小學科學跨學科教學的特點及實施路徑

摘 要：小學科學跨學科教學的不可或缺性源自培養學生核心素養的迫切需求，應對現實生活復雜問題的實際需要，以及促進終身學習理念的持續發展需要。小學科學跨學科教學強調不同學科知識的融合，以導向性、綜合性和探究性為特點，以標準為導向，深化課程實踐和改進評價體系等路徑可以促進跨學科教學實踐，增強跨學科教學實效。

關鍵詞：小學科學；跨學科教學；教學特點；實施路徑

《義務教育科學課程標準（2022年版）》（簡稱《課程標準》）明確提出“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”［1］。這是我國小學科學課程標準歷經多次修訂，首次引入跨學科概念。可以說，超越單一學科、注重關聯性的跨學科教學已經成為我國基礎教育領域探索人才培養的一種積極又穩妥的策略。這一策略旨在通過優化課程內容、教學方法和評價體系，適應新時代對人才的需求，促進學生全面發展，提高教育質量。跨學科課程建設不僅關注知識的傳授，更強調能力的培養和素質的提升，是推動教育改革、實現教育現代化的重要途徑。

一、小學科學開展跨學科教學的必要性

小學科學是培養學生科學思維和實踐能力的重要學科。隨著科學技術的發展，跨學科教學在小學科學教學中的必要性日益凸顯。以下從發展核心素養的要求、現實問題的復雜性和終身學習的理念三個維度，闡述小學科學開展跨學科教學的必要性，旨在通過跨學科教學，培養學生的核心素養、創新能力和問題解決能力，以適應未來社會需求。

（一）核心素養的要求決定了跨學科教學的必要性

科學教育旨在塑造學生的核心素養，涵蓋了在學習科學課程過程中逐漸養成的、符合個人終身成長及社會進步需求的正確價值觀、基本品質和關鍵能力，是科學課程育人價值的集中體現，包括科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任等方面。［2］小學階段是學生認知發展的關鍵時期，科學教育在這一階段扮演著啟蒙和基礎建設的角色。小學科學開展跨學科教學不僅有助于發展學生的核心素養，也為教育者提供了新的教學方向和方法。首先，核心素養強調的是跨學科整合。在現實世界中，問題往往是多維度且復雜的，單一學科往往無法提供全面的解決方案。跨學科教學能夠幫助學生從不同角度理解問題，培養他們多學科視角的思考和分析能力。其次，核心素養要求學生具備跨學科的創新能力。在創新過程中，學生不僅需要科學知識，也需要藝術、人文等領域的靈感。這意味著小學生在學習科學時，需要將科學知識與數學、語文、藝術等其他學科知識相結合，進行綜合性的思考和應用。例如，在學習生態系統時，學生不僅要了解生物和環境的關系，還要運用數學知識進行數據分析，運用語文知識撰寫觀察報告，甚至要通過藝術形式表達對自然美的感受。這種綜合性的學習方式能夠激發學生的創新思維，培養他們未來面對社會挑戰的能力。因此，小學科學教育應當注重跨學科創新能力的培養，為學生的全面發展奠定基礎。再次，跨學科教學能夠幫助學生樹立正確的價值觀。跨學科教學鼓勵學生參與實踐活動，如科學實驗、社會調查和項目設計等，這些活動可以讓學生在實際操作中學習和應用科學原理，增強他們的實踐技能和創新能力。通過這種方式，學生不僅能夠深刻領悟科學知識與現實世界之間的聯系，還能明確對科學技術的正確態度，認識到科學研究背后所蘊含的社會價值和倫理責任。

