因地制宜地設計跨學科探究實踐活動

〔摘" "要〕" 在當前核心素養教育理念下，小學科學教育正逐步融入STEM（科學、技術、工程和數學）的教學觀點，旨在通過跨領域實施科學技術教育研究策略，提供豐富的科學實踐活動。本文針對小學科學跨學科探究實踐活動的設計與實施展開剖析，探討如何在小學科學教育中有效地開展跨學科教學活動，以提升學生的核心素養和綜合能力。通過設計豐富多彩的跨學科實踐活動，整合、遷移多個學科的核心概念，持續深入探究解決問題，為學生的全面發展提供有力支持。

〔關鍵詞〕" 小學科學；跨學科；探究實踐；核心素養

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）14" " 0019-03

新課程強化“探究實踐”的育人理念，突出綜合育人原則。小學科學課程強化多學科知識的整合運用，開展跨學科主題實踐活動，引導學生發現問題、分析問題、解決問題，將所學知識經歷成立團隊、調查研究、設計圖紙、初步制作、原型測試、項目迭代、綜合評估、成果宣傳等環節后，讓學生成為活動的主人翁。那么，如何遵循跨學科學習規律，融合各學科知識，基于項目活動主題，因地制宜地設計跨學科探究實踐活動呢？

一、捕捉生活中的“科學問題”

小學科學跨學科探究實踐活動是提升學生科學素養、創新意識和實踐能力的重要途徑。通過在生活中開發項目主題活動，探尋生活中的科學問題，可以使學生更好地理解和應用科學知識，同時培養他們的觀察、思考和解決問題的能力。

（一）挖掘日常生活中的科學現象

教師可以引導學生關注日常生活中的科學現象，如天氣變化、植物生長、動物行為等，從中提取出適合小學生探究的主題。例如，可以設計“探究影響植物生長的因素”這樣的主題活動，讓學生通過觀察、記錄和分析，了解光照、水分、土壤等因素對植物生長的影響。

（二）結合學生興趣和熱點問題

學生的興趣和熱點問題往往是他們最愿意投入時間和精力去探究的。教師可以結合學生的實際情況，選擇他們感興趣或關注的熱點問題作為項目主題。例如，針對環保問題日益嚴峻的現狀，可以設計“垃圾分類與資源回收”這樣的主題活動，讓學生通過實踐了解垃圾分類的重要性，并學會垃圾分類和資源回收。

（三）整合不同學科的知識和技能

跨學科探究實踐活動的核心在于整合不同學科的知識和技能。教師可以根據主題活動的需要，將科學、技術、工程、數學等學科的知識和技能進行有機融合，設計出具有綜合性和實踐性的項目活動。例如，在“制作我的小樂器”這樣的主題活動中，學生可以通過制作樂器來了解物體的屬性結構與發音高低的聯系，同時鍛煉他們的動手能力和創新思維。

（四）利用社區資源和家庭的力量

社區資源和家庭的力量是開展跨學科探究實踐活動的重要保障。教師可以充分發揮家校社協同育人“教聯體”效能，利用社區內的科技館、博物館、植物園等資源，為學生提供更廣闊的探究空間。同時，也可以邀請家長參與活動，共同為孩子的成長提供支持。

二、搭建實踐的“創新平臺”

創新實驗平臺是小學科學跨學科探究實踐活動的基礎。搭建實踐的“創新平臺”需要創新實驗平臺的設計、跨學科實踐活動的創新設計以及創新環境的營造等多方面的努力。

（一）創新實驗平臺的設計

在小學科學跨學科探究實踐活動設計中，創新實驗平臺的設計是至關重要的，這不僅能夠激發學生的創新思維和實踐能力，還能促進學科間的有機融合。

虛擬現實（VR）實驗：利用VR技術，設計一個關于地球科學的跨學科實驗。學生可以通過VR頭盔“親臨”火山噴發、地震等自然現象現場，觀察并收集數據，然后進行跨學科分析，如結合物理學原理解釋地震波的傳播，或運用生物學知識探討火山噴發對生態系統的影響。

