打破壁壘，跨界融合

作者簡介：丁嘉璐（1993—），女，浙江省紹興市柯橋區湖塘中心小學型塘校區。

當下，小學科學教學正經歷從單科知識傳授到綜合素養培育的深刻轉變。在實際教學中，單一學科教學導致學生難以從整體視角理解科學現象，也難以將所學知識應用于解決復雜情境問題中。跨學科融合教學為打破單一學科教學方式的局限提供了有效路徑，其能促進科學知識與語文、數學、道德與法治等學科知識形成有機聯結，讓學生在跨學科學習中培養綜合思維能力、實踐創新意識及責任擔當精神，讓科學教育真正服務于學生的全面發展[1]。

一、小學科學跨學科融合教學的必要性

（一）核心素養培育的內在要求

小學科學是以探究為核心的學科，其學科核心素養涵蓋科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任等維度。這些素養的培養不能局限于單一學科的教學，教師需要運用跨學科融合教學的方式，搭建知識間的橋梁。在小學科學教學中融入其他學科知識，能讓學生在整合知識的過程中形成系統思維，學會從多角度分析問題，發展科學學科核心素養。

（二）知識本質屬性的客觀驅動

知識本身具有整體性和關聯性，現實世界的問題也往往涉及多學科領域。小學科學以探究自然現象、科學原理為主，本質上與數學的邏輯推理、語文的表達交流、藝術的創新創造等存在天然聯系。學科的劃分是為了便于教學的人為設置，而非因為知識本身的固有局限，跨學科融合教學是必然趨勢，其能幫助學生構建完整的知識網絡，使學生理解知識之間的內在邏輯，避免形成碎片化認識[2]

（三）應對現實問題的實踐需要

社會的發展對人才的綜合素養提出了更高的要求，單一學科教學已難以滿足人才培養的需求。小學科學教學肩負著培養學生科學素養的使命，教師必須立足現實需求調整教學方向。小學科學跨學科融合教學能讓學生在真實問題情境中學會調動多學科知識開展探究，打破思維局限，提高解決問題的能力。

二、小學科學跨學科融合教學的主要特征

（一）目標整合性特征

跨學科融合教學目標不是多學科教學目標的簡單疊加，而是通過有機整合形成的多學科協同育人目標。其旨在突破傳統單一學科教學目標的封閉性，將科學探究能力、學科思維方法、綜合實踐素養等目標要素進行重組，構建兼具科學性與整體性的目標體系，使學生在學習過程中實現知識、能力、素養的協同發展。

（二）內容關聯性特征

內容關聯性體現為改變多學科知識間的割裂狀態，挖掘多學科內容的邏輯關聯點，構建結構化的知識網絡。這種關聯性不僅涉及知識層面的銜接，還涵蓋學習方法層面的互通，能使分散的知識形成相互支撐的整體，以此幫助學生把握不同學科知識間的本質聯系，對學習內容形成系統性理解。

（三）過程互動性特征

過程互動性貫穿教學始終，表現為多維度、多層次的互動形態。在互動過程中，不同學科的思維方式相互碰撞，學生就探究疑問與多元觀點展開交流，教師則通過引導學生促進其思維發散。跨學科融合教學中的互動不僅是形式上的交流，還是認知層面的相互啟發，能使教學過程成為動態生成的思維共建過程，凸顯學生在學習中的主體地位與參與價值3。

三、小學科學跨學科融合教學的實踐策略

（一）關聯語文學科，開辟“科學表達 + 邏輯敘事”的融合路徑

科學與語文的關聯能提升學生的科學表達精準性與思維條理性。語言是科學探究的重要工具，精準描述現象、清晰梳理研究過程依賴于學生較高的語言表達能力，而科學探究的邏輯性又能反哺敘事的嚴謹性，促進學生表達能力與思維能力的同步發展，助力學生構建完整的認知與表達體系。基于此，教師應設計“現象描述一原理闡釋一歸納總結”的表達框架，引導學生用規范的語言記錄探究過程，將科學發現轉為條理清晰的語言和文字，讓科學思維與語言表達自然融合[4]

