基于具身認知的小學科學跨學科教學策略探究

摘 要：《義務教育科學課程標準（2022年版）》中明確指出小學階段的科學教學需要設立跨學科學習活動，優化科學課堂教學。近年來，具身認知理論的興起為小學科學的跨學科教學打開了新思路。因此，文章主要從具身認知和跨學科教學的關系，基于具身認知的跨學科教學內容和教學策略三個方面展開闡述，旨在有效提升學生的科學素養，幫助學生形成正確的價值觀、必備品格和關鍵能力，實現全面發展。

關鍵詞：具身認知；體驗；跨學科；科學素養

中圖分類號：G623.6 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8918（2024）36-0016-04

作者簡介：顧思哲（1991～），女，漢族，江蘇太倉人，太倉市瀏河鎮新塘小學，研究方向：小學科學教育教學。

《義務教育科學課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）中明確指出：小學階段的科學教學需要設立跨學科學習活動，加強學科聯系和課程綜合性與實踐性。相比于其他的學科，小學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，故科學教學本身就具有跨學科教學的特點。隨著具身認知理論的興起，科學教師應首先要厘清具身認知與跨學科教學的內涵與關系，基于新課標要求和具身認知理論，并結合自己的實際教學與學情，合理組織有序遞進的教學內容，形成更具針對性和實效性的跨學科教學策略，培養學生的科學素養，促進學生的全面發展。

一、 厘清具身認知理論與科學跨學科教學的關系

（一）理解具身認知理論與跨學科教學的內涵

1. 具身認知理論

具身認知理論認為身心是一體的、統一的、不可分離的。學生的認知是基于身體對外在世界的感知與經驗，學生的思維應與實踐結合，課堂與實際生活結合，從而讓學生身心合一，解放學生的身體，釋放學生學習探索的天性。

2. 跨學科教學

跨學科是指打破學科的邊界，鏈接、整合和聯動各學科形成有機的方法體系。跨學科教學匯聚兩個及以上的學科概念來解釋現象、推理現象、解決問題、創造作品，讓學生產生新的知識，獲得更深的理解。

科學教師需要順應時代發展，加強理論研究，更新教學觀念，優化教學策略。當我們從具身認知的角度對科學跨學科教學進行理解，能夠更貼合學生的認知發展規律，形成有針對性、有實效性的教學策略與方法，保障新課標的落實。

（二）梳理具身認知理論與科學跨學科教學的關系

1. 跨學科教學豐富學生的具身體驗

跨學科教學結合了多門學科的課程特點，綜合鍛煉了學生多方面的能力與態度，包含了理性與感性、記錄與表達、傳承與創新等。由此我們在設計教學活動時，應該結合不同學科特色，盡可能地調動學生視、聽、嗅、觸等多種感官的整體參與，讓學生多體驗、全身心地參與到科學課堂學習中，豐富具身體驗，感悟科學學習的樂趣和真諦，習得更深層的科學知識和技能。

2. 具身認知有效促進跨學科教學

具身認知的方式是多元的，學生通過各種具身體驗獲得對知識的切身感受，樹立正確的科學認識。我們要鼓勵學生將所學的科學知識與技能廣泛應用于解決學習生活中遇到的各種問題，打通科學學科與其他學科、日常生活之間的壁壘，有效促進小學科學跨學科教學，推4DfweF/ffl+u28xW97EPZUMjzjmtZFSOL9XIQeWo+t0=動課程綜合化的實施。

二、 基于具身認知，合理組織跨學科進階內容

具身認知主要指學生的認知水平是由自身身體的內在生理結構、身體的活動運動方式、身體的現時狀態及身體的感知運動經驗所決定的。新課標中也提到：我們要基于學生的認知水平和知識經驗，科學安排學習進階。

我們可以根據學生的前概念和教學目標要求選擇不同的跨學科內容精心整合、合理組織，使得教學內容由淺入深、由表及里、由易到難，順應學生螺旋式上升的認知發展規律，幫助學生更好地理解和應用科學知識。

