小学科学跨学科概念的教学实践研究 .pdfVIP

小学科学跨学科概念的教学实践研究 .pdf

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新课标首次明确了学生的科学核心素养包含科学观念、科学思维、

探究实践和态度责任四个方面,并从课程内容上设置了十三个学科核

心概念和四个跨学科概念(系统与模型、物质与能量、结构与功能、

稳定与变化)。其中,跨学科概念是首次提出,属于概念范畴,与学

科核心概念在一个知识层级,两者既有区别又有联系。因此,处理好

科学跨学科概念的学习,对于发展学生科学素养意义重大。

跨学科概念历经几十年的形成与发展,在不同阶段有着不同的构

成要素与发展要求。结合当下对科学教育的研究和实践,我们可以理

解为,跨学科概念是学习者经历一段学习历程后形成的对自然与社会

更抽象的一般看法,是不同领域、不同学段的学科核心素养的综合、

连接与再抽象。可以说,它是学习者认知世界、进行科学实践的一种

思维工具。

针对小学科学的学习特点,教师需要注意处理好学科核心概念和

跨学科概念的关系,将各学段、各领域的学科核心概念联结起来,从

综合整体的视角引领学生看待科学与社会,建构跨学科概念、发展跨

学科概念、运用跨学科概念,让学生对科学与社会形成客观、整体的

认识。

一、由点到面:建构跨学科概念

从学科核心概念与跨学科概念的关系出发,教师可以在多个学科

概念的学习与实践的基础上,帮助学生形成对跨学科概念的整体认知

和理解,从而逐步建构跨学科概念。

分析新课标中提出的十三个学科核心概念与四个跨学科概念,我

们可以看出,跨学科概念蕴含在学科核心概念中。以“结构与功能”为

例,此概念就蕴含在“物质的结构与性质”“生命系统的构成层次”“生

物与环境的相互关系”“生命的延续与进化”“技术、工程与社会”“工程

设计与物化”等学科核心概念中。

因此,在科学教学中,教师要心中有数,从跨学科概念的角度来

审视和处理日常的概念学习。如对于“结构与功能”这样的跨学科概念,

教师可以结合“物质的结构与性质”“生命系统的构成层次”等内容由

点到面地逐步帮助学生建构。

具体到学习内容,如苏教版科学一年级上册“轮子的故事”,学生

在探索发现轮子发展历程的过程中,体验到轮子由最早的圆木到有轴

的圆盘的变化,实际上已经对物体结构与功能的关系有了初步感知。

再如苏教版科学三年级下册“植物与环境”,教师可以从生命领域的角

度引领学生认识到植物体结构与适应环境的功能之间的关系。

在以上这些例子中,学生将认识到的物体外显的结构与其内隐的

功能关联起来,可以从结构分析解释功能,也可以从结构出发解决功

能需求。这正是“结构与功能”这一跨学科概念在具体学科概念学习中

的体现。学生在建构具体学科概念的同时,也在逐步形成跨学科概念。

所以,教师在学科概念学习过程中,要注意从跨学科概念角度加以引

导和渗透,关注到蕴含在不同学科领域中的“点”,帮助学生逐步综合

形成“面”。

二、整体观照:联结跨学科概念

由学科核心概念出发,逐步形成综合、连接与再抽象的跨学科概

念,这是学科核心概念与跨学科概念之间关系的一种学习方法表达。

与此同时,教师还需要注意新课标明确的四个跨学科概念。在学生认

知图式中,它们不是彼此孤立的,共同构成了学生认知科学与社会的

思维工具。因此,在具体学科概念学习中,教师要宏观、整体地看待

跨学科概念,关注到跨学科概念之间的联结。

客观分析,学科核心概念之间、学科核心概念与跨学科概念、跨

学科概念之间是相互联系、交织在一起的,进而形成学习者认知图式

中的概念网络。我们从新课标中每一个学科核心概念一般蕴含两个以

上的跨学科概念中就不难看出。

具体操作上,以苏教版科学五年级上册“水在自然界的循环”为例,

探究自然界中水的多种形式及相互转化,对应了“物质的变化与化学

反应”的学科核心概念,同时蕴含了“物质与能量”“稳定与变化”的跨

学科概念。在实际教学过程中,教师引导学生开展造雾、造露、造霜、

模拟雨的形成等探究活动,建构了以水为代表的物质三态变化的科学

概念,概念中的水蒸气、小水珠、小冰晶等都是水分子的外显形式,

对形成一般物质的概念起到奠基作用。

同时,以水为代表的物质三态变化,也蕴含了“稳定与变化”的跨

学科概念。自然界中不同形式的水,本质都是水分子的存在,云、雾、

雨、露、霜、雪、冰等形态表现了水在一定条件下的稳定。教师引领

学生在具体的造雾、造露、造霜等活动中探究什么样的情况下会产生

怎样的形态变化,从而理解水在遇热、遇冷达到一定条件时才会从一

个稳定的状态转化到另一个稳定的状态,上升到上位的物质变化的概

念。

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