发掘本地特色资源组织跨学科主题学习实践活动
学科间交叉融合已成为促进科技创新的一个重要来源。在小学阶段开展跨学科主题学习活动,增强各学科间联系,推动课程综合化实施,正是为培养创新人才打下基础。《义务教育课程方案(2022年版)》(以下简称《课程方案》)中首次提出了跨学科主题学习,明确其课时量不少于本课程总课时的10%。《课程方案》强调注重统一规范与因校制宜相结合,统筹校内外教育教学资源,加强知识学习与学生经验、现实生活、社会实践之间的联系,注重真实情境的创设,增强学生认识真实世界、解决真实问题的能力。因此推进跨学科主题学习实践活动,打破学科界限,多学科融合,开发小学科学跨学科主题学习课程,契合课程标准且符合科学学科性质。挖掘本地资源,设计丰富多彩的主题活动进行跨学科主题学习,能够让科学课程更灵动。
小学科学重视培养学生的观察能力。自然观察强调客观性和真实性,倡导在户外环境下对大自然进行观察和记录,并借助一定的记录方式来培养学生的观察习惯。南沙区蕉门河是南沙特色景观,是学生上下学的经过之处。以南沙区蕉门河为特色资源,进行小学科学跨学科主题学习实践活动,既能提高学生的科学素养,也能让学生更好地了解自己的家乡,增强爱家乡、爱祖国的情感。
本地特色资源是学生学习的有效载体,学校在小学科学跨学科主题学习实践活动的框架下,立足学校周边的真实环境,制定小学科学跨学科主题学习的实施方案。教师应顺势而为、借势而起、乘势而上,促进资源整合,实现科学素养的提升。
跨学科主题学习活动框架有活动目标、活动内容、活动资源、活动组织和活动反馈,采用“设计—实施—评价”的步骤来进行。活动目标主要是衡量学生对于跨学科主题学习实践活动的学习效果。活动内容主要体现在情境创设、实地调研、结果反馈等,以跨学科问题为依托,开展探究实践活动,为学生搭建蕉门河的实践环境。活动资源包括数字化App工具、学科知识的储备、跨学科学习资源等。活动组织包括持续探索、头脑风暴、自主决策,在跨学科主题学习活动中尊重学生的主体地位,给学生留有足够的探索空间,提升学生的科学核心素养。活动反馈以活动目标为依据,借助作品评价表、过程性评价量表、访谈问卷等,反映学生学习体验和感受。
南沙区位于广州市最南端,地处珠江出海口和大珠江三角洲地理几何中心,自然条件优越,风景优美。南沙区蕉门河位于南沙区黄阁镇和南沙街区域的中心,全长约6.2公里。蕉门河+凤凰湖碧道构建城市“绿色海绵”,利用植物、湿地、地势、园路、构筑物等对雨水产生吸纳、蓄渗、净化和缓释作用,以公园景观系统作为海绵设施,为周边社区提供休闲绿道、游乐园和雨水花园。蕉门河两岸生长着很多种类的花草树木,装扮着蕉门河一年四季的美丽风景。南沙区蕉门河是学生上下学经过的地方,二年级学生学习了小学科学中《做大自然的孩子》这一课。因此本次研究选取教科版科学二年级上册《我们的地球家园》为主题,以南沙区蕉门河为资源,各学科教师围绕主题进行小学科学跨学科主题学习实践活动,如图1所示。
图1 基于南沙区蕉门河的跨学科主题学习内容
大自然是我们成长的摇篮,处处充满了惊喜。充分发挥本地自然资源的教育价值,带领学生亲近大自然,用多感官去探求自然之谜,学生的身心将受到滋养。同时,学生在大自然的实践中更了解大自然,开阔视野,这对培养学生的身心健康和综合能力非常有意义。学生走进南沙区蕉门河,初步了解蕉门河。
首先,探究蕉门河植物群落构成。学生用“形色”App对蕉门河东岸绿化植物进行识别与记录。通过结果看出蕉门河东岸绿化植物主要包括水生植物和陆生植物。水生植物多为本土植物种类,且挺水植物居多,如美人蕉、千屈菜、菖蒲、再力花、泽泻、水葱,而浮叶植物较少,包括浮萍、睡莲,引进的外来植物种类较少。陆生植物包括乔木植物、灌木植物和草本植物。通过识别与记录,综合应用了信息技术手段和科学知识,学生对蕉门河植物有了初步的认识。
其次,绘制荷花池周围的绿化植物分布图。根据以上实地调研结果,学生绘制了荷花池周围的绿化植物分布图,分别有荷花、美人蕉、龙船花、剪秋罗、鸡冠花、金盏菊、千日红、泽泻,这些植物共同构成了荷花池周围的美好生态。学生通过动手绘图,应用比例尺的知识,加深对蕉门河植物的认识,提高了对大自然的感知能力,激发了热爱大自然的情感。
