科学阅读对培养学生科学素养具有重要意义
[1],如在科学课程学习中,它能帮助学生深化概念理解,促进思维发展。高效的科学阅读能够引导学生运用科学视角认识世界,分析与解决问题,发展核心素养。跨学科学习则基于学生基础与兴趣,围绕主题整合多学科知识与方法,它不是学科课程的简单补充,更不是可有可无的装饰,而是对科学课程知识的深度超越与升华
[2]。
《义务教育科学课程标准(2022年版)》(以下简称“课标”)强调,要围绕学科核心概念促进知识的结构化,进而支持学生自主学习
[3]。梳理教科版科学教材发现,科学阅读类内容占比显著提高,已成为教材的重要组成部分。显然,在科学阅读中嵌入跨学科学习,不仅能推动知识的整体建构与结构化理解,还能在立足本学科的基础上有效关联其他学科,同步提升学生的自主阅读能力。基于“做好科学加法”的理念,将科学阅读与跨学科教学有机融合,是培育学生科学思维与素养的有效途径。为深入阐释其实践价值,笔者将以“当环境改变了”一课为例,具体阐述科学阅读与跨学科融合的教学策略。
1 “当环境改变了”一课的教材分析
“当环境改变了”是教科版科学五年级下册第一单元“生物与环境”的第5课。在该单元前几课中,学生已通过观察和探究,初步认识了生物个体的基本特征。尽管学生对生物与环境有所了解,但认知仍呈碎片化。该课将引导学生通过资料阅读,认真分析丹顶鹤迁徙与栖息地环境变化的关系,逐步理解其内在联系,并进一步探究青蛙行为随环境改变的适应机制,从而建构起“环境改变导致动物行为变化”的科学概念。
该课隶属于“课标”核心概念7“生物与环境的相互关系”,其内容要求对5~6年级学生为:“举例说出动物在气候、食物、空气和水源等环境变化时的行为。”课前,笔者通过访谈调查发现,学生虽能列举冬眠、迁徙等行为现象,但对行为背后的成因(如迁徙路线、越冬机制等)缺乏深层次理解。基于此,笔者整合语文、地理等学科,确立了如
图1所示的跨学科教学目标。
2 教学流程
2.1 聚焦问题
该课在聚焦环节,依托单元科学阅读中“东非动物大迁徙”的素材,辅以51 s纪实视频创设情境,在给学生带来强烈视听震撼的同时,激发起他们对“环境改变如何影响动物行为”的深度思考。
【提出问题】视频中的动物在干什么?进一步追问:它们为什么要迁徙?
【谈话】东非草原上的动物在环境变化后会迁徙,那其他动物呢?它们在环境改变时又会如何应对?
【揭示课题】本节课我们来学习“当环境改变了”。
2.2 探究丹顶鹤适应环境变化的行为变化
(1) “在地化”分析。基于学生对动物行为已有一定了解的学情,出示课题后,引导学生联系生活实际思考:“你还知道哪些动物在环境改变时会有行为变化?具体是怎样的?”学生能迅速举例说明大雁南飞、青蛙冬眠等现象。笔者顺势追问:“我国有一种珍稀的鸟类——丹顶鹤,你们了解它吗?”随后介绍吉林向海国家级自然保护区(被誉为“鹤乡”,位于吉林省白城市),并播放40 s视频展示其生态环境与丹顶鹤习性。这一设计拉近了学生与珍稀物种的距离,在增进对家乡了解的同时,有效渗透了乡土情怀与生态保护意识。
(2) 出示阅读资料和学习任务。下发阅读资料与学习任务单,要求学生通过阅读提取丹顶鹤在不同环境条件下的行为变化信息,并圈画关键词(时间、地点、行为)。结合
图2所示的迁徙路线图,以小组合作形式填写“丹顶鹤迁徙时间与行为对应表”。为帮助学生直观理解环境变迁对动物行为的影响,资料中特别补充了四季时段的行为变化对照,并辅以迁徙路线图辅助认知。相关资料与设计的学习卡片(
图2)如下。
丹顶鹤是有迁徙行为的鸟类,需要洁净而开阔的湿地环境作为栖息地,对湿地环境变化非常敏感。
每年的2月末至3月初,丹顶鹤离开盐城自然保护区,迁往东北的繁殖地。中途,它们还会在合适的地方作短暂栖息。3月末4月初,当丹顶鹤到达扎龙、向海保护区后,它们开始配对和筑巢。9月末至10月初,因为气候、日照及食物等因素的变化,丹顶鹤又从东北的繁殖地迁飞到温暖的南方越冬。10月中下旬到次年2月,丹顶鹤在盐城自然保护区度过冬天。到了第二年春天它们又回到了东北的繁殖地,开始繁衍后代,为冬天作准备。
[4](3) 交流与总结:学生完成学习卡片的阅读和填写后,进入汇报交流环节。初期,尽管学生能通过阅读画出关键词,但在填写卡片时普遍面临图文信息整合的困难,反映出五年级学生虽具阅读基础,但跨模态信息处理能力尚待提升。为此,教学增设了第二轮完善活动。在随后的深度思考环节,教师通过“提问—思考—追问—反思”的链式引导(如“丹顶鹤为何迁徙?”“迁徙有何规律?”等),促使学生最终建构起“当气候、食物等环境变化时,丹顶鹤会遵循一定时空规律进行迁徙”的科学概念。
2.3 探究不同季节里青蛙的行为
【谈话】刚才大家提到了青蛙冬眠,结合刚分析的丹顶鹤迁徙,大家猜一猜,青蛙在不同季节会有哪些行为变化?
