跨學科組合的“四以”教學實踐

〔摘" "要〕" 教育改革不斷深入，使跨學科整合成為一個重要趨勢。小學科學跨學科教學可使學生在掌握知識的同時，還能提高對各學科的學習興趣、促進自身綜合素質的全面發展。同時，也能夠促進教師的自我提升，從而提高整體教學水平。教師可通過設計綜合性問題，引導學生主動發現并解決問題，在培養學生探究精神的同時，也增加科學學科與其他學科之間的互動。本文對跨學科組合的“四以”教學實踐進行探討。

〔關鍵詞〕" 小學科學；跨學科組合；教學實踐

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）24" " 0139-03

跨學科整合是指教師以問題為導向，引導學生將不同學科知識、學習方法結合起來解決綜合性問題，讓學生通過自主思考、與他人合作的方式產生新的思路及解決方案。小學科學學習對學生具有重要意義，第一，可培養其科學探究精神，勇于探索、敢于質疑，為后續各科的學習奠定重要基礎。第二，科學學科有著較強的邏輯性，強調因果關系，有助于鍛煉學生的邏輯思維。第三，科學教學可引導學生通過觀察、思考及實踐驗證自己的想法，解決實際問題，對學生創新思維的培養具有重要作用。小學科學跨學科整合則是通過科學教學建立與其他學科的聯系，從而提升學生對世界的整體認知，打破學科壁壘，讓學生認識并了解到不同學科的關聯性，使其知識體系更完善。學生在跨學科整合教學中，運用多學科知識及技能解決問題，有助于鍛煉學生的合作能力、思維能力及創新能力，使其綜合素質得到全面發展，為后續學習奠定重要基礎。

一、以素養為導向進行跨學科組合教學設計

《義務教育科學課程標準（2022年版）》明確指出，小學科學課程需培養學生的科學素養、探究能力和創新精神。科學素養包括科學觀念、科學思維、探究實踐及態度責任等。科學素養可提升學生的創新意識、邏輯思維及推理能力，同時也可幫助學生建立起各科之間的聯系、激發學生對科學的探索欲，這對小學生的學習具有重要意義。所以，教師在開展跨學科整合設計時，應以培養學生科學素養為導向，同時促進學生多方面素質的發展。首先，培育學生的科學素養，需從激發學生學習興趣開始。小學生普遍對周圍事物有著強烈的好奇心，因此，教師應對其進行鼓勵與引導，使其通過觀察與實驗尋找問題答案。例如在蘇教版2017版科學三年級上冊3單元固體和液體的教學中，教師可引導學生對教室內的物品進行觀察，思考哪些物品是固體的，哪些物品不是固體的，并進一步讓學生從生活中尋找答案，舉例說明生活中常見的固體物品。通過將書本內容與實際生活相聯系，使學生更深入地了解固體的性質，即固體有確定的形狀、體積和質量，激發學生的好奇心。其次，在教學液體體積知識時，可讓學生用量筒測量液體的體積并思考二者之間的性質，觀察比較不同液體的顏色、氣味、透明度以及黏稠度，通過這種方式培養學生的觀察、分析及總結能力，而這些能力也正是學習其他學科所需要的。培養學生科學素養的另一個重點在于培養學生的邏輯思維，讓學生通過實驗解決問題，并引導學生進行假設、驗證和推理，從而促進學生批判性思維的形成。例如在蘇教版2017版科學四年級下冊4單元繁殖的教學中，教師首先可將學生進行分組，再分給每組學生幾顆綠豆，并布置問題：“綠豆生長需要哪些條件？光照和水分的作用是什么？”之后引導學生將所分到的綠豆分為兩組，對照進行觀察，一組放在光照充足的地方，定期澆水，而另一組放在陰暗的角落并減少澆水頻率，讓學生制作表格，每日在固定時間對種子生長時間、高度等進行記錄。當學生完成實驗之后，引領學生將所記錄的數據繪制成折線圖，通過折線圖對比兩組實驗的數據。最后，學生得出結論：放置于光線充足區域且定期澆水的種子明顯比放置于陰暗處且澆水次數較少種子的生長速度更快。之后，讓學生通過數據對后期種子的生長速度及變化進行預測，并思考“實驗設計是否有改進空間？如果改變土壤及種子的類型，結果會否發生改變？”通過這種方式，不僅可加深學生對種子繁殖條件的認知，還能讓學生了解折線圖的性質及運用，幫助學生鞏固數學知識、了解數學在實際生活中的運用，并讓學生通過假設、驗證和推理方式解決問題，同時也促進了學生批判性思維的形成，為培養綜合型素質人才奠定基礎。

