跨學科概念在小學科學大單元創新教學探究

《義務教育科學課程標準（2022年版）》提出的“跨學科概念”包括物質與能量、結構與功能、系統與模型、穩定與變化四個核心。這些概念有助于學生在理解科學核心概念的基礎上，形成超越單一領域的整體認識，將多學科知識整合為連貫的框架。本研究深入探討了這四個跨學科概念在小學科學大單元教學中的創新應用。通過設計跨學科教學內容和方法，本研究展示了如何幫助學生構建立體性知識框架，并靈活運用多學科知識解決現實問題。同時，大單元教學設計的實施過程也充分激發了學生的創新欲望和創造發明能力。

一、理論框架構建

我國2022年新頒布的《義務教育科學課程標準》規定了13個學科核心概念作為學生必修的科學課程核心內容，提出通過對學科核心概念的學習，理解物質與能量、結構與功能、系統與模型、穩定與變化4個跨學科概念。跨學科概念是指能夠涵蓋和解釋不同學科內部縱向和橫向間的知識發展和關聯的上位概念，具有高度的抽象性、包容性和解釋力。單元教學設計則是教師整合教學內容、提升教學質量的有效手段。在設計與實施教學時，需綜合考慮學習需求、教學目標、資源及評估方式，確保教學效果。基于跨學科概念的小學科學大單元設計，旨在通過整合相關知識、概念與技能，以任務為導向，促進學生綜合學習和解決問題能力的發展。這一研究不僅關注跨學科概念的融合，還探索其對學生學習的影響，為小學科學教學提供理論支持和指導。

二、研究方法

本研究以小學科學教材為基礎，致力于跨學科概念與大單元課程內容的融合，搭建設計與實施的課程體系。采用文獻研究法，深入分析跨學科概念和大單元設計的最新成果；運用課堂觀察法，深入實際教學現場，記錄跨學科概念和大單元設計的實施情況；通過課例研討法，組織教師分享跨學科概念和大單元設計的教學經驗；最后，以案例研究法，剖析具體案例，分析教學效果及存在的問題。這些方法將為本研究提供理論支撐、實證資料和改進建議，推動小學科學大單元設計的優化與發展。

三、跨學科概念在小學科學大單元教學中的創新實踐

（一）教學內容設計：跨學科概念的融入與整合。跨學科內容整合是跨學科教學的關鍵。小學科學大單元教學中，教師需深究各領域間的內在聯系，找出共通點，實現有機融合。以“制作我們的小船”大單元為例，教師結合課程標準設計《制作我的動力小船》。學生為船設計驅動裝置，如磁力、風力、蒸汽等。教師適時引入物質的結構與性質、物質的變化與化學反應、物質的運動與相互作用、能的轉化與能量守恒、地球系統、技術、工程與社會、工程設計與物化等學科核心概念，幫助學生理解跨學科概念，并將其應用于解決實際問題。此舉不僅豐富了教學內容，也提升了學生的綜合能力和創新思維，為跨學科教學注入了新的活力。

（二）教學方法選擇：跨學科概念導向的教學方法創新。跨學科概念教學呼喚教學方法的革新。傳統的講授式教學已難滿足需求，需探索新方法。項目式學習尤為適用，設計跨學科項目任務，讓學生在實踐中綜合應用各科知識。通過項目式學習，學生深化理解核心概念，提升跨學科應用能力和問題解決能力。合作學習也是常用方法，分組探究問題，相互啟發，全面理解跨學科概念。探究學習則強調學生主動性，引導其提出問題、設計方案、進行實驗，發現跨學科規律。這些方法共同推動跨學科概念教學的深入發展。

（三）教學評價：跨學科概念教學效果的評估與反饋。跨學科概念實踐需創新內容與方法，強調教-學-評一體化，促進學生科學素養與綜合能力發展。首先，創新教學策略，促進跨學科概念的理解與應用。以大問題、大情景、大任務引導，設計綜合性任務，引導學生主動探究、合作學習，解決實際問題中深化理解并應用概念。利用現代技術手段，提供直觀生動的學習體驗，激發學生學習興趣和探究欲望，全面促進學生科學素養與綜合能力的發展。其次，創新教學評價，實現教-學-評的有機結合。在教學評價方面，我們改良傳統的評價方式，采用多元化評價手段，全面評估學習成果。注重過程與結果評價結合，既關注學習過程又重視成果質量。強調評價反饋作用，及時將結果反饋給學生，助其了解學習狀況，調整策略，提升效果。此舉旨在實現教-學-評的有機結合，促進學生全面發展。

（四） 實施案例展示與效果分析。為深入剖析跨學科概念在小學科學大單元教學中的創新實踐效果，我們選取《制作我的動力小船》與《微型生態園》兩個典型案例進行展示與分析。《制作我的動力小船》案例旨在通過動手制作與實踐，讓學生感受科學的魅力。針對不同學段，我們設計了不同難度的任務。低年級學生制作磁動力小船，初步接觸磁鐵性質與力的相互作用；中年級學生挑戰風動力與電動力小船，深入了解風能轉換與電路知識；高年級學生則制作蒸汽動力小船，綜合運用多學科知識，實現復雜工程設計與物化。此案例有效鍛煉了學生的實踐能力與創新思維，提升了他們的科學素養。《微型生態園》案例則注重物質變化、生命系統、生物與環境等領域的知識融合。通過構建微型生態系統，引導學生探索生物與環境間的相互作用。低年級學生通過《“葉”之禮》大單元，了解植物作用與生存條件，樹立環保意識；中年級學生設計《未來動物園》，觀察生物生長規律與生物間關系，提升實踐能力與創新意識；高年級學生則打造《微型生態園》，親手構建微型自然環境，理解生態系統原理與生態平衡。此案例讓學生在跨學科學習中體驗科學樂趣，培養觀察、記錄與分析能力。

四、研究結果

（一）創新實踐效果。在小學科學大單元教學中實施跨學科概念的創新實踐，取得了顯著的效果。首先，學生的學習興趣得到了極大的提升。跨學科概念將不同領域的知識融合在一起，使得科學課程變得更加生動和有趣。學生在探究跨學科問題時，能夠主動思考、積極參與，表現出濃厚的學習熱情。其次，學生的綜合素質得到了全面的提升。最后，教學效果得到了顯著的改善。通過跨學科概念教學的實施，學生的學業質量有了明顯的提升。

（二）反思與改進。首先，教師跨學科素養的提升是關鍵。為了更好地實施跨學科概念教學，教師需要不斷更新知識、提升能力，以更好地應對教學中的挑戰。其次，教學資源的整合和優化也是必要的。跨學科概念教學需要更多的教學資源支持，學校應加大對教學資源的投入力度，為跨學科教學提供必要的保障。同時，教師也應善于利用現有資源，進行有效的教學設計和實踐活動。此外，對教學效果的評價機制也需進一步完善。

責任編輯 邱 麗