體測量—用統一物體測量—測量紙帶—尺子”這樣循序漸進、進階式的學習過程，使學生獲得豐富的“比較和測量”的學習經歷。他們會更加明白確定起點和終點、使用標準測量工具的重要性,體會測量在科學研究中的重要作用。再次加深對“比較和測量”中的公平、方便、準確等原則的認識。數學二年級上冊“量一量，比一比”單元、三年級上冊“測量”單元，都和科學教材內容有緊密聯系，跨學科融合教學，能提高教學效果，事半功倍。

（二）對稱

科學二年級下冊《觀察我們的身體》一課，認識了人體的外部組成后，需要讓學生了解外形結構對稱的特點。這是本課的難點，讓學生自己發現并說出“對稱”這個詞是很難的。恰巧同學期的數學課有“圖形的運動”單元，學生認識了對稱現象并學過了軸對稱圖形，課本中有一節課是讓學生剪手拉手的四個小人（剪紙）。按教材編排順序，數學課應該先講相關內容，那么進行科學教學時，有了數學課的基礎，“對稱”就不再是難點了。在進行學情分析時，除了考慮學生在科學方面的知識儲備和具備的技能，還需要和其他學科教師多交流，了解學生各學科的基礎和能力也是非常必要的。充分診斷學情，能夠幫助教師更準確地把握重點，找到更適合的方法去突破難點，從而達到精準施教的目的。

總之，科學和數學學科的內容相互交叉、滲透，數學將科學學科某些概念進行深化和細化。科學教師在教學時，需要引導學生將兩個學科知識進行聯結，互補互促。

二、科學教學與語文融合

（一）引導學生進行科學探索

語文課的學習內容本身包含許多自然科學知識，在課堂中，如果能引導學生挖掘更深入的科學知識，就能避免語文學習猶如蜻蜓點水，從而使知識在學生腦海中根深蒂固。

科學二年級上冊“各種各樣的天氣”“不同的季節”、三年級上冊“天氣”單元、六年級上冊“地球的運動”單元，均涉及了關于四季方方面面的知識。而語文教材一年級上冊《四季》、一年級下冊《四個太陽》《春夏秋冬》、二年級上冊《田家四季歌》、二年級下冊《雷雨》等課文也都講到了季節的知識，可以互相補充、促進和理解。通過融科學知識于語文課堂，融習作、口語于科學探索，在增長學生科學知識的同時，更使學生增加了對大自然探索的興趣，使課文內容在學生腦海中留下深刻的印象。將科學探究活動融入語文課堂中，不僅能調動學生學習的積極性，提高學生的參與度，還能讓課文中隱含的科學知識變得直觀、可感。

語文課堂多通過一個個鮮明的形象滲透情感、美感，陶冶學生情操，而科學學科的學習過程更多的是理性認識、辯證思維。培養學生“聯結”能力的同時，還能啟迪智慧、開發多向思維。

（二）提高觀察和口語交際能力

小學科學課程對于低學段的學生有一個非常重要的內容，就是觀察方法和觀察順序。學生觀察能力的培養是一個持續和長期的過程。為什么作文中學生在描寫事情、景物時三言兩語就結束了？除了詞匯的缺乏以外，不善于觀察、不善于抓住事物的變化也是一個原因。在科學探究活動中，要教給學生科學的觀察方法，提高細致觀察和詳細記錄能力。比如，觀察事物可以通過眼睛、耳朵、鼻子、舌、皮膚等不同的感覺器官，還可以借助工具；按照從整體到局部、從外部特征到內部結構去觀察。通過顏色、形狀、軟硬、輕重、材料等不同特征對事物進行描述，甚至抓住事物之間的異同點進行比較描述。我們嘗試帶著學生觀察動植物的生長變化過程，比如，觀察鳳仙花（四年級）、蠶的一生（三年級）。掌握細致而科學的觀察方法和觀察順序，對提高學生的語文寫作水平有非常大的幫助。

科學探究活動后往往需要學生進行匯報交流，把自己的想法或者小組討論的結果，組織語言表達出來。如果教師在科學課上能給學生更多鍛煉的機會，并在這個過程中注重言語表達的訓練，相信學生的口語交際能力會在不知不覺中有所突破。

三、科學教學與信息技術融合

把信息技術融入小學科學教學中，學生的學習方式會發生很大變化，呈現方式不僅限于文字、圖片，學生的視、聽感官同時得到刺激，更直觀地獲取生動形象的信息。與錄音機和投影儀不同，多媒體或交互式一體機能提供人機交互的實驗環境，從而提高學生學習的積極性和主動性。“身臨其境”的感覺更能激發學生的學習興趣和探究欲望，從而給科學課堂提質增效。

在科學教材中，有一部分拓展性知識需要學生自己搜集查找資料。在信息技術課上，教師可以指導學生利用網絡自主學習，通過網絡搜索獲取新知識，然后與其他學生交流討論，從而掌握更多的科學知識或方法。在網絡環境下，學生學習的主動性和熱情高漲。課堂教學在面向全體學生的基礎上，也要給學生個性化發展空間。信息技術課程與科學課程相融合后，不僅可以提高科學教學效果，而且師生的信息技術操作應用、信息處理能力也會逐步提高。

小學科學教科書中的十八大概念涉及物質、生命、地球與宇宙、技術工程四個學科領域，并強調科學、技術、工程與社會的聯系，學生經常需要到室外觀測。由于生活環境及各方面條件的限制，很多學生對自然界缺乏感性認識。信息技術可以很好地解決這一難題，能夠讓學生更多地接觸、了解世界，通過自己的探索，去發現、去獲取更豐富的自然科學知識，能更有效地領悟科學思想和方法，真正去理解一些抽象概念。學生能以更直觀的方式了解事物發展變化的規律，提高學習效率，獲得良好的體驗感、代入感，激發對科學的濃厚興趣。比如，動植物的生長發育過程、地球宇宙知識、地理環境、事物的演變發展歷史等，都可以利用現代高科技方式來呈現，使學生如臨其境，印象深刻。

通過對多學科融合教學的研究與實踐，選取真實問題作為教學突破點，促進學生深度學習，使學生在探究性學習活動中，掌握方法、獲得技能、建構科學概念并進行知識遷移，在解決一個個實際問題的過程中或完成項目的體驗中，發展多方面能力。在有限的科學課堂中最大限度地提升學生的科學素養和綜合素質，用科學的思維去解決生活、學習中遇到的問題，在反復的嘗試過程中鍛煉心智。基于多學科融合教學的理念來優化教學設計，打破不同學科間的障礙，建立學生思維的多元聯結。今后，我們仍將立足小學科學教學，聚焦課堂實際問題，力求做到“研訓教”一體化，綜合運用多學科知識進行深入探索和實踐。