小學科學跨學科主題學習設計探究
——以項目式學習“生活中的銹”為例

廣東省深圳市福田區東海實驗小學 周 燕

一、背景介紹

2021年，“雙減”政策正式出臺。“雙減”政策明確提出，全面壓減作業總量和時長，減輕學生過重的作業負擔。作業變革讓學生有了豐富的課余時間，如何利用這些時間，同時提升學生的科學探索興趣，這是科學教師面臨的一個新挑戰。

2022年，教育部印發新的科學課程標準，其中提到“設立跨學科主題學習活動，加強學科間相互關聯，帶動課程綜合化實施，強化實踐性要求”，讓學生“認識物質是變化的，物質的變化伴有能的轉化，有助于學生形成物質與能量、穩定與變化等跨學科概念”。如何設計好跨學科主題活動，幫助學生建立良好的科學素養，是每一個科學教師都應該去努力探索的。

二、設計理念

（一）用“KUD模型”進行教學目標分析

筆者圍繞教科版科學六年級下冊第二單元的第五課《鐵生銹了》和第七課《控制鐵生銹的速度》設計了項目式學習“生活中的銹”， 通過觀察、實驗獲得證據，讓學生確定鐵銹是一種不同于鐵的新物質；通過交流研討，讓學生自主確定研究問題，制訂嚴謹的實驗方案；根據實驗方案，讓學生在課外主動探究鐵生銹的原因，對觀察結果進行簡單整理、分析，并概括總結，逐步形成科學概念。

1.學生將知道（K）

（1）如何設計鐵生銹的對比實驗。

（2）鐵生銹的原因。

（3）如何控制鐵生銹的速度。

（4）如何防銹。

2.學生將理解（U）

（1）從“假設—檢驗”得出結論的科學探究方式。

（2）確定一種物質是否新物質需要有足夠的證據，培養證據意識。

（3）意識到可以利用科學有效的方法防止鐵生銹，大大減少資源的損失。

3.學生將做到（D）

（1）自己設計實驗方案，主動探究鐵生銹的原因，對觀察結果進行簡單整理、分析，并概括總結，逐步形成科學概念。

（2）通過觀察、實驗獲得證據，確定鐵銹是一種不同于鐵的新物質。

（3）用“科學討論會”的方法進行合作學習，互相啟發，以便更好地得出科學結論。

（4）分享匯報自己的學習成果并完成反思。

（二）用小組合作的項目式學習方式完成探究

項目式學習是“從真實情境出發，解決實際問題”。本案例圍繞小學科學的核心素養設計，促進學生積極參與、主動探究，引導學生做好每一個實驗。在案例設計中引入 PBL （基于問題的學習）項目式學習的理念，巧妙設計引入環節，引導學生思考銹從何而來。圍繞驅動問題，讓學生主動探究，小組合作，設計實驗方案，完成實驗觀察。在實驗的基礎上，設計出防銹方案，解決地下車庫的生銹問題。 同時，結合 PBL 的黃金標準，設計出層層遞進的學習任務，培養學生的合作交流能力、創新能力和解決問題的能力。

（三）以科學學科為主的跨學科設計

本案例以生活中的銹為研究對象，探討如何解決學校停車庫的生銹問題。以科學學科為主，融入語文的觀察、數學的數據分析進行設計，以觀察、記錄、調研、設計、展示為主，提升學生的綜合學科素養。

三、解決方案：設計小組項目式學習方案

（一）用PBL理念設計學習任務

在項目導入環節，筆者首先讓學生觀看視頻，思考：為什么4S店倉庫的新車會生銹？開啟自主研究，通過一系列學習任務依次推進學習研究，了解“鐵為什么會生銹”和“如何控制鐵生銹的速度”，最后完成學校的地下車庫防銹方案。

（二）全員參與，分組探究

在六年級全年級展開“生活中的銹”的項目學習。項目從4月中旬開始導入，到5月底完成項目展示，6月中旬收齊所有的試驗記錄單等，完成項目匯報和反思。

每個班自由分組完成任務，學生以小組為單位自主進行實驗，在完成實驗和方案后以小組為單位進行全班展示匯報。

（三）自主設計，激發興趣

學生根據自己已有的經驗以及自主學習成果，通過合作、溝通，設計出本組實驗方案（每個組選擇的實驗材料可能不同），他們因為擁有了學習的自主性，所以學習的熱情變得高漲了，通過不同小組的分享，他們還發現了很多課本沒有提到的知識。

（四）多元評價，鼓勵探究

本案例的評價將過程性評價與總結性評價、表現性評價結合起來，進行多元評價，鼓勵學生大膽發現，勇于創新（見表1）。

表1 評價方式

現場展示的時候，學生根據表2的評價標準進行點評。

表2 作品評價方案

（五）綜合利用跨學科學習工具

在作業設計中，筆者綜合運用了網絡調查、課本閱讀、KWL表格、實驗設計單、觀察記錄單、小組分工表、任務進度表等跨學科學習的工具，幫助學生更有序地自主完成學習任務。

四、實踐過程

（一）精心設計并安排每個階段的學習任務

筆者整合單元學習的內容，以科學學科為主，結合語文、數學等學科知識，設計出8個學習任務（見表3）。

表3 各階段學習任務

（續表）

（二）學習任務完成良好，學習成果豐富

學生在整個學習階段完成了實驗設計、觀察記錄、實驗報告、小組匯報和設計防銹方案，還有個別學生結合研究過程和發現撰寫了研究小論文。

五、成效影響和反思總結

在這個項目里，每個學生都有著不同的收獲，實驗激發了學生學習的積極性，以小組合作并進行演示文稿匯報的方式培養了學生團隊協作能力、溝通能力以及口頭表達能力等，鍛煉了學生對項目式學習與日常學習做出合理規劃的能力。同時，培養了學生每天觀察的習慣，提升了學生拍照和整理文檔的能力。在匯報過程中，學生發現其他同學優秀的地方，從中取長補短。學生有了主動學習的意識，他們在科學觀察實驗中不再是“走馬觀花”，而是細心觀察，共同討論。最后的復盤，幫助學生提升自信心和成就感，總結收獲。

通過理論聯系實際的實驗和探究，學生對跨學科核心概念“物質的結構與性質”有了進一步認識，學生的科學核心素養得到了增強，他們的觀察能力、合作能力、溝通能力、設計能力也都有較大提升。

本項目受到學生和家長的好評，同時獲得福田區項目式學習教師賽特等獎、廣東省項目式學習案例二等獎、廣東省青少年科技創新大賽二等獎。

未來如果再帶領學生進行“銹”的學習，筆者會考慮加大數學的元素，增加設計方案的成本預算，找到更好、更經濟、更美觀的防銹方案。