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摘 要：科学与语文、数学、英语、社会等学科都有密切联系。教师应站在学生建构知识的角度，运用科学的教学手段加以引导，利用各学科交叉的知识或技能，使学生的认知结构主动地靠近新知识；通过学科之间的沟通，将原本片面的知识立体化，形成一个有活力的、融多门学科为一体的网状认知结构。
关键词：建构主义 多学科渗透 科学教学
建构主义的学习理论认为：学习过程不是学习者被动地接受知识，而是积极地建构知识的过程；在学校里，学习不是教师向学生传递知识的过程，而是学生建构自己的知识和能力的过程。建构主义主张“为理解而学习”，这就要求学习中不能只记住一些概念、原理或只能应付课本上的一些习题，要求学生获得的知识是结构化的、整合的，而不是零碎的、片面的，要求学生对知识形成多角度的丰富的理解，从而使他们在面对新问题时，能灵活利用它们解释新现象、想出好办法，形成解决各种问题的程序。建构主义主张“通过问题解决来学习”，这就要求学习中要不断地对各种信息和观念进行加工转换，通过新、旧知识经验的相互作用完成对知识的建构。建构主义教学理论把学习看作是一个不断建构和永恒发展的过程。
所谓“多学科渗透”，就是指学科与学科之间知识的相互融合。初中阶段学生学习的学科较多，各学科间本身就存在着内在的联系，科学与语文、数学、英语、社会等学科都有密切联系。教师应站在学生建构知识的角度，运用科学的教学手段加以引导，利用各学科交叉的知识或技能，使学生的认知结构主动地靠近新知识；通过学科之间的沟通，将原本片面的知识立体化，形成一个有活力的、融多门学科为一体的网状认知结构。该认知结构既有融会贯通的知识资源，又有通过实践锻炼出来的机敏灵活的信息通道，比起孤立知识的占有，其创新优势就非常明显了。
一、语文学科对科学的作用：创设情境，加深知识点的理解
1、语文教材中的内容与科学教材中的内容紧密相联。“在茫茫太空，月亮是地球的近邻。虽说是近邻，离地球也有38万公里，真是可望而不可及。 然而，1969年7月，美国宇航员阿姆斯特朗、科林斯、奥尔德林终于代表全人类拜访了月球，迈开了人类探索太空的重要一步，树起了宇航事业的一块新的里程碑。”这是七年级语文上册课本第19课《月亮上的足迹》开头的一段话。在学习科学七年级上册《太阳和月球》的月球部分时，利用学生已学过的语文知识，既可以创设情境提高学生学习的兴趣，还可在学科渗透与融合中构建更加完整的知识体系。
人教版七年级语文上册四单元的16课，张锋的科学诗《化石吟》，开头是这样的：“最早的鱼儿怎么没下巴？最早的鸟儿怎么嘴长牙？最早登陆的鱼儿怎么没有腿？最早的树儿怎么不开花？逝去万载的世界可会重现？沉睡亿年的石头能否说话？ 长眠地下刚苏醒的化石啊， 请向我一一讲述那奇幻的神话。”在学习科学九年级下册第5节《生物的进化》中的化石时，引入本诗，不仅调动了学生的学习兴趣，更好地理解了学习内容，同时赋予学生科学的眼光，从而有更广阔的文学视野。
2、古诗词中的科学。在教学中引用一些学生感兴趣的、熟悉的古诗创设情境，再利用科学知识加以分析，不仅可以提高学生的兴奋度，强化记忆，而且使学生掌握的知识更加丰满而立体。例如：诗人张继《枫桥夜泊》中的诗句“孤苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”，其中涉及到声音的产生、传播、音色等知识。声音都是由物体的振动产生的，寒山寺的僧人撞击大钟，大钟受到振动而发出声音，发声的同时激起周围的空气振动，一层层传开，形成疏密相间的声波向前传播，当传到枫桥边的客船上，这样诗人就听到了钟声；当停止撞击时，发声随之停止，但声波仍然在空气中传播，听起来余音不绝。不同的发声体制作的材料不同，结构也不同，发出的声音也就不同。诗人能辨别出传来的是钟声，而不是其它乐器发出的声音，就是根据声音的音色来判断的。又如：成像是光学中的重要内容，它的原理是光的反射定律，很多诗词都包含了平面镜成像的原理。如《望洞庭》中的“湖光秋月两相和，潭面无风镜未磨”，这里“平静的湖面”、“镜面”都可以相当于平面镜，月亮会通过它们呈现等大的虚像。“池水映明月”、“君到姑苏见，人家尽枕河”、“半亩方塘一鉴开，天光云影共徘徊”，同是平面镜成像的原理。再如：“蒹葭苍苍，白露为霜”、“秋风萧瑟天气凉，草木摇落露为霜”中，都有“露为霜”，意思是晶莹透亮的露水珠已凝结成白刷刷的浓霜。