请看屏幕上的4幅图,找找哪张是青蛙的生活环境,哪张是它的行为?(学生很快找了出来)大家反应很快!那再动脑筋想一想,青蛙为什么要这么做?通过观察图中的花草树木和小动物,你觉得动物的行为和周围环境有什么关系?
2.4 拓展
【谈话提问】通过丹顶鹤和青蛙的例子,结合刚才阅读的资料,联系生活实际,你还知道哪些动物有适应环境的特殊行为?
【学生回答】蛇冬眠、松鼠藏松果……
【教师总结】大家的课外知识真丰富!其实大自然还有很多奥秘等着我们去发现。课后,请大家通过查书、上网等方式,继续搜集更多动物随环境改变而改变行为的有趣案例,下节课我们一起分享!
3 教学评析
3.1 调整教学环节,提高学习的有效性
原教材以“青蛙冬眠”为活动一,“丹顶鹤阅读”为活动二。为了更好地展开教学,笔者对这两个环节进行了对调,将科学阅读前置。调整基于两点考量:一是青蛙冬眠属于低年级已学内容,难以激发新知探究欲;二是该课以东非动物大迁徙视频导入,能够迅速抓住学生眼球。借助这一情境顺势引出丹顶鹤,阐明其随环境改变的行为特征,使教学活动连贯有序、环环相扣,为后续深入分析动物对环境的适应性奠定了坚实基础,也帮助学生聚焦核心问题,有效突破了教学重难点。
3.2 科学阅读与跨学科教学的有机结合
以科学阅读方式呈现丹顶鹤信息,帮助学生初步了解其适应环境变化的行为。借助迁徙路线图学习卡片,直观观察丹顶鹤随环境改变而发生的行为变化,并从中发现其变化规律。该节课的创新之处:融合科学阅读与语文文本分析法,提升信息提取能力;设计跨学科学习卡片,将抽象文字转化为地理图形,培养地理识图能力,最终帮助学生建构起基于地理位置差异的迁徙规律认知。
4 结语
借助完整的教学过程,展现了小学科学阅读跨学科教学的研究与实践成果;通过全新的学习方式整合科学、语文和地理学科,学生从阅读中理解动物随环境改变的行为变化;通过图文转化,帮助学生掌握行为变化在时间、空间上的规律。
跨学科科学阅读能够有效提升学生自主学习能力,培养科学思维,发展核心素养,实现从孤立、零散的碎片化知识向关联整合、层次清晰的结构化认知的深度转型,为终身学习与复杂问题解决奠定了坚实基础。
该节课以“解密牵牛花颜色之谜”为贯穿始终的真实情境,首先引导学生从观察自然现象出发,阅读资料分析其化学本质,从而自主建构酸、碱的核心概念。进而再次研读资料,深入理解花青素作为天然指示剂的作用原理,并迁移利用紫甘蓝、月季花等多种植物材料自制天然指示剂。在完整的“设计—制作—测试—优化”流程中,学生通过小组协作,自主制定并运用评价标准对自制产品进行多维度评估。最终,在解决“如何利用身边素材制作实用检测工具”这一真实问题的过程中,学生不仅体验了科学探究与工程实践的乐趣,更将科学观念、探究能力、创新思维与社会责任内化为自身的科学核心素养,实现了知识学习、能力发展与品格塑造的深度融合[7]。