以跨学科主题学习为核心的小学科学课程的顺利实施,离不开丰富的课程资源的支持。用好用活本地的主要特色资源,能促进小学生科学素养的提高和发展。本地主要特色资源,能凸显浓浓的乡土气息,让学生深入实践,能极大地提高学习的积极性与主动性。
学生选取具有南沙特色的红树林作为研究对象,深入研究红树林中的植物和动物。学生通过实地探究发现,蕉门河红树林以红树为主要植物,是鸟类的重要栖息地,浮游生物、鱼、虾、蟹在那里生长繁殖。红树植物、微生物、浮游生物、大小鱼类、鸟类等生物共同形成完整的食物链。
南沙蕉门河两岸风景美好,鸟语花香,蕉门河两岸常见的典型鸟类有鹊鸲、白头鹎、黑领椋鸟、白鹡鸰、珠颈斑鸠等。学生对鹊鸲和白头鹎非常感兴趣,他们通过一段时间的持续观察,并查阅大量的资料,用自然笔记的方法记录下他们观察到的鹊鸲和白头鹎。通过关注蕉门河主要特色资源——鸟类,学生综合应用美术和科学知识表现对大自然的观察能力,增进了对鸟类的认识,综合应用能力和科学素养得到了提升,爱护自然和保护自然的意识也得到了增强。
大自然中的一草一木、一花一叶,都给予学生探索的乐趣。把大自然的发现搬进学校实验室,能让学生在实践中进一步感受大自然的魅力。学生在蕉门河自然观察过程中发现一种特别的植物,那就是泽泻。泽泻生于沼泽地,学生对泽泻生长是否需要水分十分感兴趣,因此在校园里种植了泽泻。学生在学校内进一步种植泽泻,查阅资料,设计科学对比实验,并用数学工具测量植物生长的高度,制成表格,学生通过对比实验发现泽泻生长需要水分,如下表。
泽泻的生长是否需要水分的实验记录表
学生在蕉门河进行自然观察时,还发现上午时泽泻的白花开得很灿烂,下午时泽泻的白花渐渐闭合成了“花骨朵”,见图2。学生决定下一步研究泽泻开花的秘密。学生通过实地自然观察,亲近大自然,对大自然有了进一步的认识,也产生了新的探究问题,促使学生自主地去进一步学习,培养了学生的问题意识和批判性思维,提高了学生的综合素质。
图2 上午(左)和下午(右)的泽泻
蕉门河是本地特色资源,结合特色资源进行跨学科主题学习实践活动非常有意义。学生通过前期对蕉门河的实践探究,对蕉门河有了进一步的认识,他们将所学知识应用于实际。
第一,学生利用数学知识制作蕉门河优化提升的问卷,并对数据进行了处理。大部分游人喜欢草坪与花卉、树木林荫道的景观,喜欢的植物是乔木,特别是四季常青乔木。绝大部分游人希望设立植物解说牌,占了85%。游人希望增加休闲座椅和遮阳设施,占了47%。另外,在开放性问题上,游人还希望人车分流、增加儿童游乐设施、增加吊床区、建议种植防蚊植物。
第二,学生在调查问卷结果的基础上,给植物制作解说牌,并到蕉门河东岸进行现场安放。学生对美人蕉、龙船花、泽泻进行解说牌的设计、制作、安插工作,在这过程中学生提高了对植物的认识,同时提高了分析问题和解决问题的能力。
第三,学生把数据反馈给当地主管部门和学校并提出建议。学生建议公园在绿化改造中,优先考虑引入更多具有本地特色的植物种类,这些植物不仅能够展现广州的地域特色,还能增强生态系统的稳定性和抵抗力。例如,凤凰木、三角梅、月季花等,或者广州市的市花——木棉花,以及其他适应广州气候条件的乡土树种。这些植物既能展现地方文化特色,又能增强生态适应性,减少外来物种可能带来的生态风险。
第四,学生拍摄保护红树林的视频。学生通过对蕉门河畔红树林的深入研究,意识到了保护环境的重要性,自己拍摄保护红树林完整视频,发起环保倡议,并以调研日记的方式记录自己的所思所想。
大社会是我们的活教材,开展教育活动,可以让学生获得真实的感受。新课程背景下,统筹设计、实施和评价跨学科主题学习活动是教师面临的重要课题。借助灵活开放的校外活动和场馆来延展学习时空,是一个重要的学习途径。将教学场所扩展到校外场所,不仅可以盘活资源,还可以灵活教学方式,真正让学生成为学习的主人。这样既提高了学生的科学素养和综合能力,又增强了学生对家乡的认同感,激发学生对家乡的热爱之情。接下来还需进一步研究整合与开发跨学科学习资源、重构与创新学习内容、评价与改进学习等,以期进一步为小学科学跨学科主题学习实践活动提供更好的思路,切实提高学生的科学素养和综合能力。