我们从物态变化的角度来看，露是液态，是水蒸气液化而成的；而霜是固态，是水蒸气直接凝华而成的。两者的形成过程是完全不同的，而诗句中却说“露水变成了霜”，其实违背了物态变化的规律，是不正确的。同样的诗句还有“月落乌啼霜满天”，霜应该落在草、树枝等近地表的位置，雾是弥漫在空中的，而诗中却说“霜布满天空”，也并不准确，依我之见可以是“月落乌啼雾满天”。在李白的“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还。两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”中，从机械运动的角度看，舟中人是运动的，所选取的参照物是两岸；从能量的角度看，前进的小舟具有动能；从声现象的角度看，传播猿声的介质是空气；从力的角度看，轻舟所受浮力的施力物是水。
二、社会学科对科学的作用：知识点的互补，辅助理解
在科学中饱含了很多地理知识，在社会学科中也包含了很多地理知识，并且很多是重叠的。科学中主要是从自然地理的角度出发，而社会学科主要是从人文的角度出发。而在学习的时间上也很相近，这就为学生融合知识、构建立体的知识体系提供了有利的条件。例如：在七年级上学期，两门课程中都学到了地图、地球仪、经纬网的知识。在社会七年级上册还学到了季风的知识，而这个知识点在八年级上册的科学中也有提到。科学中侧重于季风的成因，在风向上只提到了偏南风和偏北风。而在社会七年级上册的第50页中更加具体地提到了偏南风包括东南季风和西南季风，而对我国各类季风气候的介绍也更加丰富。在社会学科人文地理的基础上融合科学学科的自然地理，使学生对整个知识体系有了一个比较清晰的认识，起到了高屋建瓴的作用。
三、数学学科对科学的作用：解决问题的利器，深化理解概念
数学是科学的语言和工具，概括科学现象、形成科学概念、整理实验数据、进行逻辑分析、建立科学定律、利用数学图像展示科学规律等等科学的研究和学习过程都离不开数学，而数学知识在初中科学中也展现了非凡的作用。
1、数列方法在科学中的应用。例如，元素周期表中前七周期的元素数如下：
周期数一二三四五六七
元素数 2 8 818183232
请分析周期数与元素数的关系，然后预言第八周期最多可能含有的元素数为_____。
A、18 B、32 C、50D、64
这道题如从数列的角度分析就很简单：2n2。
2、不等式在科学中的应用。根据一定条件求凸透镜的焦距的取值范围，对于初中学生来说的确有困难，运用不等式（组）的知识来解这类问题，就会使问题化难为易。
例如：某同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处时，在光屏上得到一个缩小的像，当蜡烛距透镜9cm时，在光屏上得到一个放大的像，试求凸透镜焦距的取值范围。
分析：根据凸透镜成像规律，首先要求学生由所给成像的性质找到对应的物距与焦距的关系。成放大实像时，f＜u＜2f；成缩小实像时，u＞2f。再将已知条件代入上述关系式可得：
f＜9cm＜2f
15cm＞2f
解不等式组，得到4.5cm＜f＜7.5cm。
答案：4.5cm＜f＜7.5cm 。
3、三角函数在科学中的应用。例如：如图所示，当以方向始终水平的力F缓慢地使竖直杠杆移到水平位置，在此过程中力F的大小情况是？
分析：在本题目中我们首先作出力臂，然后由杠杆平衡条件列出方程式。我们任意取一中间过程设杠杆和竖直虚线成θ角，杠杆长为L，杠杆自身重力为G，则由数学知识我们可以列出方程式：
G·L/2·sinθ=F·L·cosθ
最后我们解得：F=G/2tanθ
这样由三角函数知识我们可以分析研究出力F的变化情况是渐渐增大。
4、数形结合的数学思想在科学中的应用。在科学中常采用数学图像的方法，把科学现象与科学知识之间的关系表示出来。如物态变化一章中采用了“温度——时间”图像表达物态变化中晶体的熔化、液体的沸腾的特点。涉及到的图像有晶体的（非晶体的）的熔化图像、水的沸腾图像等。图像法具有直观、形象、简捷和概括力强的独特优点，它能将科学情境、科学过程、科学状态以直观的方式呈现在我们面前。
用图像法解题的一般步骤是：（1）看清图像中横坐标、纵坐标所表示的科学量；（2）弄清坐标上的分度值；（3）明确图像所表达的科学意义，利用图像的交点坐标、斜率、截距交点和图像与坐标所包围的面积等进行分析、推理、判断和计算；（4）根据图像对题目进行数据计算或者做出判断性结论。