例如：觀察動植物活動可以有效融合語文、數學和美術學科，低年級可以要求簡單繪制動植物的簡圖，并附上簡單的詞匯描述其主要特征；中年級可以要求繪制動植物的生命周期以及生長變化統計圖；高年級可以要求繪制圖文結合的動植物自然觀察筆記。我們借此鼓勵學生堅持長期觀察并記錄，根據學生年齡的增長、學習能力的提高，逐漸提出階梯式遞進的要求，培養學生堅持不懈地求真探索精神，在一定程度上也提升了學生的寫作能力、統計能力和繪畫能力等。

我們要根據學生的原有基礎，將科學學科與不同學科有機整合，合理規劃適合不同學段的、螺旋上升的教學內容，夯實學生的科學知識基礎，逐步提升學生的綜合能力。

三、 豐富具身體驗，實踐探索跨學科教學策略

具身認知認為，學生的觀念、思維、概念的形成都源自身體的體驗。通過多維度、多渠道的身心體驗活動，促進學生自主地進行深度學習，從而不斷修正自己的前概念，建立更為科學、準確的認知。具身認知理論是深化課堂改革的重要理論基礎，也為開展小學科學跨學科教學提供了理論指導，有助于我們在教學實踐中形成更有效的教學策略，豐富學生的具身體驗活動，促進學生的全面發展。

（一）整合多元體驗，開展項目化研究

在日常科學教學過程中，應基于大概念教學的理念，將新課標中的13個核心概念和4個跨學科概念加以整合開展教學，注意科學知識之間的橫向與縱向的關聯，圍繞一個研究主題開展項目化研究，使學生的認知水平、理解能力、探究能力和運用能力等循序漸進地發展。

例如：六年級下冊《小小工程師》單元，從貼近學生生活的房屋建造工程入手，幫助學生一步步認識工程，引導學生經歷完整的“工程”建造過程：明確任務——設計——建造（模型）——測試——評估——改進。通過建造塔臺的項目化研究活動，學生初步建立起對工程的了解，培養了學生的工程實踐能力和創新能力，從而讓科學學習的開展更為活潑和真實。

1. 創設情境，情感體驗

小學生以形象思維為主，真實、具象的研究對象更容易引起觸動，教師需要通過創設具體的情境，給學生營造一種身臨其境的感覺，幫助他們快速地進入課堂氛圍中，激發他們的學習興趣與動機。情境體驗的活動不僅可以作為課堂的導入，還可以貫穿整節課堂。故整個單元教學可創設“小小工程師”這一情境，圍繞“建造塔臺”核心任務，按部就班、循序漸進地引導學生參與工程建造的全過程。尤其在后續的測試環節，隨著塔臺模型承重書本的不斷增加，學生的喜悅感和成就感也不斷提升，可充分體驗到工程建造成功的樂趣。

2. 具身活動，實踐體驗

具身認知理論認為，認知過程根植于人們的身體活動。本單元學生可與同伴合作完成塔臺模型的設計與制作，并經過一系列測試，評估和改進本組的塔臺。學生在體驗和實踐中，感悟工程設計的基本方法和精神，理解工程的復雜性、系統性和反復性。如學生能準確分析數據，找到本組塔臺模型的優缺點，并根據數據和測試經驗明確問題及改進方向，就能培養學生的數據分析意識和工程技術中嚴謹的科學態度。

3. 合作體驗，鼓勵創新

本單元的活動應主要以小組合作探究為主，給予學生充分動手探究的時間和機會，突出學生的主體地位。在實踐過程中，教師要注意培養學生的團隊意識，教會他們合理分工，樂于分享，齊心協力建造出令人滿意的塔臺作品。鼓勵學生大膽創新，設計并搭建出不同外觀、功能多樣的塔臺模型，讓學生在輕松愉快的氛圍中高效地完成建造活動。

諸如此類的例子還有很多：給蝸牛建一個家、做一頂帽子、我們來做“熱氣球”、制作我的小樂器、模擬安裝照明電路……通過圍繞某一主題設計關鍵的學習任務和實踐活動，可引導學生一步步進行研究，注意不同學段學習內容的銜接和進階，將課堂學習與實驗、戶外考察、設計制作等實踐過程相聯系，打破教學時間、固定地點的傳統教學模式，豐富學生的多元體驗，有效提升其綜合素養。