（二）現實問題的復雜性決定了跨學科教學的必要性

當今社會我們所面臨的重大問題，如氣候變化、能源危機、DNA測序技術、肥胖癥、全球饑荒、宇宙起源之謎、大規模流行性疾病的防控，以及文化認知與藝術表達等，均無法僅憑單一學科的力量獨立解決。［3］這些問題復雜多元，需要跨學科的知識和方法的相互融合，共同幫助我們尋求解決方案。小學科學開展跨學科教學有利于幫助學生更好地理解和解決復雜的現實問題，提高他們的綜合能力和適應未來挑戰的能力。首先，現實問題的多維度要求我們超越學科界限。以水污染為例，學生將學習造成水污染的化學和生物過程，以及可能加劇這一問題的社會因素和經濟因素。他們也可能從倫理和政治維度探討水污染，考慮公正和水資源的分配。通過跨學科教學，學生將看到水污染不僅僅是科學問題，還是社會和政治問題。他們將更好地思考問題，并設計出具有創造性和創新性的解決方案。其次，世界發展的多樣性要求開展跨學科教學。現實世界的問題和情境是多樣且復雜的，跨學科教學能夠更好地反映這種多樣性，使學生在真實的世界中應用所學到的知識和技能。跨學科教學能夠提升學習的深度和廣度。在跨學科教學中，學生能夠從多個角度理解和探究問題，從而獲得更深入的知識和更全面的理解。例如，在小學科學教學中，學生可以從生物學的角度來研究植物和動物的生長發育過程，從地質學的角度來研究地表的水和營養物質的循環，從天文學的角度來研究太陽能的作用。如此，學生自然而然能夠從多角度來理解世界發展的多樣性。再次，對社會協作能力的需求呼吁跨學科教學。跨學科教學強調團隊協作性，鼓勵學生與來自不同學科背景的同學合作，共同完成項目或解決復雜問題。這種合作過程能夠鍛煉學生的團隊協作能力，使學生學會在多元化的團隊中發揮自己的作用，同時也教會學生理解和尊重他人的觀點和貢獻。

（三）終身學習的理念決定了跨學科教學的必要性

在知識爆炸、科技飛速發展的背景下，終身學習成為個人知識和技能匹配未來就業趨勢和需求的必然要求。［4］終身學習強調的是一種持續的、自我導向的學習過程，它要求個體在不同的人生階段都能夠不斷地獲取新知識、新技能，以適應不斷變化的環境和社會需求。跨學科教學，作為一種整合不同學科知識、促進綜合能力發展的教學模式，正是終身學習理念在教育領域中的具體體現和實踐。在小學階段，科學教育的跨學科教學模式正是終身學習理念的實踐。首先，終身學習的理念要求教育體系能夠提供更加靈活、多元的學習途徑。跨學科教學通過將不同領域的知識有機結合，便于學生能夠在解決實際問題時運用多學科的知識和方法。這種教學模式更符合終身學習的要求。例如，在蘇教版五年級上冊第四單元《水在自然界的循環》教學過程中，教師可以結合地理知識講解地球的水資源分布，通過數學知識來計算水的蒸發量，通過閱讀相關的文章進行科普等。這種跨學科教學有助于學生形成系統的知識結構。這樣的知識結構可以為終身學習打下堅實的基礎。其次，跨學科教學能夠激發學生的學習興趣和動機。跨學科教學通過將科學知識與其他學科知識相結合，內容豐富多樣，能吸引學生的注意力。例如，教師通過藝術創作來表達科學概念，或者通過故事講述來引入科學實驗。這樣的教學方法有利于培養學生對科學的熱愛和對知識的渴望。這樣的熱愛和渴望是學生終身學習的重要動力。再次，跨學科教學有助于培養學生的綜合能力。而綜合運用能力恰恰是終身學習所必需的。例如，在教師根據教科版六年級下冊《環境和我們》開展環保知識教學時，學生不僅要了解科學知識，還要通過語文寫作表達自己的觀點，甚至要通過道德與法治了解環保的社會意義。這樣的教學活動不僅提高了學生的科學素養，也鍛煉了他們的問題解決能力。

二、小學科學跨學科教學的特點

小學科學跨學科教學能夠整合不同學科的知識、資源和方法，創造出更加豐富和多元的教學內容。教師結合課堂觀察研究和文獻分析研究，從課堂教學的實際出發，結合期刊資料中的經驗，就可以發現小學科學課程跨學科教學具有導向性、綜合性和探究性的特點。

（一）導向性：強調跨學科與核心素養的有機結合

基于核心素養導向的教學目標的設計，要將核心素養的具體表現體現出來，如科學核心素養所要求的科學思維能力、科學探究和實踐能力、科學態度與社會責任感等，這些核心素養要體現在教學目標中。這些目標不僅要具體明確，還應與課程的核心素養要求相符合，確保學生通過學習能夠獲得相應的核心素養。跨學科教學目標的設計還需要考慮到核心素養的整體性和階段性。這意味著設計教學目標時不應孤立地看待每一個核心素養，而應該看到它們之間的聯系和互動，以及它們在不同學習階段中的發展需求。可以看出，跨學科教學和核心素養的有機結合，為學生提供了一種全面的學習方式，這種方式有助于他們適應未來社會的需求。