以教科版科學六年級上冊中“不簡單的杠桿\"的教學為例，教師可以設計遞進式跨學科教學活動。首先，教師可讓學生通過寫觀察日記的方式記錄杠桿組裝過程，在日記中準確使用\"支點\"用力點”阻力點\"等詞語，以及“首先…然后…最后…\"等句式描述操作步驟，以此培養學生規范的表達習慣。如在用羊角錘拔釘子的模擬實驗中，教師可引導學生寫下“當支點距離阻力點3厘米、用力點距離支點10厘米時，用5牛的力就能拔出釘子”這類精確的描述。其次，在原理探究階段，教師可引導學生分組研究不同類型的杠桿的原理，如研究省力杠桿的小組需用數據說明“為什么開瓶器的用力點遠離支點”，研究費力杠桿的小組要解釋“為何魚竿費力卻能精準操作”。對此，學生需把實驗數據轉化為論證素材，用“因為……所以…”“假如……就會”等邏輯關聯詞進行論述，在論述中深化對“動力 × 動力臂 阻力 × 阻力臂”原理的理解。最后，教師可設置“杠桿發明故事”創作任務，要求學生以童話或記敘文的形式編寫應用杠桿的故事，由此促進科學原理與文學表達的有機融合。

（二）關聯數學學科，構建“數據探索 + 定量分析”的融合教學模式

數學能將模糊的科學現象轉為可分析的數值語言，讓感性觀察升華為理性結論，且科學探究可以賦予數學運算實際意義，進而促進學生邏輯推理能力與實證精神的協同發展。基于此，教師應培養學生的數據意識，引導學生學習規范記錄與整理數據的方法，同時布置數據對比、趨勢分析等任務，以引導學生在科學學習運用數學思維方法，使量化思維融入科學教學中。

以教科版科學五年級上冊中“計量時間和我們的生活”的教學為例，教師可以開展“數據采集一分析建模一實踐應用”的跨學科教學活動。在活動準備階段，教師可引導學生制作簡易水鐘，并用數學工具規范記錄數據：在透明塑料瓶側壁標注厘米刻度，每次實驗記錄初始水位 10cm 時，水流至5cm 處所用的時間，以及水位從 5cm 處降至 0cm 處耗時多久。教師可要求學生在記錄時間時精準到秒并標注重復實驗的次數，以培養學生嚴謹的數據記錄習慣。在數據分析環節，教師可以設計“時間規律探究”任務，引導學生將三次實驗數據匯總為統計表，計算每組數據的平均值。比如，學生分析數據發現：水位越高水流速度越快，水位從 10cm 處降至 5cm 處平均用時 45s ，從 5cm 處降至 0cm 處平均用時62s。結合這個發現，學生可用折線統計圖呈現數據變化趨勢，并嘗試用數學語言描述規律，如：水位每下降 1cm ，水流降低 1cm 所用時間增加約 3.4s 。在實踐應用環節，教師可組織學生開展“水鐘校準挑戰”活動，要求學生根據數據分析結果調整水鐘的設計。學生需通過調整開孔大小或刻度間距，使水鐘計算誤差控制在 5% 以內。在這樣的探究過程中，秒表讀數、平均值計算、比例換算等數學方法成為學生解決科學問題的工具，抽象的時間計量概念通過量化分析變得可觸可感。

（三）關聯道德與法治學科，培育“科學倫理+ 責任擔當”的融合素養

科學和道德與法治學科的關聯能為學生構建“知識習得一價值塑造”的雙軌成長路徑。科學探索需要倫理框架的指引，將道德與法治學科的責任意識培養融入科學教學中，可使學生在掌握科學原理的同時形成技術應用的道德審視能力。基于此，教師應在科學教學中滲透價值引領，通過剖析科學發展中的倫理議題，引導學生思考科技與社會的關系。此外，教師還應將道德與法治學科的責任擔當素養轉化為科學探究的行為準則，在教學設計中強化科技向善的導向，讓學生在學習中形成對科學倫理的認同與擔當社會責任的自覺[5]

以教科版科學五年級下冊中“我們面臨的環境問題”的教學為例，教師可從真實生活出發開展跨學科融合教學。在課前，教師可布置“家庭環保日記”任務，讓學生連續一周記錄家中的垃圾分類情況、用水量、用電量等，并用統計表記錄數據。在課上的分組匯報環節，學生可結合科學知識，分析家庭生活垃圾產生及用電用水等對環境的影響，如“每天用3個垃圾袋，一年就會產生1000多個難降解垃圾”。教師還可播放工廠污水處理前后的對比視頻，并用pH試紙測試模擬污水樣本，讓學生直觀感受到水污染的危害。之后，教師可引入道德與法治知識，使學生認識到保護環境是每個社會成員的責任，而科學檢測數據正是維權和監督環境保護的重要依據。為進一步培養學生的擔當意識，教師還可以以個人名義向全班發起環保行動倡議，設定“每月少用10個塑料袋”等具體目標，強調“踐行綠色生活是對地球的保護”等理念，讓科學認知與道德責任在學生心中落地生根。