以項目化學習開展教學是基于核心素養的跨學科教學的特征之一，應從學生熟悉的事物出發，使其從熟悉中體驗新奇，從已知中發現未知，這符合學生的認知規律也契合具身認知理論的觀點，可有效激發學生的認知內驅力。學生能夠把不同學科中學到的知識、技能等自主整合到一起，靈活應用于解決項目問題，并在解決過程中加深對項目主題的理解，實現深度學習，提升學習能力。

（二）整合多門課程，實現“五育并舉”

科學跨學科教學是科學課程體現育人價值的必然要求，它有著以下幾方面的優點：促進學生知識與能力的綜合運用、激發學生有效形成創新思維、使學生形成正確的學習態度責任心。因此，我們在教授科學知識的過程中需要整合多門課程，從德智體美勞全方位培養學生的綜合素養，從而實現“五育并舉”。

1. 整合數學課程，提升思維能力

科學實驗探究中，很多數據的處理與統計、模型的設計與建立都離不開數學課程。那么，教師在實驗教學時要盡可能讓學生主動聯系并靈活選用數學知識和數學思維方式來解決問題。例如，水溫變化折線圖、氣溫柱狀圖、相貌特征扇形圖、繪制校園平面圖、制作八顆行星模型等，通過繪制圖表、分析數據、建立模型等方式，學生能夠有理有據地發現其中的科學規律，學會用數學思維解決科學問題，從而有效提升學生的思維能力，培養嚴謹的科學態度。

2. 整合語文課程，鍛煉表達能力

科學課堂上不乏有許多聽、說、讀、寫的機會，教師應巧妙利用好這些機會，設法使之帶有科學色彩，在培養科學素養的同時提升語文素養。例如，中年級學生需要自己飼養蠶寶寶和種植鳳仙花，教師可以鼓勵學生撰寫觀察日記，提醒他們注意科學詞匯的運用，并讓他們在課堂上展示分享，鍛煉孩子的寫作和表達能力。

同時，教師可以鼓勵孩子課外多閱讀一些科普書籍，積累自己的科學詞匯和知識，增長自己的見識，提高他們的閱讀、自學能力。值得一提的是，教師還可以鼓勵學生善于發現古詩詞中蘊藏的科學道理。例如：“可憐九月初三夜，露似真珠月似弓。”結合月相變化規律，學生可以推斷出此時的月相為亮面在右邊的峨眉月。通過研究古詩詞，在弘揚了中華民族傳統文化的同時培養了學生的科學探究精神。

此外，我們還可以圍繞某一研究主題開展“小小辯論賽”的活動，鼓勵學生課前多角度多渠道搜集證據證明自己的觀點，用辯證的思維看待科學技術與我們的生活。小學的科學學習，覆蓋面特別廣，小到生活中物體的基本性質，大到宇宙中天體運動的規律，有的是已經被科學家破解的問題，有的則是未解之謎。應鼓勵學生在學習的過程中對不清楚的地方敢于提問，對存在異議的地方勇于質疑，這樣才能使其更加全面地了解、掌握知識。如：六年級上冊《微生物與健康》一課，教師可組織學生圍繞“微生物有利（不利）我們的健康生活”這一主題開展辯論賽。學生雙方通過查閱資料、整理歸納和辯論交流，最后得出正確結論，能夠一分為二地看待微生物與人類健康生活的關系，形成更為深入、全面的科學認識。學生在據理力爭的過程中，自己的表達能力和質疑能力也得到了不斷提升。

