基于学科融合的科学实践活动教学策略
2024-05-07江苏徐州市铜山区张集镇魏集实验小学221121魏淑芹
江苏徐州市铜山区张集镇魏集实验小学(221121) 魏淑芹
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、直观化的实践活动,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、研究、分析、归结的能力,提升学科教学成效。生活化、实践性、开放性、互动性的实践活动组织,为学科教学注入新的活力,提升了学科融合实践活动的教育价值。
总之,整合各学科教材内容、对接学生生活实际、创设趣味教学情境、推出生活实验程序、投放自主探索任务等,能够有效调动学生参与实践活动的积极性。在设计科学实践活动时,教师要渗透学科融合教育理念,为实践活动提供更多的学科对接机会;要借助多种教学辅助手段,引导学生在观察、思考、交流中深入探究,提高学生的科学综合能力,促进学生科学核心素养的发展。