數字化實驗工具：引入傳感器和數據采集器等數字化實驗工具，設計一個關于環境科學的跨學科實驗。

（二）跨學科實踐活動的創新設計

跨學科實踐活動是小學科學跨學科探究實踐活動的重要組成部分。通過設計具有探究價值的跨學科主題和任務，可以引導學生綜合運用所學知識解決問題，培養他們的跨學科思維和實踐能力。例如在“小小工程師”項目中，結合科學和數學學科，設計一個關于建筑結構的跨學科實踐活動。學生可以扮演工程師的角色，運用數學原理設計一座橋梁或塔臺模型，并使用科學方法進行測試和評估。在這個過程中，他們需要綜合運用力學、材料科學、數學計算等知識，同時考慮美觀性和實用性。

（三）創新環境的營造

創新環境是小學科學跨學科探究實踐活動的重要保障。通過提供自由、開放、富有挑戰性的創新環境，可以激發學生的創新思維和實踐熱情，培養他們的創新意識和團隊協作能力。

創新實驗室建設：學?？梢越ㄔO一個集科學、技術、藝術等多學科于一體的創新實驗室。實驗室內配備各種實驗器材和創新工具，如3D打印機、激光切割機等。學生可以在這里自由探索、實驗和創新，將自己的想法轉化為現實。

創新競賽和展示活動：學校可以定期舉辦創新競賽和展示活動，如科技節、創新大賽等。這些活動可以為學生提供展示自己創新成果的平臺，同時也可以激發他們的創新熱情和競爭意識。在競賽和展示過程中，學生可以互相學習、交流和借鑒彼此的創新經驗和成果。

三、打通學科的“邊際界線”

在小學科學跨學科探究實踐活動設計中，打通學科的“邊際界線”是一個既富有挑戰又極具意義的過程，以下將從四個方面具體闡述相關路徑。

（一）明確學習目標，培養學生綜合素養

明確學習目標是設計跨學科活動的基石。這要求教師在設計活動時，不僅要關注科學知識的學習，還要注重培養學生的綜合素養，包括批判性思維、創新能力、問題解決能力等。例如，在設計關于“植物生長”的跨學科活動時，教師可以設定以下學習目標。

科學：了解植物生長的基本條件和過程。

數學：通過測量和記錄植物的生長數據，培養學生的數據分析和統計能力。

語文：撰寫觀察日記或科學報告，提升學生的書面表達能力。

藝術：通過繪畫或手工制作植物模型，激發學生的創造力和審美意識。

（二）確定主題任務，引導學生解決問題

確定一個具有吸引力的主題任務是跨學科活動的核心。這個任務應該能夠激發學生的好奇心和探究欲望，并引導他們通過跨學科的知識和技能去解決問題。例如，以“環保小衛士”為主題，設計一個涉及科學、數學、語文、社會等多個學科的探究活動。學生可以通過調查當地的環保問題，制定解決方案，并制作宣傳海報或進行演講來推廣他們的環保理念。在明確推廣路徑方面，教師可以引導學生思考如何將他們的探究成果轉化為實際行動或影響。可以包括向學校、社區或更廣泛的受眾展示他們的成果，以及提出具體的環保建議或行動計劃。

（三）設計活動方案，鼓勵學生自主參與

設計活動方案時，教師應注重學生的自主性和參與性。這可以通過提供多樣化的活動選擇，讓學生根據自己的興趣和特長選擇參與，鼓勵學生自主設計實驗或調查方案，培養他們的獨立思考和創新能力。在活動過程中，教師應提供必要的指導和支持，但不過度干預學生的探究過程。例如，在關于“水的循環”的跨學科活動中，教師可以讓學生自主選擇研究水的蒸發、凝結、降水等環節，并通過實驗、觀察、記錄等方式來探究和理解這些過程。

