创设广阔思维空间为学生设计跨学科作业

陈秋虎

〔摘    要〕  科学实践活动与实践性作业是小学科学课堂教学内容的延伸与拓展，对培养学生的创新实践能力有着非常重要的作用，可以为学生提供广阔的思维空间和创造的机会。当一份实践性作业获得成功之时，也在学生心中播撒下一粒科学的种子，可以引导一些思维能力活跃、动手能力强的学生走上探究真理、探索未知的科学发展道路。这正是设计实践性活动和作业的重大意义所在。学科知识不可能单一存在，学科间总是存在千丝万缕的联系，我们不能将知识割裂开来，而应该融合起来，这样才能够更好地促进学生的发展。

〔关键词〕  小学科学；跨学科；实践性作业

〔中图分类号〕  G424                〔文献标识码〕  A         〔文章编号〕  1674-6317    （2024）  16    037-039

一、设计与语文相结合的跨学科作业

在科学课的教学中，将科学教育与语文教育融合在一起，语文学科中的古诗词、成语、谚语、歇后语中蕴含着丰富的科学知识，将它们结合在一起教学，不仅可以加深学生对科学知识的理解，还能使他们体会到祖国优秀的文化，受到中华文化的熏陶与感染。

在科学课中融入文学，既能提高学生对科学概念的理解，又能提升学生的文学素养，乃一举两得之事。学科间的相互融合、相互促进，可以激发学生的学习兴趣，拓宽学生的知识面，提高学生的思维能力，并品味文学韵味，深刻理解科学概念。

例如，将唐代胡令能写的诗《小儿垂钓》设计成简答题。

“蓬头稚子学垂纶，侧坐莓苔草映身。路人借问遥招手，怕得鱼惊不应人。”这首诗中的小朋友为什么不应人？说明了什么科学道理？答：怕得鱼惊不应人，说明声音可以在空气、水体中传播。

又如，可以设计单项选择题。

可怜九月（    ）月，露似真珠月似弓。

A初三   B.初九   C.十五   D.十六

一母生九子，连母十个样，所说的是生物迭代存在（    ）；龙生龙、凤生凤，老鼠儿子打地洞。说的是生物迭代存在（    ）

A.遗传   B.变异   C.突变   D.继承

飞流直下三千尺，疑似银河落九天，所包含的力学是（   ）

A.反冲力   B.压力   C.重力   D.反推力

将小学科学实验与口语、习作教学相结合，为训练学生的说话和写作能力提供素材，将科学课中学到的系统观察法，即运用眼、鼻、舌、耳、手等感觉器官来观察、认识事物，从日常获取各种写作素材，将科学记录单的记录与使用方法运用到写作素材收集的指导中。结合了科学实验的习作教学，有学生的亲身经历，有深刻的体验，为习作教学提供了源头活水，对科学概念的理解知其然，也知其所以然，使学生的习作言之有物，形象生动。

二、设计与音乐相结合的跨学科作业

教科版四年级上册“声音”单元第8课《制作我的小乐器》，要让学生会运用所学知识来制作各类乐器，将声音高低变化的原理在乐器中运用起来，把科学知识的学习与科学实践活动结合起来，是学生已经学习了声音的音量和音高的特点及影响因素后的内容，对学生前面学习的知识的一个综合应用的过程。第一部分是运用所学知识，小组讨论交流画出小乐器设计图；第二部分是学生对小乐器设计初稿进行深入修改，并准备制作所需的材料；第三部分是学生根据设计图制作小乐器并展示。在设计小乐器环节，学生有自己的奇思妙想，但是把所想变为设计，需要教师更多地引导。我们可以用一些比较易得的材料来制作乐器，如制作胡萝卜笛子、瓷碗打击乐器、试管水哨、橡皮筋弹拨盒子吉他等。当学生经历制作、调试、修改、定型等环节后，对声音高低变化的发声原理有了进一步的了解，并且将所学知识运用到科学实践作业中，促进了学生多学科整合、多思路交融、多成果的创造。在全班学生都完成了各类乐器的制作后，把他们组织起来，举办一个联合演奏会，这样，既陶冶了学生的情操，加强了音乐与科学之间的联系，又促进了学生多方位的发展。

