科學課堂中跨學科教學的設計與實施

［摘 要］跨學科教學不僅可以開闊學生眼界，豐富學生的學科知識，還有助于提升學生的核心素養。基于科學新課標及科學課程的特點，教師應以發展學生核心素養為出發點與歸宿確定教學目標，把科學教學與勞動、數學、語文、美術等學科教學整合在一起，聚焦科學教材，設計跨學科學習任務，讓學生真正經歷科學探究的過程，獲得核心素養的發展。

［關鍵詞］科學教學；跨學科學習；設計；實施

［中圖分類號］ G623.6 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1007-9068（2024）30-0068-03

《義務教育科學課程標準（2022年版）》（以下簡稱“科學新課標”）指出：“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。”小學科學教學不僅要注重知識的傳授，還要注重培養學生對自然現象的好奇心和探究精神。跨學科學習有利于激發學生的學習興趣，幫助學生建立起科學與其他學科之間的聯系，讓學生感受到科學的應用價值。那么，科學課堂中，如何引領學生進行跨學科學習呢？下面，以教科版科學教材四年級下冊第一單元“植物的生長變化”的教學為例進行探討。

一、素養立意，準確定位跨學科學習目標

小學科學核心素養的四大維度，包括科學觀念、科學思維、探究實踐和態度責任。跨學科學習背景下的小學科學教學，教師不能把跨學科學習簡單地認為是不同學科知識的疊加，而應以幫助學生形成適應個人終身發展和社會發展所需要的必備品格與關鍵能力為出發點和歸宿。

如教科版科學教材四年級下冊第一單元“植物的生長變化”，內容包括《種子里孕育著新生命》《種植鳳仙花》《種子長出了根》《莖和葉》《鳳仙花開花了》《果實和種子》《種子的傳播》《鳳仙花的一生》。依據單元內容編排及科學新課標的特點，教師制訂本單元跨學科學習目標。

科學觀念目標：知道不同植物的種子，它們的顏色、大小和形狀各不相同；知道種子在適宜的條件下可以萌發，長成一株植物，這株植物又會結出果實，植物的物種就是這樣繁衍的；知道種子的傳播方式有哪些及植物的生長需要具備哪些條件。

探究實踐目標：種植與培育植物，親自種植鳳仙花，能夠準確地測量出植物的高度變化；根據自己的觀察提出科學問題，并能夠依據自己的觀察進行預測；能夠把自己觀察和記錄的現象用自己的語言描述出來，融合勞動、信息科技、數學、語文、美術等學科知識，運用統計圖表、列表和畫圖等適宜的方法處理相關信息，通過查閱分析等方法獲得問題的答案。

科學思維目標：通過觀察、比較、分析、概括等方法了解植物的生長變化。

態度責任目標：形成用事實說話的意識，樹立科學要講究實證的思想；激發學生關注和研究生命現象的興趣，培養學生的合作能力與堅持做好一件事的決心。

本單元教學，可將科學學科知識與數學、語文、美術等學科內容整合在一起，以拓寬學生的學習領域，增強學生的探究學習效果。為此，在本單元跨學科學習活動中，教師基于素養提升確定教學目標，可以讓學生的學習方向更加明確，有效避免科學教學偏離航向的現象產生，促進跨學科學習目標在課堂中的落實。

二、聚焦教材，精心設計跨學科學習任務

在小學科學教學中，教師在設計跨學科學習任務時應以教材為基礎，結合單元編排特點或者課程內容特點，把科學與其他學科內容整合在一起，通過任務驅動的方式引領學生學習。

1.聚焦單元主題

教科版科學教材的每個單元都圍繞相關的主題組織內容。在跨學科學習過程中，教師聚焦單元主題設計學習任務，能讓學生的探究方向更加明確，促進跨學科學習目標在課堂中的落實。以“植物的生長變化”的單元教學為例，本單元的核心概念是種子、種子的莖和葉、果實和種子、種子的傳播等，學習內容涉及多個學科。如果將本單元的內容按部就班地分解開來進行教學，學生學到的科學知識就會是點狀的、瑣碎的，難以形成對植物生長變化的整體認知。而圍繞單元學習主題，找準科學與勞動、信息科技、數學、語文、美術等學科的融合點，設置跨學科學習任務，則可以讓學生對植物的孕育、生長過程有一個系統的了解，使學生不僅習得科學知識，還能感受到科學與其他學科之間的聯系。

2.突出學科關聯

在實施科學跨學科學習之前，教師要引導學生發現科學與其他學科之間的關聯，并把科學知識與其他學科的知識整合在一起，以豐富學生的認知，提升學生的跨學科學習質量。

（1）科學與信息科技整合

信息技術集聲音、圖畫、音樂和網絡等相關知識于一體，對學生了解多學科、多領域內容具有直觀性和輔助性的作用。在小學科學教學中，對于一些難以解釋的科學現象，教師借助信息技術來幫助學生理解，可以使學生對科學現象的感受更加直觀、深刻。如教學《種子里孕育著新生命》一課時，教師先借助信息技術把各種種子的圖片展示給學生看，以激發學生的學習興趣；然后以蠶豆為例，把它的解剖圖展示給學生看，讓學生知道種子的胚芽、胚根和子葉分別指的是哪個部位；最后借助信息技術把蠶豆的孕育成長過程展示給學生看，讓學生直觀地、近距離地感受種子是怎樣成長為一株植物的。這樣，為學生更好地掌握科學知識，獲得對所學知識的深刻認識提供了條件。