首先，跨學科教學能夠促進學生對科學知識的意義與作用的理解。通過跨學科學習，學生不僅要理解科學知識內在的縱向與橫向關系，還要理解科學與其他學科之間的知識關系，進而在不同學科知識的融合應用中看到科學知識的功效并進行完整的知識關系建構。這種學習方式鼓勵學生跳出傳統的學科界限，將不同的知識點聯系起來，從而更好地理解復雜的問題和現象。其次，跨學科教學有助于提升學生的創造性思維能力。在面對新的問題時，學生需要靈活運用自己的知識體系來解決問題。培養這種能力不僅需要學生掌握各個學科的基礎知識，更需要他們能夠將這些知識綜合應用于實際情境中，從而產生新的想法和解決方案。再次，跨學科教育和核心素養的有效結合有助于教師的專業發展。在跨學科教學中，教師不僅需要具備跨學科教學的意識和能力，還需要引導學生進行深度學習，激發學生的自主性，實現課堂教學與學生實際需求之間的有效對接。這就要求教師應不斷提升自己的專業素養和教學方法，以更好地適應教育改革的需求。

（二）綜合性：側重于以知識的綜合運用提高問題解決能力

《課程標準》的發布，是我國義務教育階段科學教學的一次重大改革。《課程標準》明確指出：“義務教育科學課程是一門體現科學本質的綜合性基礎課程，具有實踐性。”［5］科學課程的綜合性特點為跨學科主題學習提供了可行依據。這一點與科學課程的發展方向不謀而合。小學科學跨學科教學的綜合性體現在三個方面。一是跨學科教學能夠幫助學生建立起知識之間的聯系。小學科學作為義務教育階段的基礎學科，其教學內容主要涵蓋了物質科學、生命科學、地球與宇宙科學以及技術與工程四個領域。這些內容旨在為學生提供一個全面的科學知識體系，幫助他們建立起對自然世界的基本認識和理解。二是小學科學跨學科教學強調實踐導向和以學生為中心的教學方法，通過“基礎知識＋原理方法＋實踐訓練＋視野拓展”的模塊設計，促進學生科學素養的提高和探究能力的發展。學生在掌握基礎知識的基礎上，進一步深入學習原理方法。這有助于學生構建更為堅實的知識體系。此外，通過結合實際操作訓練，學生能夠將學到的知識應用于解決具體問題，從而培養解決實際問題的能力。小學科學跨學科教學還強調視野拓展。學生可以探究不同學科之間的聯系，理解科學與其他領域（如藝術學、社會學等）的相互作用。這種視野拓展有助于培養學生對多樣性的欣賞，從而培養更加全面的科學素養。三是跨學科教學的綜合性能夠提高學生的問題解決能力。在跨學科教學中，教師通常會采用支架式或者探究式的教學方式。這兩種方式都有助于學生深入理解知識，并將知識應用于解決實際問題。教師通過給學生布置有挑戰性的學習任務，激發學生的創新思維，使他們能夠提出新穎的解決方案，提高學生的問題解決能力。

（三）探究性：跨學科教學中學生自主性的體現

跨學科教學是整合兩種或兩種以上學科的觀念、方法與思維方式以解決真實問題，產生跨學科理解的課程與教學取向。［6］由于其內容的綜合性和豐富性，所以學習方式也是多樣化的，這就更加需要學生能夠積極地參與其中，在探究的過程中積極地體驗與學習。這也是小學科學跨學科教學的重要特征之一。在跨學科教學中，教師應當發揮引領作用，積極引導學生參與自主探究活動，并及時關注學生在活動中的表現，為他們提供必要的指導，確保學生能夠順利進行自主探究學習。小學科學跨學科教學的探究性主要體現在問題式學習、參與式學習、探究式學習、授導式學習和項目式學習等多個方面。