3. 整合美術課程，培養審美能力

科學探究記錄通過畫圖更為直觀便捷。例如：動植物的生長周期、顯微鏡下的微觀世界、校園生物分布圖等。學生通過貼一貼、畫一畫等方法如實記錄自己的發現，教師可展示優秀作業供學生修改完善，不斷提高學生的繪畫能力和審美能力。比如《溶解的快與慢》一課中，為了便于學生理解和掌握對比實驗，能夠清楚實驗中需控制的變量，筆者采用了畫圖的方法進行表示。學生通過實驗簡圖，能夠進一步明確實驗中的相同條件和不同條件，從而有條不紊地開展實驗，提高實驗效率。再如《食物在體內的旅行》一課，通過讓學生貼一貼消化器官，可幫助學生更清晰地明白各個消化器官在人體內的具體位置及其作用，并對“結構與功能”這一跨學科概念有更深入的理解。

4. 整合思政課程，培養道德情操

我們要堅持“立德樹人”的根本任務，準確把握住科學課程的育人價值，將科學教學工作與德育工作有機地結合起來，將思政內容自然地融入科學課堂的各個環節之中，例如：《宇宙》單元的航天精神、《環境和我們》單元的環保精神、小組實驗時的合作精神……還有眾多科學家故事中蘊藏的愛國精神和探索精神，讓學生在學習科學的同時體驗做人、做事的道理，讓學生在學習與探究科學的過程中情感得以熏陶，品德得以培養，成為德才兼備的社會主義接班人。

5. 整合體育課程，增強身體素質

學生積極投入學習的前提是擁有強健的體魄。在科學課程中，許多教學內容均與體育課程緊密聯系。尤其是四年級《呼吸與消化》單元和五年級《健康生活》單元，通過測量肺活量、檢測食物中的營養、認識我們的身體等，幫助學生認識人體的呼吸系統、消化系統、運動系統和神經系統等，指導學生運用所學的人體有關知識改善自己的日常行為，珍愛自己的身體，形成健康的生活習慣。

除此以外，教師應注重培養學生良好的實驗習慣，指導學生有序整理實驗材料，清洗實驗器具等，這無形之中也提高了學生的勞動技能。

因此，我們要做跨學科教學的有心人，善于挖掘科學課程與其他課程之間的聯系，關注五育的整體性，選擇和把握好切入點進行綜合教學，使各育相互配合、相輔相成，促進學生的全面發展。

（三）整合教育資源，評價主體多元化

教育從來不是一項孤立的活動，教師應當利用好社會教育資源為跨學科教學服務，促進課程、教學、評價的一體化。學生家長中往往隱藏著各行各業的“專家”，如醫生、廚師、農民、木工等，他們工作、生活中的資源都可以成為課堂教學的素材。如果小學生家長有來自農村的，我們就可以充分發揮這批家長的優勢，在教學“植物的生長變化”時可以鼓勵學生在課后觀察更多農作物的生長變化，適當詢問自己的父母，了解農作物的生活習性及特征。我們甚至可以邀請家長到校開設“家長小課堂”。所以，我們的科學跨學科教學也需要得到家長的支持，形成家校合力，攜手促進孩子全面成長。

不僅如此，我們還可以積極挖掘身邊的科技場館、實踐基地等優秀教育資源，協同多方教育力量，將“請進來”和“走出去”相結合，培養孩子的科學核心素養，幫助他們形成正確的價值觀、必備品格和關鍵能力。

家長除了可以提供有效的教育資源，還可以作為評價主體的一員。我們可以順應時代的發展，充分利用現代化信息技術，通過騰訊會議、QQ視頻、問卷星、學生成長平臺等多種形式，增強家校互動，建立共同參與、相互影響的教學評價制度，而并不只局限于科學課堂上的師生評價，使評價的主體更多元、視角更寬廣、內容更豐富，提高評價的科學性、專業性和客觀性，家校攜手促使學生積極地進行科學學習，從而有效提升其科學素養。

四、 結論

總而言之，跨學科教學具有綜合性、實踐性、探究性等特點，我們要基于具身認知理論，精心組織螺旋上升的教學內容，創設豐富的具身體驗教學活動，融合多門學科課程，整合多方教育資源，共同指導學生在探索復雜問題時，思維與方法從單一走向綜合，產生更為深層的理解，從而有效提升學生的綜合能力，最終將他們培養成為德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人。

參考文獻：

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