服务拔尖创新人才培养的科学与体育与健康跨学科教学策略实践研究

一、来源与思考

习近平总书记指出“科学研究特别是基础研究的出发点往往是科学家探究自然奥秘的好奇心。”好奇心是人类探索未知的原动力，守护青少年的好奇心和创造力，是新时代教育工作的重要使命。

体育运动从走、跑、跳、投到球类运动、水上运动及冰雪运动都蕴藏着科学。学生根据自的好奇心通过实验等科技手段，探寻答案、解释并演示体育运动中蕴含的科学原理。这对其的创新思维培养和问题解决意识的提升有重要意义。

综上所述，借助科学和体育与健康的跨学科教学内容，鼓励学生从自己的视角观察生活、体育运动，注重从发现问题和解决问题的过程中获取知识，在五育融合的理念下，完善学生知识结构，培养学生适应终身发展所需要的正确价值观、必备品格和关键能力可以发挥重要的作用。

二、研究目标

1.实现“科学和体育与健康的跨学科”课堂教学的有效性     

学生在在进行体育中的科学原理探究活动中，普遍积极性较高，但教师要引导学生做到根据具体现象的观察和比较，提出可探究的科学问题，并给予已有经验形成假设，制定探究计划。最终运用观察、实验、查阅资料等方式获取信息，用科学的方式处理信息，得出结论分，找到体育中蕴含的科学原理，提高自身发散思维、突破定势等创造性思维的能力。

2.以学生为主体，实现科学和体育与健康的跨学科的教学意义   

为了以培养全面发展的人为根本目标，为培养创新拔尖人才有健康的体魄和健康的心理，把现代教育教学理论和信息技术手段与自身的教学实践有机结合起来，运用调查法收集信息，了解学生感兴趣的健康问题，结合课堂教学内容，引导学生运用所学，做一名小小营养师，健康生活管理员，科学的进行体育锻炼，养成良好的作息和卫生习惯，树立安全意识，保持良好心态，适应自然和社会环境。

三、研究内容

1.借助科学和体育与健康的跨学科实践活动，全面提升学生创新意识

每一项体育运动中都蕴含着科学原理，但对于学生来讲，怎样自主发现并提出可探究的问题，是需要借助科学课的学习和训练的。在此过程中，学生会在学习的过程中，产生对于问题研究的新思路，养成根据现象或事实提出问题的好习惯，进而通过研究得出科学结论，同时运用结论对体育运动中的相应规则进行解释与分析，对体育技能的掌握，做到知其而并知其所以然，在学习和实践的过程中提升提问和求学的创新意识。

2.借助科学和体育与健康的跨学科实践活动，全面提升学生创新思维

健康内容的学习是科学课和体育与健康课共同涉及的部分，同时也是每名学生每天都需要面对的具体生活组成，好的身体更有利于学生的成长和学习。因此，在进行这部分的学习时，学生可以基于科学课上人体的结构和功能展开想象力，运用重组思维、发散思维、突破定势等创造性的思维方法，对身体结构的科学原理学习提出合理的观点，初步进行创意设计，运用文字或画图等方式，完成自己的学习研究报告，并在探究学习的过程中学会健康生活的方法，保护耳朵、保护心脏、保护肺等器官的保护方法，做到用创新的思维学习，用健康的方式生活。

四、课题研究的结论——教学策略

1.在模型建构中求证，促学生创新思维发展

众所周知，身体器官的学习是科学课和体育与健康课中的共有内容，在传统的教学中，体育课通常都会教给学生保护身体器官的具体方法，但这么做的原因是什么呢？在本次课题研究中，通过在科学课中引领学生他那就身体的结构，器官的组成，从而帮助学生知其然并知其所以然。

例如：借助模型建构进行模拟实验的教学方法，对教学内容进行循序渐进地整体设计，以《我们是怎样听到声音》的一课为例，在一系列有层级进阶、既动手又动脑的活动中，充分调取学生原有认知，引导学生围绕核心概念开展从耳朵的结构到功能相互关联的教学活动来完成大概念的建构，为自己的推测和想法找证据，经历多次推测过程，最终通过观察、建构模拟实验、视频资料等多种方法验证假设。有效提高学生运用理性思维进行推理求证，创新思维解决实际问题的能力。

2.基于学生的需求，确定科学和体育与健康跨学科研究内容

例如《探究心率与运动的奥秘》这一内容的由来是在一次科学课上，我关注到班中有几位同学趴在桌子，我关注到班中有几位同学趴在桌子上闷闷不乐，问其原因了解到是因为上节体育课刚刚进行了体质健康测试中心率项目的测量，几位同学由于成绩不好而导致情绪不佳于是我问道：“你们觉得心率成绩不好是什么原因造成的呢？”有的同学说：“因为没有做好准备活动”；还有的同学说：“因为平时不爱运动。”而当我继续追问为什么运动会对我们的心率有影响时，学生却支支吾吾，说不清楚了，于是我便问道：“那么大家想不想增强我们的心脏机能从而提高我们的心率成绩呢？”同学们纷纷表示想要增强自己的心脏机能，于是我们基于教科版科学五年级上册教材《健康生活》单元有关运动与心率部分的内容对此问题进行了深入研究。

主题探究的核心问题确定为“怎样增强的心脏机能？”，学生依托教材的学习内容，通过推理论证掌握怎样增强的心脏机能的同时，达成自身心脏机能的增大，在探究活动开展的过程中，学生提出通过加强心脏机能的锻炼可以增强人体心肌强度从而增大我们的心脏机能，为了搜集论据证明论点，需要学生按计划长期进行实践活动并监测自身心脏机能的变化，然而学生的锻炼内容又多数与体育相关，例如：跳绳、跑步等。在此过程中，我们认为仅借助科学学科的课堂教学不足以完成，体育教师对学生进行专业的指导有助于学生安全有效的开展实践活动，在最后的展示交流进行论证时，学生利用信息技术手段能够更清晰的展示自己搜集论据的过程及结果。最终主题探究实践活动需综合运用多学科知识与技能来寻求证据，解决生活中问题的同时，落实学生科学思维中推理论证能力的培养。

3.基于教材的拓展与补充，开展长周期的跨学科探究实践活动

教科版教材五年级上册《健康生活》单元运动与心率部分的内容对于学生想要增强自己的心脏机能的想法提供了很好的理论依据，而在以往教学过程中对于教材第二、三课时《身体的运动》《心脏与血液》的学习，我们只是通过运动后测量心率得出数据，引导学生分析参加体育锻炼能提心脏机能的原因，并没有展开具体的活动，利用数据来验证孩子们的猜想；合理规划自己的锻炼计划，也只是停留在计划阶段。

在本次研究中，借助体育课学习的知识与技术，依托教材的学习内容，查阅资料，制定具有自己特色的增强自己的心脏机能锻炼计划，为了搜集到足够的证据，学生结合自己的计划开展长达两个月各种各样的锻炼，在每天进行体育锻炼的同时，每周利用运动手环监测自己运动后的心率变化，经过两个月的积累后，学生形成了自己锻炼方式与心率变化间关系的数据，最后不同小组借助多媒体设备以视频、PPT、现场演示等不同的形式对锻炼过程进行汇报，利用折线图分析心率变化趋势，汇报过程中，小组间对同学们丰富多彩的汇报进行评价，在验证自己观点的同时，掌握更多心脏机能的方法。这将促进学生建立证据与解释之间的关系并提出合理见解，形成运动与健康生活的整体认识，在更好达成学生推理论证思维培养的同时，孩子们的身体素质得以提高，促进中国学生发展核心素养的形成。