一是問題式學習。小學科學跨學科教學強調通過問題來引導學生進行學習，讓學生在解決問題的過程中，將不同學科的知識和方法結合起來，從而達到深入理解和應用知識的目的。二是參與式學習。該方式鼓勵學生積極參與到學習過程中，讓學生不再是被動接受知識的容器。這種方式通過小組合作、項目探究等形式，讓學生在實踐中學習，在探索中成長。三是探究式學習。小學科學跨學科教學鼓勵學生主動探索未知，通過實驗、觀察、調查等方式，培養學生的探究思維能力和科學精神。這種學習方式能夠讓學生在親身體驗和實踐中對科學現象產生更深刻的理解和認識。四是授導式學習。教師在跨學科教學中扮演著引導者的角色，通過提供必要的資源和支持，幫助學生構建知識框架，解決學習中的難題。這種方式既能保證教學內容的系統性，又能充分調動學生的主觀能動性。五是項目式學習。在小學科學課程中應用項目式教學模式，圍繞具體項目展開教學，旨在將跨學科的知識與技能整合起來，以解決現實世界中的問題。這種方式能夠讓學生在完成具體項目的過程中，實現跨學科知識的綜合運用，提高學生解決問題的能力。

三、小學科學跨學科教學的實施路徑

《課程標準》對科學課程的核心素養進行了細致的劃分，將其歸納為科學觀念、科學思維、探究實踐和態度責任等方面，要求學生學會在復雜不確定的情境下，綜合應用學到的結構化學科知識、探究能力和思維模式，分析問題，提出解決方案，展現科學特質。［7］跨學科教學為學生核心素養的綜合性發展提供了可能與抓手，讓學生在不同的學科和內容領域里都能有所體驗，在將情境與知識進行聯系的同時促進學生對知識的應用遷移和深度理解。［8］

（一）以標準為導向，促進跨學科教學實踐

在小學科學教育中，以標準為導向的跨學科教學實踐不僅能幫助學生建立起知識間的聯系，還能激發他們對科學的興趣和探索欲望。

首先，明確教學目標是跨學科教學實踐的基礎。小學科學課程標準為教師提供了教學的基本框架。教師應根據標準來設計跨學科的教學活動。例如，在講授四年級下冊第一單元《植物的生長變化》這部分內容時，教師可以將科學知識與地理、數學等學科相結合，通過折線統計圖和計數的方式，分析植物的生長規律及分布狀況；可以通過介紹城市規劃、土地利用、人口遷移等地理知識，讓學生了解城市生態系統的特點和城市化對生物多樣性的影響。

其次，制訂合理的教學計劃是實現跨學科教學的重要環節。教師需要根據學生的年齡特點、學習需求以及《課程標準》的要求，精心規劃教學內容、教學方法、教學活動和評價方式，以促進學生在科學觀念、科學思維、探究實踐和態度責任等方面的全面發展。例如，教科版四年級上冊《運動和力》這一單元，其教學內容包括了物理、數學、語文等多個學科領域。教師可以設計“墊圈拉小車”的實驗，讓學生通過分析統計圖表，歸納、概括拉力大小與小車運動快慢的關系。

再次，創設真實的學習情境是跨學科教學的重要策略。通過這種策略，學生能夠在實際問題解決過程中綜合運用多學科知識，增強理解和應用能力。［9］這些情境通常源于日常生活、社會問題或具體事件，能夠激發學生的探究興趣，提升學生的學習動力和成效。例如，教師可以設計一個關于水資源保護的項目，讓學生在研究水循環的同時，思考如何節約用水，并將這些知識應用到道德與法治課程中有關環境保護的內容里。

（二）深化課程實踐，推動跨學科教學

小學階段是塑造學生科學思維和培養學生動手操作能力的重要時期。鑒于此，在小學的科學教學中，強化課程實踐環節，同時促進學科間的融合教學，對于增強學生的科學素養和綜合能力具有重要意義。在課程設置上，教師可以通過設計多樣化的實踐活動，讓學生在實踐中掌握科學知識，提高學生的綜合能力和創新能力。例如，在講授教科版四年級下冊第一單元《植物的生長變化》時，教師可設計植物觀察活動，讓學生通過觀察和記錄植物的生長狀況，了解植物的生長需求和生存機制，從而更好地理解生物學知識；在講授教科版六年級下冊《宇宙》單元第4課《認識星座》時，教師可以設計北斗七星的模型，讓學生觀察，了解星空的組成、位置和地球的運動，激發學生對空間探測技術和天文學的興趣。在教學方法上，教師可以采用探究式教學和項目式教學等方法，激發學生的學習興趣和主動性。在教科版三年級上冊《水》這一單元教學過程中，教師可開展主題為“水的三態變化”的探究式教學，先讓學生提出自己的假設和問題，再組織學生通過查找科學文獻設計實驗，然后在教師的指導下分組進行實驗，觀察并記錄實驗過程和結果，最后總結出水的三態變化的規律并反思自己的實驗過程。通過該實驗，學生會了解水的物理狀態變化及其對地球的氣候、生物圈以及人類活動的影響。而根據教科版五年級下冊《環境與我們》單元第二課《我們面臨的環境問題》中所提及的水污染，教師可設計一個跨學科的項目，如“社區水質調查”。這種項目式教學需要學生利用化學知識來測試水質，利用地理知識來了解水源分布，利用生物學知識來分析水生生物多樣性。通過實地考察、數據收集和分析，學生不僅學習了科學知識，還提高了學習積極性和問題解決能力。

