跨學科實驗整合的教學研析

〔摘 要〕 本文深入剖析了小學科學課程中跨學科實驗整合的創新教學實踐，深刻揭示了其在現代教育體系中的不可或缺性。本文通過詳盡的案例研究與實地教學體驗，展現了跨學科實驗整合如何以其獨特的視角激發學生的探索欲，促進學生科學素養的扎實構建，并強化學生的跨學科思考能力和實踐創新能力。研究進一步指出，這種教學模式不僅深化了學生對科學原理的掌握，還極大地激發了學生的學習熱情與主動性，為學生構建了通往終身學習道路的穩固基石，為未來社會培養具備綜合素養的創新人才奠定了堅實的基礎。

〔關鍵詞〕 小學科學；跨學科實驗整合；教學策略

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻標識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2025） 03 085-087

隨著時代的發展，單一學科的知識體系已難以滿足學生全面發展的需求。小學科學作為培養學生科學素養和探究能力的重要學科，教學模式的創新顯得尤為重要。跨學科實驗整合作為一種新興的教學模式，逐漸成為小學科學教育改革的重要方向。

一、小學科學教學中跨學科實驗整合的必要性

（一）滿足學生全面發展的需求

社會在快速發展的過程中，對人才的需求已不再局限于對單一學科知識的掌握，而是更加注重綜合素養與跨界能力的結合。小學科學作為培養學生科學興趣、探索精神和創新能力的關鍵階段，通過跨學科實驗整合，能夠打破傳統學科界限，將數學、語文、美術等多學科知識有機融合，為學生提供了更為廣闊的學習視野和思維空間。這種整合不僅有助于學生更好地理解科學現象背后的復雜聯系，還能促使學生在解決實際問題的過程中，靈活運用多學科知識，培養綜合分析和解決問題的能力。跨學科實驗整合還鼓勵學生團隊合作，通過共同設計實驗方案、收集數據、分析結果，提升學生的溝通協作能力和社會交往技巧。

（二）增強知識的聯系性和系統性

小學科學課程中，跨學科實驗整合對于增強知識的聯系性和系統性顯得尤為重要，尤其在教授如“天氣”這樣的綜合性主題時，其必要性更加凸顯。學生不僅會在科學課上學習到氣溫、濕度、風向、風速等基本概念，還會將這些知識與語文、數學、美術等多個學科緊密相連。在語文學習中，學生可以通過閱讀天氣預報、撰寫天氣觀察日記等方式，提升閱讀理解與寫作能力，并增強對天氣現象的描述能力。數學則在這一過程中發揮了計算與分析的作用，無論是氣溫的變化趨勢、降水量的統計還是風速的計算，都離不開數學的輔助。美術課上，學生則可以利用色彩與線條，創作出表達不同天氣感受的作品，如明媚的陽光、陰沉的雨天，從而在藝術創造中進一步加深對天氣現象的理解。

（三）激發學生的學習興趣和創造力

小學科學課程教學中，跨學科實驗整合對于激發學生的學習興趣和創造力具有不可估量的價值。這尤其契合小學生活潑好動、好奇心旺盛的身心特點。通過將科學實驗與數學計算、語文描述、美術創作等多元活動相結合，課堂不再是單一的知識灌輸，而是變成一場場充滿趣味與挑戰的探索之旅。小學生天生對未知世界充滿好奇，跨學科實驗整合正是利用這份好奇心，設計了一系列既貼近生活又富有挑戰性的任務。例如，在研究“水的循環”時，學生可以親手制作小型水循環模型，再用畫筆描繪出水循環的壯麗圖景，最后以口頭報告或短文形式分享自己的發現與感悟。這一過程不僅滿足了學生動手操作的欲望，還激發了學生語言表達和藝術創作的潛能。

二、小學科學傳統教學模式的局限性

（一）教學方法單一，缺乏趣味性

小學科學傳統教學模式往往局限于教師單向講授、學生被動接受的方式，這種“填鴨式”教學不僅方法單一，還極大地削弱了學科的趣味性。課堂上，教師依賴課本內容，通過口頭講解和板書展示知識點，忽視了學生探索自然的好奇心與主動性；缺乏實驗演示、互動討論和實地觀察等多元化教學手段，使原本充滿奧秘與想象的科學世界變得枯燥乏味；學生難以從抽象的文字描述中感受到科學的魅力，更無法親身體驗科學發現的樂趣，從而限制了學生科學思維和探究能力的培養。

（二）理論與實踐脫節，缺乏實踐機會

傳統教學模式下學生在課堂上學習了大量的理論知識，卻鮮有機會將這些知識應用于實際情境中。科學作為一門實踐性極強的學科，精髓在于通過實踐來驗證和深化理論理解。然而，傳統教學模式往往受限于教學資源、安全考量或時間安排等因素，難以提供足夠的實踐機會，學生只能停留在對書本知識的記憶層面，無法親手操作實驗、觀察現象、分析數據，從而無法真正理解和掌握科學原理。