（2）科學與數學整合

數學與科學之間有著密切的聯系，尤其是在科學探究活動中，一些科學規律的獲得往往需要依靠數學知識對科學現象進行量化、分析，且數學與科學的整合還能幫助學生更好地解決實際問題。在小學科學教學中，教師可以嘗試引導學生用數學思維來解釋一些科學現象，使學生對科學現象有更加深刻的理解，從而形成良好的科學觀念。如教學《種植鳳仙花》一課時，教材要求學生親自參與種植鳳仙花，并且通過小組合作的方式完成“植物生長變化觀察計劃”表。在這個計劃表中，要求學生按照觀察時間，填寫鳳仙花的植株高度、葉片數量以及它的樣子、自己的發現和自己為植物做的事等內容。其中，測量鳳仙花的高度屬于數學學科范疇。教學時，教師可以讓學生先回顧一下學過的米、分米、厘米等跟長度有關的知識，再測量鳳仙花的高度，觀察隨著鳳仙花的生長它高度發生了怎樣的變化。這樣可以使學生獲得關于鳳仙花生長變化的準確數據，為科學發現提供理論支撐。

（3）科學與語文整合

在小學科學教學中，對科學知識和科學現象的描述離不開良好的語言表達能力。教師把科學與語文學科融合起來進行教學，不僅能促進學生對科學知識的理解，還可以使學生的語言表達能力得到提升。如教學《種子的傳播》一課時，植物有哪些傳播方式？它的果實具有哪些特點？這些都是學生需要掌握的科學知識。為了幫助學生更好地掌握這些科學知識，教師把統編語文教材二年級上冊《植物媽媽有辦法》這首童詩推薦給學生閱讀，從而把語文與科學整合在一起，引導學生在科學學習中發現植物傳播種子的方法，再運用語文的方式來描述植物是如何傳播種子的。這樣不僅可以促進學生對植物傳播種子方法的了解，而且有助于學生表達能力的提升。

三、真實探究，經歷跨學科學習過程

跨學科學習具有很強的探究性和實踐性。在小學科學跨學科學習活動中，教師基于教材內容特點，為學生創設真實的學習情境，依據學生學習情況搭建適切的展示平臺，精心設計活動方案，引領學生親歷實驗、探究、討論和創造的過程，有助于落實跨學科學習目標。

1.創設真實情境

情境對激發學生情感，促進學生認知，引發學生思考等具有積極作用。在小學科學跨學科學習活動中，教師要依據學生學習需要創設真實有效的情境，引領學生經歷科學探究的過程，使學生更深入地理解所學知識。如教學《鳳仙花開花了》一課時，教師先創設問題情境：“你認識鳳仙花嗎？你知道鳳仙花是什么樣的嗎？它的顏色有哪些？你知道鳳仙花的花開花謝會經歷怎樣的過程嗎？（播放鳳仙花花開花謝的視頻資料）”然后，讓學生仔細觀察鳳仙花，并用放大鏡觀察它的雄蕊和雌蕊各有什么特點。最后，讓學生運用美術知識畫一畫鳳仙花，進一步認識鳳仙花的特點。在小學科學跨學科學習活動中，教師創設真實情境要能夠激發學生探究學習的內驅力，讓學生能夠在情境的作用下真正沉浸到探究學習中，讓跨學科學習真正發生。

2.精心設計方案

關注學生科學思維的發展是科學教學的核心任務。跨學科學習不僅僅是知識的整合，更是思維的跨界。在小學科學跨學科學習活動中，教師依據科學學習內容，精心設計活動方案，引導學生展開多元思考，探究解決問題的方法，有利于發展學生的科學思維和科學核心素養。如教學《種子的傳播》一課時，教師提出探究種子的傳播方式這一學習任務后，并沒有急于讓學生動手操作或者死記硬背知識點，而是讓學生先借助課前查找到的資料了解不同植物種子的外形特點；再觀察蒼耳、蒲公英、櫻桃的種子，交流植物傳播種子的意義；最后，運用語文學科知識說一說自己還知道哪些植物傳播種子的方法。這樣教學，可以開闊學生的視野，豐富學生的認知，拓寬學生的學習場域，把跨學科學習目標落到實處。

3.搭建展示平臺

在小學科學跨學科學習活動中，教師依據教學內容的特點，為學生搭建展示科學成果的平臺，可以促進學生對跨學科知識的積累，幫助學生發現自己的不足，進而形成完整的科學學習體系。本單元中的《種植鳳仙花》《種子長出了根》《莖和葉》《鳳仙花開花了》《果實和種子》這些內容都是圍繞著鳳仙花的種植、生長、開花、結果等方面組織與編排的，這樣可以使學生對鳳仙花的生長過程有一個全面系統的了解。為了幫助學生更好地感受鳳仙花的生長變化，從鳳仙花的種植開始，教師就可以讓學生把自己參與鳳仙花生長過程的圖片上傳到班級群中，也可以讓學生把自己在種植過程中遇到的問題提出來，讓大家幫忙解決。借助展示平臺，學生可以及時發現自己種植過程中存在的問題，吸取他人的先進經驗，為自己得出更加準確的科學結論提供條件。

綜上所述，在實施小學科學跨學科學習的過程中，教師應從促進學生終身發展的目標出發，立足學生核心素養的培養，注重跨學科學習任務的有效設計與實施，幫助學生建立起科學與其他學科之間的聯系，逐步提升學生運用所學科學知識解決實際問題的能力，促進學生科學核心素養的發展。

［ 參 考 文 獻 ］

[1] 劉曉敏.小學科學跨學科概念建構的教學策略[J].湖北教育（科學課），2024（3）：74-77.

[2] 張旭華.小學科學跨學科主題教學的實踐探索[J].教育界，2024（7）：71-73.

[3] 曹志富.單元視角下的小學科學跨學科學習的設計[J].教育科學論壇，2024（10）：25-28.

（責編 劉宇帆）