融合学科思想方法,构建高效科学课堂

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  粤教科技版五年级下册第一单元《身边的桥梁》,课程涉及对桥梁形状、结构特点的描述,物质材料的性能了解与选择,结构的稳定性,对桥梁承载力的探究,桥梁模型的设计与建造,桥梁建设与环境的关系、桥梁造型的艺术性等。课堂教学必须融合多学科的思想方法,才能有效引导学生开展学习,实现培养学生科学素养的目标。
  一、科学与语文的融合
  人教版三年级下册课文《赵州桥》中有这么一段描述:赵州桥非常雄伟。桥长五十多米,九米多寬,中间行车马,两旁走人。这么长的桥,全部用石头砌成,下面没有桥墩,只有一个拱形的大桥洞,横跨在三十七米多宽的河面上……这种设计,在建桥史上是一种创举,既减轻了流水对桥身的冲击力。
  《赵州桥》是一篇重点课文以这篇课文引入,学生纷纷举手发言:
  “赵州桥是隋朝的石匠李春建造的,到现在有一千三百多年。”
  “赵州桥只有一个大桥洞,桥面宽九米多,横跨三十七米多宽河面,它用圆弧拱形代替半圆拱形,桥面降低,道路平坦,便于通行,在当时是一个创举。”“这么长的桥,全部用石头砌成,怎么砌的?”
  学习过的内容,熟悉的话题学生在语文课上没有获得解答的问题这时候迫不及待要提出来,学生的探究热情被激发出来,这时候已经跃跃欲试了。
  二、科学与数学的融合
  教师引导学生观察对比,运用分类思想方法、类比思想方法,分析不同桥梁的特点,发展思维活力。《身边的桥梁》这一单元,教材设计用独立课时分别对梁桥、拱桥、悬索桥、桁架桥进行探讨和研究,本身就运用了分类思想方法,对不同特点的桥梁分别进行探讨研究,无疑是掌握各种桥梁特点的有效方法。但是,作为交通设施的桥梁,承重能力和稳定性问题是首要考虑的问题。这样,使得对桥梁的研究又具有相同的方向性。因此,在研究过程中,有必要把不同特点的桥梁进行比较性研究,使学习更有实效。
  数学分类通常以对象的数或形的本质属性为根据进行分类;类比是通过寻找与确定两个或者两类事物之间的相似关系,根据其中一方的特征、规律以及性质推测出另一方的特征、规律以及性质。分类思想方法和类比思想方法在数学常运用以解决复杂的问题,运用到科学学习当中,有异曲同工之妙用,可以使学生思维更具活性。
  在桥梁的建造史上,拱形结构被广泛运用,为了探究拱形结构的作用,教材设计了对比试验活动,运用相同的纸质材料,搭建两座跨度相同的纸桥,在桥中间位置分别把质量相等的笔一支一支加上去,分别计算两座桥最大的承重,通过数据统计结果,验证拱形结构比平面结构承重能力更大。
  数据是最有力的证明,它比语言描述更具有说服力。在各个科学领域中,数据常常运用于阶段性和结论性研究,推动着科学技术的不断改进和创新。在本单元最后一节课“设计与制作:我的小桥”,教师可以鼓励学生通过测试收集数据,比较分析不同设计作品的承重能力,共同探讨改进桥梁设计的方案,引导学生养成数据实证的意识。
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