二、以學生為主體開展跨學科組合活動設計

《義務教育課程方案和課程標準（2022年版）》指出，學生課堂主體地位是一個核心理念，課堂教學強調以學生為中心，注重學生主動參與、自主學習及全面發展。所以，教師應注重以學生為中心設計跨學科活動，使所有學生都可融入其中，以提高整體教學質量。例如在蘇教版2017版科學四年級下冊5單元生物與環境的教學中，教師首先需向學生講解生物與非生物的概念，其次可根據教材內容設計相關的主題活動：設計制作“生態瓶”。教師事先將學生分組，分組時需注意將不同學習能力、不同性格的學生劃分為一組，讓學習能力較強的學生帶領學習能力相對較弱的學生進行學習，從而促進所有學生共同進步。分組后，讓每組成員對生態瓶進行設計，再確定生態瓶中的生物與非生物。例如某小組選擇塑料瓶作為生態瓶，選擇小魚、蝸牛及苔蘚、網紋草等作為生態瓶中的生物，選擇石頭、水等作為生態瓶中的非生物展開實驗。此外，教師可讓學生繪制生態瓶設計圖，將植物生長、動物活動等數據進行記錄后繪制成表格、折線圖，同時撰寫日記，詳細記錄自己對生態瓶的制作、觀察及感悟。而在此期間，當學生遇到較為困難的問題時，教師給予其適當的指導，明確學生的主體地位。實驗結束后，教師引領學生對各小組的生態瓶結果進行對比，例如動物的狀態、植物的生長情況等，并讓學生思考分析影響生態系統平衡的因素、光照及水對生態瓶的作用等，從而加深對生態環境的理解。小學生普遍具有強烈的好奇心以及較強的動手能力，通過制作生態瓶的方式，可充分激發學生對科學的學習興趣，在實驗中了解到生物、非生物及其與環境之間的關系。同時，設計生態瓶這個步驟也促進了學生邏輯思維能力的提升，并鍛煉了學生的繪畫能力。實驗結束后，學生將數據繪制成表格、折線圖，更加深對數學知識的理解，而撰寫日記則可以鍛煉學生的觀察能力、寫作能力，促進學生綜合素質的全面發展。在此期間，學生通過與他人合作，也提升了交流能力以及團隊合作能力，為其后續開展各科學習奠定了重要基礎。

三、以探究式問題搭建跨學科組合教學橋梁

小學科學學習的主要方式便是探究式學習，同時，探究式學習對其他學科也非常重要。小學科學探究式學習主要分為提出問題、設計實驗、收集數據、分析結果及得出結論幾個步驟，目的是幫助學生構建科學知識框架、培養學生的科學思維及實踐能力。首先，提出問題時，問題本身需要具有研究性，可充分引導學生進行思考。其次，需結合學生的興趣，且與其實際生活相關，以此提高學生解決問題的積極性。在跨學科整合教學中，所設計的問題需提升學生對其他學科的學習興趣以及加深學生對其他學科的認知與了解，在學生設計和實施實驗的過程中，融合其他學科知識，促進學生綜合素質發展。如在蘇教版2017版科學四年級下冊1單元冷和熱的教學中，教師可設計以下探究式問題：如何測量不同物體的溫度？溫度的變化有什么規律？讓學生使用溫度計測量不同的物體，并使用表格記錄，最后將溫度的變化繪制成折線圖，從而加深對溫度概念的理解。此外，可讓學生通過語言描述對熱和冷的感覺，并思考冷熱和顏色之間有什么關系。針對問題，教師可事先準備溫度計、裝有冰塊的水杯、溫水、熱水及沙子等道具，并先讓學生猜想這些物體的溫度。例如有學生猜熱水的溫度為80℃，因剛燒開的水為100℃，放置一段時間后溫度肯定有所下降，所以估計目前水溫為80℃。為了證明猜想，教師將學生分組，指導每組學生首先通過手指感受各物體的溫度，并用自己的語言對溫度加以形容，再利用溫度計對物體進行測量，并將初始數據進行記錄。之后，在2分鐘、5分鐘及10分鐘時再進行測量，將得到的數據繪制成折線圖，觀察各物體溫度是不是勻速下降或上升的，并猜想之后溫度下降或上升的速度。學生通過實驗得到不同物體的溫度本身有所不同，且其下降或上升的速度也有所不同。例如，通過折線圖可觀察到，熱水在常溫環境下的溫度會呈現勻速下降，直到與周圍環境溫度達到平衡，而冰塊的溫度則會逐漸升高，直到達到0℃，上升速度將會變慢。學生通過這項實驗，更了解了溫度的性質，加深對課本內容的理解。探究式問題在跨學科教學中起著橋梁作用，使學生將多學科知識融會貫通，從而提升綜合素質，促進其全面發展。