例如：小王同学做“比较两种材料保温性能”的实验，他取①和②两种保温材料，两支相同的温度计，两个相同的大玻璃烧杯、钟表和初温相同、质量相等的热开水，以及细线、硬纸片、剪刀等，做两个外形相同的保温装置，其中一个如图（a）所示。然后在相同环境的房间里同时开始做实验。他根据实验测得的数据绘得图（b）所示的“水温与时间关系”图像。实验过程中室温保持不变，请你回答：
（1）①和②哪种材料的保温性能好？答：______（选填①或②）。
（2）对于同一保温材料内的水，在10min到20min时间内放出的热量______20min到30min时间内放出的热量（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（3）在整个实验过程中，①保温材料内的水放出的热量______②保温材料内的水放出的热量（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
分析：如图所示，我们按上述步骤，先观察横坐标、纵坐标分别表示时间和温度，第二步是观察分度值看清题目的要求。要看到时间的分度值是一大格表示10分钟，一小格表示5分钟，而温度是一大格表示10℃，这样对第二问有帮助。还有最后图像的起点和终点重合表明了第三问的意图。
答案：（1）①；（2）大于；（3）等于。
四、英语对科学的作用：不同语境促进加深学生对知识点的理解
科学教材中大量出现了英语单词和字母代号，使英语与科学学科的联系紧密。例如power，英语中意为权利、政权，在科学中指功率，在日常电器使用中指电源。又如work，英语中指工作，科学上却指做功。
从教育的目的看，一个人需要多学科的综合运用，具有综合分析运用的能力；从教育内容来讲，知识本身是一个整体，只不过研究中将原本是一个整体的知识体系分为各门学科，这些学科在纵向深入发展的同时，又必须横向延伸、相互渗透、趋向结合；从学生发展的需要分析，课堂教学若不能有机渗透，学生着眼于局部的研究领域，得到的是各个部分的知识，而不能从整体上进行把握，这就使学生只见树木，不见森林”。当然，学科渗透时，科学学科要有科学学科的特色。学科间的联系必须恰如其分，适可而止，千万不要把问题扯得太远。
参考文献
[1]吕明德《学习建构主义理论，培养学生创新能力》。
[2]杨建生《数学思维和方法在初中物理中的具体体现》。
“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”
关键词：建构主义 多学科渗透 科学教学
建构主义的学习理论认为：学习过程不是学习者被动地接受知识，而是积极地建构知识的过程；在学校里，学习不是教师向学生传递知识的过程，而是学生建构自己的知识和能力的过程。建构主义主张“为理解而学习”，这就要求学习中不能只记住一些概念、原理或只能应付课本上的一些习题，要求学生获得的知识是结构化的、整合的，而不是零碎的、片面的，要求学生对知识形成多角度的丰富的理解，从而使他们在面对新问题时，能灵活利用它们解释新现象、想出好办法，形成解决各种问题的程序。建构主义主张“通过问题解决来学习”，这就要求学习中要不断地对各种信息和观念进行加工转换，通过新、旧知识经验的相互作用完成对知识的建构。建构主义教学理论把学习看作是一个不断建构和永恒发展的过程。
所谓“多学科渗透”，就是指学科与学科之间知识的相互融合。初中阶段学生学习的学科较多，各学科间本身就存在着内在的联系，科学与语文、数学、英语、社会等学科都有密切联系。教师应站在学生建构知识的角度，运用科学的教学手段加以引导，利用各学科交叉的知识或技能，使学生的认知结构主动地靠近新知识；通过学科之间的沟通，将原本片面的知识立体化，形成一个有活力的、融多门学科为一体的网状认知结构。该认知结构既有融会贯通的知识资源，又有通过实践锻炼出来的机敏灵活的信息通道，比起孤立知识的占有，其创新优势就非常明显了。
一、语文学科对科学的作用：创设情境，加深知识点的理解
1、语文教材中的内容与科学教材中的内容紧密相联。“在茫茫太空，月亮是地球的近邻。虽说是近邻，离地球也有38万公里，真是可望而不可及。 然而，1969年7月，美国宇航员阿姆斯特朗、科林斯、奥尔德林终于代表全人类拜访了月球，迈开了人类探索太空的重要一步，树起了宇航事业的一块新的里程碑。”这是七年级语文上册课本第19课《月亮上的足迹》开头的一段话。在学习科学七年级上册《太阳和月球》的月球部分时，利用学生已学过的语文知识，既可以创设情境提高学生学习的兴趣，还可在学科渗透与融合中构建更加完整的知识体系。