三、设计与美术相结合的跨学科作业

叶贴画充满童趣，学生非常喜欢，而考察植物叶子的形状、颜色、大小等属性又是科学课探究的内容。让探究植物枝叶的科学课变得更加生动有趣，吸引学生的注意力，激发学生探究植物的内驱力，引发学生主动探究，将植物枝叶属性的考察与叶贴画完美组合起来，是一个不错的選择。

在一年级下册《校园中的植物》一课教学中，教师让学生走出教室，到校园生物园中，便会看到五颜六色、形态各异的树叶，将这些树叶采撷一些回来，经过筛选整理，可以创造一个完美的艺术天地。在学生动手做环节，既可以让学生画出叶子的各种属性，还可以和学生一起利用树叶做很多风景、动物、器物的粘贴画。要想叶贴画好看，主要取决于树叶的形状与颜色的选择、搭配。在选择树叶的过程中穿插教学树叶所属大树妈妈的名称，让学生说说树叶的形状、颜色、大小。这样，又有了训练学生口语表达的学科融合属性了。之后，引导学生大胆尝试不同的画面设计，培养学生的创造性思维。教师指导学生将构思设计好的主题，用铅笔先画出草稿，布局应注意均衡、大小适中、画面合理，选择与主题相应的树叶，有的还可以进行修剪加工。根据情况利用好树叶的背面及叶柄，用胶水或双面胶粘贴在卡纸上，压平。

这样的课堂，将科学、美术、语文口语训练三个学科融合在一起，大大拓宽了科学教学的深度与广度，发展了学生多方面的技能，多角度提升了学生的综合素养。

四、设计工程与技术相结合的跨学科作业

人类为了适应自然，改善生存条件而产生了技术；而人类利用物质材料和生活环境的系统开发、生产、加工、建造，以满足生活的需求，就产生了工程。工程与技术是教科版小学科学2022年版中的课程内容。在教学中，教师要非常重视对学生工程思维的培养，引导学生对各种资源能够进行统筹兼顾、合理安排，探求解决问题的最佳方案，以达到最佳的社会、经济效益。因此，方案的设计显得尤为重要，要求学生在有限的人力、物力、财力的情况下，设计简便、快捷、经济、高效、优质的解决方案，增强学生统筹安排、分工合作、有所侧重地思考问题的能力，逐步培养和发展工程思维。

五、设计与综合实践活动相结合的跨学科作业

我校地处山区，森林资源、矿产资源、水资源、地热资源、乡土美食、地方特产等自然资源十分丰富，作为农村的学校，这些都是综合实践活动课程的资源。我校秉持“求知、探索、实践、创新”的办学理念，结合实际，利用身边的资源，以科学课为抓手，设计和布置了一系列與综合实践活动相结合的跨学科作业。例如，在“变废为宝”的综合实践活动中，布置实践劳作作业，让学生对生活垃圾进行分类，把厨余垃圾进行堆肥养殖蚯蚓，有机肥作为学校绿植养料，蚯蚓作为校园“生物园”内鸡鸭的饲料。废纸、废塑料、废金属这三大类可回收资源，以班级为单位，设立环保值周员，每周将收集的资源拿到废品收购站卖掉，资金作为班级奖学金。这样，既培养了学生的环保意识，又培养了学生节约资源和充分利用资源的意识。我校为了提高学生的动手能力，培养学生的劳动意识，让学生认识到“锄禾日当午，汗滴禾下土”的劳动艰辛，我们在校园的一角开辟“开心农场”，实践活动的内容有蔬菜品种的选择、施肥前的准备工作、施肥的方法、找出蔬菜生长不好的原因、进行收成的价值评比，最后是分享劳动成果的“吃丰蔬”。学生在完成实践作业的过程中培养了规划、合作、坚韧的品格，也塑造了学生的责任心、公益心、分享心的优良品质。