（四）關聯信息學科，創設“數字工具 + 探究實踐”的融合場景

科學與信息學科的關聯能為探究實踐注入數字活力。數字工具能突破時空限制，讓抽象的科學概念變得可視化，同時精準記錄實驗數據，提升探究效率，提升學生的科學思維能力與信息素養。基于此，教師應善于運用數字工具創設探究場景，將信息科技融入科學探究任務中，引導學生運用數字化手段收集、分析數據，培養學生規范使用數字工具的習慣，讓技術服務于科學探究，實現二者的有機融合。

以教科版科學五年級下冊中“水的蒸發和凝結”的教學為例，教師可以布置“家庭蒸發觀察”任務，讓學生用手機中的天氣APP記錄一周內家中不同房間的溫度、濕度數據，同時測量敞口量杯中的水每天的蒸發量，將數據錄入班級在線共享表格中。在科學實驗中，教師可引入數字化測量設備，在水加熱的過程中用電子溫度計代替傳統溫度計進行測量，并通過無線傳輸設備實時顯示電子溫度計的數據。在“觀察水沸騰”的實驗中，教師可用電腦繪制溫度變化圖表，讓學生點擊圖表精準讀取關鍵數據。相對于手動記錄，運用數字工具可以更精準地記錄數據。在凝結現象的講解中，教師可以設計“數字化對比實驗”，用兩個透明盒分別裝入溫水和冰塊，盒口覆蓋玻璃片，用濕度傳感器檢測盒內溫度變化。基于此，學生可用截圖工具保存傳感器數值畫面，并將其插入文檔中用于撰寫實驗報告。如此可讓數字工具成為科學探究的助手，讓學生在真實操作中實現科學素養與信息素養的提升。

（五）關聯勞動學科，形成“實踐操作 + 創新應用”的融合體系

勞動實踐可以為學生應用科學原理提供真實場景，使學生在動手操作中深化對科學概念的理解，在解決實際問題時激發創新意識，形成“學科學，用科學”的良性循環，增強實踐創新能力。基于此，教師應在科學教學與勞動教育之間搭建橋梁，使勞動任務成為科學探究的載體，設計兼具科學性與實踐性的活動，使學生將科學原理融入勞動中，在實踐中發現問題、運用科學知識改進勞動方法，讓勞動成為科學創新的沃土，從而構建實踐與創新共生的融合體系[6]

以教科版科學五年級下冊中“制作與測試我們的小船”的教學為例。教師可先播放關于船只在水中漂浮的視頻，讓學生用浮力、重力的知識分析船只漂浮的原因，記錄下“船底面積越大，承載量可能越大”的猜想，為動手制作船模奠定理論基礎。在具體制作過程中，教師可引導學生先用泡沫板、竹簽等制作基礎船型，要求船身平穩且能漂浮。對此，學生可通過改變泡沫板平整度理解“船底平整度影響船只穩定性”，在安裝風帆后發現“帆的角度能改變船的行駛方向”。在后續的“測試 + 改進”環節，若發現船身易傾斜進水，學生可運用“重心越低越穩定”的科學原理，在船底添加配重塊；若發現船行速度較慢，學生可根據“流線型減小阻力”的知識，將船首改造成尖型，以此提高小船的行駛速度。如此可將科學知識與勞動技能緊密結合起來，形成“實踐操作 + 創新應用”的融合體系，讓學生在勞動中運用科學知識、在實踐中創新。

綜上，小學科學跨學科融合教學是順應教育發展的必然趨勢，其通過打破學科邊界實現育人價值的最大化。在教學實踐中，教師需把握目標整合、內容關聯、過程互動的多學科融合特征，進行融合教學活動的設計，深化學生對科學知識的理解，培養學生的跨學科思維與實踐創新能力，培養適應時代發展的創新人才。

[參考文獻]

[1］馮彩萍.探究小學科學跨學科主題學習的實踐路徑［J].學苑教育，2024（30）：55-57.

[2］王冰蕾.開展跨界整合：小學科學“跨學科教學”的實踐與思考［J］.小學生（上旬刊），2024（9）：142-144.

[3］管翁悅.新課標視野下小學科學跨學科教學實踐探究［J］.小學生（上旬刊），2024（8）：52-54.

[4］沈曉茜.基于新課標要求的小學科學跨學科教學探討［J].小學生（下旬刊），2023（11）：94-96.

[5］褚榮華. 小學科學教學中的跨學科整合方法與效果研究[J].科幻畫報，2023（8）：85-87.

[6］曾妲.指向核心素養培育的小學科學跨學科實踐探索［J］.全國優秀作文選（教師教育），2023（3）：70-71.