人教版七年级语文上册四单元的16课，张锋的科学诗《化石吟》，开头是这样的：“最早的鱼儿怎么没下巴？最早的鸟儿怎么嘴长牙？最早登陆的鱼儿怎么没有腿？最早的树儿怎么不开花？逝去万载的世界可会重现？沉睡亿年的石头能否说话？ 长眠地下刚苏醒的化石啊， 请向我一一讲述那奇幻的神话。”在学习科学九年级下册第5节《生物的进化》中的化石时，引入本诗，不仅调动了学生的学习兴趣，更好地理解了学习内容，同时赋予学生科学的眼光，从而有更广阔的文学视野。
2、古诗词中的科学。在教学中引用一些学生感兴趣的、熟悉的古诗创设情境，再利用科学知识加以分析，不仅可以提高学生的兴奋度，强化记忆，而且使学生掌握的知识更加丰满而立体。例如：诗人张继《枫桥夜泊》中的诗句“孤苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”，其中涉及到声音的产生、传播、音色等知识。声音都是由物体的振动产生的，寒山寺的僧人撞击大钟，大钟受到振动而发出声音，发声的同时激起周围的空气振动，一层层传开，形成疏密相间的声波向前传播，当传到枫桥边的客船上，这样诗人就听到了钟声；当停止撞击时，发声随之停止，但声波仍然在空气中传播，听起来余音不绝。不同的发声体制作的材料不同，结构也不同，发出的声音也就不同。诗人能辨别出传来的是钟声，而不是其它乐器发出的声音，就是根据声音的音色来判断的。又如：成像是光学中的重要内容，它的原理是光的反射定律，很多诗词都包含了平面镜成像的原理。如《望洞庭》中的“湖光秋月两相和，潭面无风镜未磨”，这里“平静的湖面”、“镜面”都可以相当于平面镜，月亮会通过它们呈现等大的虚像。“池水映明月”、“君到姑苏见，人家尽枕河”、“半亩方塘一鉴开，天光云影共徘徊”，同是平面镜成像的原理。再如：“蒹葭苍苍，白露为霜”、“秋风萧瑟天气凉，草木摇落露为霜”中，都有“露为霜”，意思是晶莹透亮的露水珠已凝结成白刷刷的浓霜。我们从物态变化的角度来看，露是液态，是水蒸气液化而成的；而霜是固态，是水蒸气直接凝华而成的。两者的形成过程是完全不同的，而诗句中却说“露水变成了霜”，其实违背了物态变化的规律，是不正确的。同样的诗句还有“月落乌啼霜满天”，霜应该落在草、树枝等近地表的位置，雾是弥漫在空中的，而诗中却说“霜布满天空”，也并不准确，依我之见可以是“月落乌啼雾满天”。在李白的“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还。两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”中，从机械运动的角度看，舟中人是运动的，所选取的参照物是两岸；从能量的角度看，前进的小舟具有动能；从声现象的角度看，传播猿声的介质是空气；从力的角度看，轻舟所受浮力的施力物是水。
二、社会学科对科学的作用：知识点的互补，辅助理解
在科学中饱含了很多地理知识，在社会学科中也包含了很多地理知识，并且很多是重叠的。科学中主要是从自然地理的角度出发，而社会学科主要是从人文的角度出发。而在学习的时间上也很相近，这就为学生融合知识、构建立体的知识体系提供了有利的条件。例如：在七年级上学期，两门课程中都学到了地图、地球仪、经纬网的知识。在社会七年级上册还学到了季风的知识，而这个知识点在八年级上册的科学中也有提到。科学中侧重于季风的成因，在风向上只提到了偏南风和偏北风。而在社会七年级上册的第50页中更加具体地提到了偏南风包括东南季风和西南季风，而对我国各类季风气候的介绍也更加丰富。在社会学科人文地理的基础上融合科学学科的自然地理，使学生对整个知识体系有了一个比较清晰的认识，起到了高屋建瓴的作用。
三、数学学科对科学的作用：解决问题的利器，深化理解概念
数学是科学的语言和工具，概括科学现象、形成科学概念、整理实验数据、进行逻辑分析、建立科学定律、利用数学图像展示科学规律等等科学的研究和学习过程都离不开数学，而数学知识在初中科学中也展现了非凡的作用。
1、数列方法在科学中的应用。例如，元素周期表中前七周期的元素数如下：
周期数一二三四五六七
元素数 2 8 818183232
请分析周期数与元素数的关系，然后预言第八周期最多可能含有的元素数为_____。
A、18 B、32 C、50D、64
这道题如从数列的角度分析就很简单：2n2。
2、不等式在科学中的应用。根据一定条件求凸透镜的焦距的取值范围，对于初中学生来说的确有困难，运用不等式（组）的知识来解这类问题，就会使问题化难为易。