（三）改進評價體系，增強跨學科教學實效

高品質的科學教育評價是推動科學教育向前發展的“指揮棒”。［10］跨學科教學是小學科學實現高質量發展的重要教學策略，有利于幫助學生建立全面的知識體系，培養學生的綜合思維和創新能力。然而，要真正發揮跨學科教學的實效，就必須改進現有的評價體系，使之更加科學、合理，不僅要全面反映學生的學習成果和能力發展，而且要反映教師對跨學科知識的理解和教學能力。

一方面，學校應重視對學生跨學科學習和探究能力的評價。學校應當依據課程目標和學業質量標準，建立起以素養為核心的全面評價體系，發揮評價與考試的導向功能、診斷功能和教學改進功能。同時，學校也應注重評價主體的多元化，評價主體要涵蓋學校、教師和學生，以充分調動他們在評價活動中的主動性和參與度。學校通過整合不同評價主體的反饋信息，可以推動教學和學習方式的革新。此外，學校也可以采用多樣化的評價方法，例如，將定性評價與定量評價相融合，將單項評價與整體評價相整合，以及結合紙筆測試與表現性評價等多種方式，以確保評價結果的準確性和有效性。

另一方面，學校應重視對教師跨學科教學的評價，將其納入教師的考評指標。通過綜合考查方式，學校可以評估教師的教學效能，以便鼓勵教師在保證學科教學的基礎上，能在教學中以主題為引領，將其他學科知識融會貫通。如在評估教師教學能力時，學校不僅應注重教師教學設計、教學實踐的效果，還需要考量教師是否能在教學中融入其他學科知識，是否能激發學生的學習興趣和創造性思維，是否能幫助學生建立起多學科知識結構等。同時，學校可與高校研究者加強合作，積極開展跨學科教學模式研究［11］，并搭建符合學校實際的教學評價系統，以提升教師的跨學科教學能力。

四、結語

跨學科教學是教育改革的重要方向之一，它能夠推動教育理念、教學方法和評價體系的創新。小學科學跨學科教學是提升學生科學素養和綜合能力的重要途徑。小學科學課程開展跨學科教學不僅有利于學生的全面發展和個性成長，還能激發學生的探究興趣和創新能力，為未來的學習和生活奠定堅實基礎。以標準為導向、深化課程實踐和改進評價體系等路徑，可以有效推動小學科學跨學科教學的實施與發展。因此，教育者應積極探索跨學科教學模式，共同促進小學科學教育的高質量發展，培養更多具備綜合素養和創新能力的人才。

參考文獻

［1］［2］［5］中華人民共和國教育部.義務教育科學課程標準（2022年版）［M］.北京：北京師范大學出版社，2022：前言4，4，1.

［3］郝莉，馮曉云，宋愛玲，等.新工科背景下跨學科課程建設的思考與實踐［J］.高等工程教育研究，2020（2）：31-40.

［4］石偉平，林玥茹.新技術時代職業教育人才培養模式變革［J］.中國電化教育，2021（1）：34-40.

［6］萬昆.跨學科學習何以發生？［J］.電化教育研究，2024（4）：74-80.

［7］楊向東.關于核心素養若干概念和命題的辨析［J］.華東師范大學學報（教育科學版），2020（10）：48-59.

［8］安桂清.基于核心素養的課程整合：特征、形態與維度［J］.課程·教材·教法，2018（9）：48-54.

［9］穆瑤甲，劉春瓊.跨學科主題教學設計的關鍵問題與實踐路徑［J］.教育理論與實踐，2024（8）：9-14.

［10］錢佳，崔曉楠，代薇.指向高質量發展：科學教育評價的價值取向和路徑優化［J］.中國教育學刊，2024（4）：58-63，95.

［11］任學寶.跨學科主題教學的內涵、困境與突破［J］.課程·教材·教法，2022（4）：59-64，72.