（四）采用多樣化的教學方法

跨學科融合需要采用多樣化的教學方法來激發學生的學習興趣和探究欲望。

直觀式教學：利用多媒體、實物模型等直觀手段來展示科學現象和原理。

探究式學習：引導學生通過提出問題、設計實驗、收集數據、分析結論等過程來探究科學問題。

合作學習：鼓勵學生分組合作，共同完成任務，培養他們的團隊合作精神和溝通能力。

項目式學習：讓學生圍繞一個具體的項目或問題進行長期的探究和實踐，培養他們的綜合素養和創新能力。

例如，在關于“能源與環境”的跨學科活動中，教師采用項目式學習的方法，讓學生分組研究一種可再生能源的開發和利用，并設計一個小型的能源項目來展示他們的研究成果。打通學科之間的壁壘，彌補學科課程的局限性，加強了學科間的相互關聯和融通，以培養學生的綜合素養和創新能力，符合他們的個性需要和多元發展需要。

四、走向學習的“深水區域”

在設計小學科學跨學科探究實踐活動時，要走向學習的“深水區域”，并兼顧科學課程的屬性、融合與分散的關系、雙主體教學結構的變化以及因地制宜開發跨學科課程等要點，要遵循以下學習原則。

（一）堅守科學課程屬性，初心不改

突出科學核心素養：跨學科探究實踐活動的設計應始終圍繞科學核心素養的培養，包括科學觀念、科學思維、探究實踐與態度責任等。活動應引導學生通過觀察、實驗、推理等方式，深入探究科學現象的本質和規律。

強化科學知識的應用：跨學科活動應鼓勵學生將所學的科學知識應用于實際問題的解決中，通過實踐加深對科學原理和方法的理解。例如，在設計關于“水的循環”的跨學科活動時，可以引導學生通過實驗觀察水的蒸發、凝結和降水過程，并探討這些過程對環境和人類生活的影響。

（二）處理好融合與分散的關系

明確融合點：跨學科融合不是簡單的學科疊加，而是需要找到不同學科之間的內在聯系和共同目標。在設計活動時，應明確融合點，如科學原理與數學計算、科學現象與藝術表達等，以實現學科間的有機整合。

避免知識分散：在融合的過程中，要注意避免知識的過度分散和碎片化。應確保學生在每個學科領域都能獲得系統、連貫的知識體系，同時又能通過跨學科的學習獲得更廣泛、更深入的理解。

（三）把握好雙主體教學結構的變化

突出學生的主體地位：跨學科探究實踐活動應以學生為中心，鼓勵學生主動參與、自主探究。教師應設計具有挑戰性和趣味性的任務，激發學生的學習興趣和探究欲望，提供必要的指導和支持。

發揮教師的引導作用：教師在跨學科活動中應扮演引導者和促進者的角色，通過提問、討論等方式，幫助學生發現問題、解決問題，培養他們的批判性思維和創新能力。

（四）開發跨學科課程要因地制宜

結合當地資源和特色：跨學科課程的開發應充分考慮當地的自然、文化和社會資源，設計具有地方特色的活動。例如，在山區學?？梢栽O計關于地質、生態等方面的跨學科活動，而在城市學校則可以關注環境污染、城市規劃等問題。

融入社區和實踐：跨學科活動應鼓勵學生走出校園，融入社區和實踐，做好科學教育的加法。通過參觀科技館、博物館、工廠等場所，以及參與社區服務、環保行動等，讓學生在實際情境中學習和應用科學知識，培養他們的社會責任感和公民意識。

小學科學跨學科探究實踐活動的實施，應堅守科學課程的屬性，處理好融合與分散的關系，把握好雙主體教學結構的變化，并因地制宜地開發跨學科課程。這樣才能讓學生在實踐中深度學習、綜合學習，從而培養學生的核心素養。

【本文系廣東省2025年度中小學教師教育科研能力提升計劃專項課題“粵北山區小學科學探究實踐的教學研究”，主持人：陳東盛，課題編號：2025YQJK1021和廣東省中小學“百千萬人才培養工程”專項科研項目課題“小學科學跨學科探究實踐活動設計與實施研究”，主持人：陳東盛，課題編號：BQW2024TQK002成果之一】

參考文獻

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[2]林亞英.STEAM教育與小學數學“綜合與實踐”融合探尋[J].文理導航（中旬），2024（10）：88-90