四、以落實課程實踐推動跨學科組合教學

小學科學學習的重點在于培養學生的科學思維及探索精神，所以在教學中，教師可以通過多樣化的實踐活動讓學生掌握科學知識、提高創新能力。如在蘇教版2017版科學五年級上冊光與色彩的教學中，教師可通過跨學科整合教學，設計豐富的實踐活動。首先需要對學生講解光源的定義，在學生對光源相關內容有了初步了解之后，引入以下問題：光是如何傳播的？為什么我們看到的光有不同的顏色？將事先準備好的手電筒、鏡子、量角器及白紙等道具分發給各組學生，讓學生以小組合作的形式，通過實踐活動對問題進行解答。例如某組學生通過變換手電筒打光的角度，得知光是沿直線傳播的，并且光遇到不透明物體時，會被阻擋，而遇到透明物體時，則會出現反射、折射等現象。這組學生再將鏡子的角度進行改變，觀察反射光的方向，記錄反射角與入射角的變化數值，得到反射角等于入射角的規律。針對第二個問題，教師可以指導學生將紅、綠、藍三種顏色的手電筒光照射到白紙上，并嘗試不同的顏色組合，記錄不同顏色混合后所形成的顏色，或手持三棱鏡觀察白紙上所折射的顏色，得知光的顏色是由光的波長所決定的，并且物體的顏色是由光的反射和吸收所決定的。通過這種方式，可以讓學生更直觀地理解光的顏色形成的原理，加深對相關知識的記憶。通過混合手電筒光的過程，也能讓學生對三原色的定義有更深入的了解。而三原色是美術色彩學習的基礎，所以這項實踐活動也可以幫助學生理解色彩之間的關系，從而提升其繪畫表現能力。

五、關于跨學科組合教學的反思

（一）評價體系不完善

教育評價是提升教學質量的關鍵措施，若想充分發揮跨學科整合教學的實際效應，就需對評價體系進行完善，更全面、科學且合理地對學生的學習成果進行評價，從而優化教學方案，提高教師的整體教學水平。然而在目前的跨學科整合教學中，評價體系難以全面反映學生的跨學科素養，且評價中的主體包含學校、教師及學生，只有提升所有相關人員的參與度，才能使教學及學習方式不斷實現革新。教師在對學生的學習成果進行評價時，應包括以下幾項：學生學習興趣是否增加；學生創造性思維是否提升；學生在跨學科整合教學中，是否提升了除科學以外學科的知識運用能力。最后，教師根據評價系統調整教學方案，以充分實現跨學科整合的效應。

（二）教學時間有限

在小學科學跨學科整合教學中，學生通常需要通過實驗來解答問題，但因小學課程時間有限，導致跨學科整合融入的深度有限，使實際效應不如預期。所以，教師在設計教學活動時，應確保科學與各科學習內容充分融合，提升教學質量。并且，需關注學生之間學習能力的差異，將活動拆分為多個小任務，使學生在不同的課時內完成，以此提升教學效率，為學生綜合全面發展奠定基礎。

綜上所述，跨學科整合教學是教育領域改革的重要方向之一，教師可通過跨學科整合教學的方式提升學生的科學素養及綜合能力。在小學科學課程中開展跨學科整合教學，不僅可以促使學生對科學知識有更深入的了解，還可以提升學生解決問題的能力，幫助其建立起各科之間的聯系、激發學生的科學探索欲，同時，促進其溝通能力與團隊合作能力的提升，有利于學生個人成長，為培養其綜合素質及創新型人才奠定基礎。

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