六、设计与数学相结合的跨学科作业

在六年级环境保护内容的教学中，教师结合本地实际，引导学生运用数学计算的方法设计跨学科作业，这种来自生活中真实的数据，更能说明问题。

在多年前，由于某江水域上游的养殖业规模的不断扩大，很多养殖企业只顾经济效益而忽视环境保护，将污染物直接排放，造成某江下游水域水质恶化，而某种猪场实现了污染物的零排放，以下是一些从猪场中采集到的数据。

某种猪场目前存栏商品猪1200头，其中母猪180头，崽猪400头。以平均每头猪排1斤猪粪，0.5斤猪尿计算，1200头猪1年约排21.9吨猪粪，10.95吨猪尿。如何处理这些污染物呢？猪的排泄物通过地下管道流到集粪池内经搅拌器打烂后，抽吸到干湿分离器内把固体废物和液体废物分离，固体废物可作为柑橘等果树的有机肥料，液体废物则排入沼气池内经过多级沤化、沉淀，污水变中水，可以用来浇灌养猪场内的绿化植物和养猪场山下坡上的牧草，所产生的沼气是猪舍保温和烧菜、做饭的上好燃料，剩余的水排入净化池可以养鱼，实现了零排放。而如果没有沼气，用烧煤或用电给猪舍保温一年要花多少燃料费呢？计算如下，4座崽猪舍一年180天需要保温，一座崽猪舍一天用煤的费用为15元，一年下来可以省下10800元的燃料费。用中水浇灌的这些牧草一天能割大概500斤。用这些牧草喂猪一天能省300斤饲料，以每斤饲料1.5元计算，一天就可以省下450 元，一年有240天可以割取牧草，一年就可以节省108000元饲料费用，还能提高猪肉品质，取得更好的经济效益。猪吃剩的牧草渣还可以用来喂养猪场山脚下五口鱼塘的草鱼，一年可再创收 50000 元。环保设施一年省下了10800元的燃料费和108000元饲料费，卖鱼所得50000元，共创收168800元，这是一笔可观的经济收益。通过数据的收集、整理和计算，学生看到了该养猪场兼顾经济效益和环保效益，又使家乡河流减少了污染。近年通过环保治理，家乡的山复绿，水复清，既有了金山银山，又有了绿水青山，符合国家提出的可持续发展的战略要求。

七、设计与考察当地古文化相结合的跨学科作业

因地制宜地挖掘利用本地得天独厚的条件和特色资源，服务于科学教育，不仅能让学生学到与课本相关的科学知识，还能激发学生对家乡悠久历史文化的自豪感，迸发爱乡之情。1972年，在白沙中学地势较高的黄土坡上，发现了新石器时代的遗址生活层，出土了石斧、石钺。翌年以张兆声为主编，编纂了《龙岩民俗文物》一书，并把白沙大埔仑出土石斧、石钺的地址定为“秦汉时期遗址”。

白沙大埔仑，相对中原、长江流域的农耕较为落后，为距今8600～5000年之间的新石器晚期，当时石犁、石镰已经广泛使用。这些内容可以结合四年级下册“岩石与土壤”单元教学，引导学生探究这些石器的石质，属于什么类型的岩石，这类岩石的特性与工具的属性有什么样的关联？解答这些问题的过程，培养了学生以客观事实为依据的科学态度，课堂所学知识得到了灵活应用。由此拓展，让学生去拾拣各种岩石，并把岩石展示出来，对照课本图鉴，识别不同岩石的名称、成分、硬度、光泽度、透明度等特性，教师根据实际情况，联系学生认识岩石的情况，设计各种类型的跨学科作业，巩固课堂所学，认识家乡岩石种类及分布。

【本文系福建省教育科学“十四五”规划2022年度“协同创新”（含帮扶项目）专项课题“基于STEM理念的小学科学跨学科作业设计研究”的研究成果，立项批准号Fjxczx22-052】

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.义务教育科学课程标准[M].北京：北京师范大学出版社，2022.