“可惜没有足够的时间进行科学探究。”我们从同事那里一遍又一遍地听到这种说法。我们都知道科学课程无论是1天结束时的20分钟，还是每周与社会科学课程的竞争，通常都排在英语语言艺术（ELA）和数学之后。英语语言艺术和数学开始测试的时间较早，且学校的资金也主要依赖它们，因此，学校管理人员要求教师在这2个科目上尽可能多地安排时间。在我们作为课堂教师和专业发展指导师的这些年里，我们一直试图找到一个创造性的方法，让学生通过其他内容领域的学习体验科学的乐趣、奇迹和兴奋——这样既对学生负责也对学校管理人员负责。

众所周知，语言最好通过上下文学习。学习者必须谈论某事，听某事，阅读某事，并写某事。我们的思考和实践都是围绕着如何让“某事”变成科学。在《内容开发的自然顺序》（Wesson，2002）中，讨论一个人的新理解是后来所有理解的基础。当学生在科学调查期间进行语言练习时，他们会理解自己的想法，倾听他人的想法，了解多种观点，再重新思考自己的想法，评估他人的想法，并在写作前形成自己的观点（Worth，2008）。Stoddart、Pinal、Latzke和Canaday（2002）指出，科学和语言之间存在天然的协同作用，这为学生理解科学内容和语言都提供了机会，效果比单独学习二者更好。换句话说，二者的整合大于部分相加的总和。最近，美国国家科学院（2018）强调了英语教师需要“在STEM概念和实践教学中明确关注语言（以）鼓励英语学习者充分开发他们的语言和交际能力”。基于以上考虑，我们作为语言教师和科学教育者，已经深入思考了如何更好地整合语言、读写和科学教学，既能为学生提供有意义的体验，也方便教师理解和满足语言与科学两大类内容标准。

从科学开始

我们如何做到这一点？在考虑开始将科学与英语语言艺术结合时，我们总是从科学开始——我们希望学生用科学提升他们的语言和读写能力。我们知道为了让学习者开展探究性科学活动，需要在动手课中找到合适的时间，让学生有意义地练习口语、听力、阅读和写作这4项语言能力。我们如何通过运用学生谈话策略、阅读策略或写作策略使得课程设计与英语语言艺术的连接更加明确呢？

我们从科学开始。为了我们的专业发展和写这篇文章，我们选择通过一堂力学课程分享我们的跨课程设计过程。课程已经与2年级和3—5年级学生和教师实践过了。我们发现这些内容对不同年级的教师来说都是相关且可以理解的。本课程作为我们所有科学和英语语言艺术课程所遵循的教学流程的示例。

首先，我们查看《新一代科学教育标准》，明确小学生典型课程预期表现。对于本课，我们决定使用“3-PS2-1：设计和开展调查研究，以提供平衡力和不平衡力对物体运动影响的证据”。

一旦我们找到了预期表现，我们就会注意到科学与工程实践（设计和开展调查研究）、学科核心概念（力和运动）及跨学科概念（因果）。然后，我们开始制订我们的5E课程计划，该课程计划在网上共享（请参阅在线补充材料）。在整个规划阶段，我们牢记科学活动要促进学生交谈和讨论的初衷，同时紧扣获取、评估和交流信息的目标。

设计5E课程

引入

首先，我们如何让学习者参与科学内容？我们记得佩奇·基利（Page Keeley）在《开发学生的科学概念》一书中“桌上的苹果”活动中探究作用在桌子上的苹果的力。在这个场景中，5个孩子对“力”有5种不同的想法，学生必须决定他们同意哪个孩子的想法。我们认为使用基利的探究案例作为预期集可以很好地进行活动导入（Beauchamp、Kusnick和McCallum，2011），它可以激活学生的先验知识，为初步讨论创造条件，并将他们吸引到后续的思考中。在这个环节，会针对特定主题给出若干陈述，学生判断是否同意。作为教师，使用预期集导入可以让我们在开始正式课堂内容前，了解学生的想法，并为学生提供练习口语、听力、阅读和写作的机会。它还有助于激发学生对某个主题的好奇心，并帮助他们与以前的经历联系起来。

诸如此类的活动对学习英语语言的学生尤其有益，能让他们充分运用先前的知识且对他们的科学和语言学习有帮助（Tolbert和Knox，2016）。我们通常会听到学生说这样的话：“我同意山姆的观点，重力是让我坐在椅子上的力，所以我认为只有一种力——重力作用在苹果上。”

探究

对于探究，我们决定让学生在5个活动站点操作材料。他们研究、观察并在文档表上记录数据（参阅在线补充材料），以确定材料如何相互作用。学生4人1组，每5分钟轮换1个站点。在第1个站点，他们将砖块放在海绵上，观察2种材料之间的相互作用。在第2个站点，在塑料杯上放上1张索引卡片，再在索引卡上放上1枚1分钱硬币，让学生观察并思考如何在不拿起索引卡的情况下将硬币放入杯中。在第3个站点，将1分钱硬币放在1卷胶带上，胶带放在1个宽口塑料瓶上，学生观察并思考如何将硬币装进瓶子里。在第4个站点，学生举起1块砖，观察自己的肌肉是如何让砖举起或落下的。最后，在第5个站点，在2把椅子之间架上2根1米左右长度的木棍，在木棍上放置砖块，观察砖块和木棍之间的相互作用。当学生走完5个站点，学生自然地讨论、记录和修改他们在每个站的发现。作为教师，我们提出问题，引导他们更深入地思考和观察，我们在各站点走动时也形成性地评估学生的理解情况。

走到每个站点时，我们通常会提出问题，引导学生对力的观察并与他们之前的经验联系起来，例如：“你注意到了什么？为什么硬币掉进了杯子里？用你的双手向我展示你认为你在这里观察到的力。你需要做什么才能让你手中的砖块向上移动？你在哪里看到某个物体作用在其他物体上？这是这里唯一的推力吗？”在这些小组对话中，学生练习他们的语言技能并记录想法，为即将在“解释”阶段进行的全班讨论作准备。学生分享一些想法，例如“砖块向下推的力量越大，海绵就越平”和“当我弹开卡片时，硬币掉进了杯子里。”