例如：某同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处时，在光屏上得到一个缩小的像，当蜡烛距透镜9cm时，在光屏上得到一个放大的像，试求凸透镜焦距的取值范围。
分析：根据凸透镜成像规律，首先要求学生由所给成像的性质找到对应的物距与焦距的关系。成放大实像时，f＜u＜2f；成缩小实像时，u＞2f。再将已知条件代入上述关系式可得：
f＜9cm＜2f
15cm＞2f
解不等式组，得到4.5cm＜f＜7.5cm。
答案：4.5cm＜f＜7.5cm 。
3、三角函数在科学中的应用。例如：如图所示，当以方向始终水平的力F缓慢地使竖直杠杆移到水平位置，在此过程中力F的大小情况是？
分析：在本题目中我们首先作出力臂，然后由杠杆平衡条件列出方程式。我们任意取一中间过程设杠杆和竖直虚线成θ角，杠杆长为L，杠杆自身重力为G，则由数学知识我们可以列出方程式：
G·L/2·sinθ=F·L·cosθ
最后我们解得：F=G/2tanθ
这样由三角函数知识我们可以分析研究出力F的变化情况是渐渐增大。
4、数形结合的数学思想在科学中的应用。在科学中常采用数学图像的方法，把科学现象与科学知识之间的关系表示出来。如物态变化一章中采用了“温度——时间”图像表达物态变化中晶体的熔化、液体的沸腾的特点。涉及到的图像有晶体的（非晶体的）的熔化图像、水的沸腾图像等。图像法具有直观、形象、简捷和概括力强的独特优点，它能将科学情境、科学过程、科学状态以直观的方式呈现在我们面前。
用图像法解题的一般步骤是：（1）看清图像中横坐标、纵坐标所表示的科学量；（2）弄清坐标上的分度值；（3）明确图像所表达的科学意义，利用图像的交点坐标、斜率、截距交点和图像与坐标所包围的面积等进行分析、推理、判断和计算；（4）根据图像对题目进行数据计算或者做出判断性结论。
例如：小王同学做“比较两种材料保温性能”的实验，他取①和②两种保温材料，两支相同的温度计，两个相同的大玻璃烧杯、钟表和初温相同、质量相等的热开水，以及细线、硬纸片、剪刀等，做两个外形相同的保温装置，其中一个如图（a）所示。然后在相同环境的房间里同时开始做实验。他根据实验测得的数据绘得图（b）所示的“水温与时间关系”图像。实验过程中室温保持不变，请你回答：
（1）①和②哪种材料的保温性能好？答：______（选填①或②）。
（2）对于同一保温材料内的水，在10min到20min时间内放出的热量______20min到30min时间内放出的热量（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（3）在整个实验过程中，①保温材料内的水放出的热量______②保温材料内的水放出的热量（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
分析：如图所示，我们按上述步骤，先观察横坐标、纵坐标分别表示时间和温度，第二步是观察分度值看清题目的要求。要看到时间的分度值是一大格表示10分钟，一小格表示5分钟，而温度是一大格表示10℃，这样对第二问有帮助。还有最后图像的起点和终点重合表明了第三问的意图。
答案：（1）①；（2）大于；（3）等于。
四、英语对科学的作用：不同语境促进加深学生对知识点的理解
科学教材中大量出现了英语单词和字母代号，使英语与科学学科的联系紧密。例如power，英语中意为权利、政权，在科学中指功率，在日常电器使用中指电源。又如work，英语中指工作，科学上却指做功。
从教育的目的看，一个人需要多学科的综合运用，具有综合分析运用的能力；从教育内容来讲，知识本身是一个整体，只不过研究中将原本是一个整体的知识体系分为各门学科，这些学科在纵向深入发展的同时，又必须横向延伸、相互渗透、趋向结合；从学生发展的需要分析，课堂教学若不能有机渗透，学生着眼于局部的研究领域，得到的是各个部分的知识，而不能从整体上进行把握，这就使学生只见树木，不见森林”。当然，学科渗透时，科学学科要有科学学科的特色。学科间的联系必须恰如其分，适可而止，千万不要把问题扯得太远。
参考文献
[1]吕明德《学习建构主义理论，培养学生创新能力》。
[2]杨建生《数学思维和方法在初中物理中的具体体现》。
“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”