（三）忽視個體差異，缺乏因材施教

小學科學傳統教學模式在關注學生群體共性的同時，往往忽視學生之間的個體差異，缺乏因材施教的靈活性和針對性。每個學生的學習風格、興趣點、理解能力和學習進度都是獨一無二的，但傳統教學模式往往采用“一刀切”的教學方法，無法充分滿足每個學生的具體需求。這種忽視個體差異的教學方式，不僅限制了部分學生的發展潛力，也可能導致一些學生因學習難度過大或內容過于簡單而失去學習興趣。

三、小學科學課堂跨學科實驗整合的教學研析

（一）明確整合目標

明確整合目標是小學科學課程中實施跨學科實驗整合教學的關鍵一步。以教材中“認識氣溫計”的內容為例，教師可以將這一目標設定為：不僅讓學生掌握氣溫計的基本構造、使用方法及氣溫讀數等科學知識，還要融合數學、語文，甚至美術等多學科元素，促進學生綜合素養的發展。在整合過程中，可以設計一系列跨學科活動。例如：通過數學計算，讓學生比較不同時間段或不同地點的氣溫變化，運用圖表和統計工具展示分析結果，培養學生的數據分析能力和邏輯思維能力；還可以引導學生撰寫觀察日記或氣溫變化報告，結合語文學習中的寫作技巧，提高學生的語言表達能力和科學記錄能力。此外，還可以鼓勵學生以氣溫為主題，創作詩歌、繪畫作品或制作手工模型，將科學與藝術相結合，激發學生的創造力和想象力。

（二）選擇合適的整合點

教師在實施小學科學課程跨學科實驗整合教學策略時，選擇合適的整合點是確保整合效果的關鍵。以教材中“運動和位置”的內容為例，教師可以從多個維度尋找并選擇合適的整合點，以實現知識的深度融合與拓展。一方面，可以將“運動和位置”與數學學科緊密結合。例如，通過測量物體在不同時間點的位置變化，引導學生運用坐標軸、距離、速度等數學概念進行計算和分析，從而加深對物體運動規律的理解。另一方面，可以將“運動和位置”與信息技術相結合。利用現代科技手段，如傳感器、編程軟件等，設計實驗讓學生探究物體運動的軌跡、速度變化等，并通過計算機模擬或數據可視化展示實驗結果。除此之外，還可以考慮將“運動和位置”與藝術創作、社會實踐等領域相結合，通過創作運動主題的繪畫或參與戶外探險等活動，讓學生在實踐中感受運動與位置的魅力，拓寬學生的視野和思維。

（三）制訂詳細的教學計劃

例如，制訂關于教材中“月相變化的規律”這一主題的詳細教學計劃時，教師可以圍繞月相的基本概念、形成原理、變化規律及其實踐應用展開。第一步，通過生動的多媒體展示和故事講述，引導學生深入理解月球的公轉軌道、地月關系以及月相形成的科學原理，為后續的實踐活動奠定理論基礎。第二步，教師組織學生進行為期一個月的月相觀察活動。學生需每天在同一時間、同一地點觀察月亮，并記錄下月相的形態變化，從中發現月相變化的規律。第三步，通過引導學生閱讀關于月相的經典文學作品，探討月相變化的表達與象征，并且鼓勵學生根據觀察到的月相變化進行藝術創作，如繪制月相變化圖、制作月相主題的手工藝品等。第四步，通過課堂討論、小組匯報和成果展示等形式，對學生的學習成果進行評估和反饋。鼓勵學生分享自己的觀察體驗、數據分析結果和藝術作品，促進學生之間的交流與合作。

（四）實施實驗教學

例如，實施關于教材中“簡易電路”的實驗教學時，教師旨在通過一系列動手實踐活動，讓學生直觀感受電流的存在與流動，理解電路的基本組成和工作原理。引入“基礎照明電路”案例，學生可以使用基礎元件搭建最簡單的電路，直觀感受電流驅動燈泡發光的原理。增設“串聯與并聯電路對比實驗”，學生分別構建兩種電路，觀察并記錄燈泡亮度變化，理解電流分流與分壓現象。還可以加入“故障排查挑戰”環節，教師人為設置電路故障（如斷路、短路），學生需利用所學知識及工具（如電壓表、電流表）診斷并修復電路。此外，也可以通過引入“創意電路制作”項目，鼓勵學生利用所學知識，結合生活材料（如LED燈帶、小型馬達等），設計并制作個性化電路作品。這些豐富的案例與活動，再配以直觀的簡圖說明，不僅讓“簡易電路”的學習生動有趣，也為學生搭建了從理論到實踐的橋梁。

“簡易電路”實驗教學

[序號 實驗/活動名稱 描述 目的 1 基礎照明電路 學生使用電池、導線、開關和燈泡搭建電路，使燈泡發光 直觀感受電流的存在與流動，理解電路的基本組成和工作原理 2 串聯與并聯電路對比實驗 學生分別構建串聯和并聯電路，觀察并記錄燈泡亮度變化 理解電流在串聯與并聯電路中的分流與分壓現象 3 故障排查挑戰 教師人為設置電路故障（如斷路、短路），學生使用工具診斷并修復 提升學生的問題解決能力和對電路安全性的認識 4 創意電路制作 學生利用所學知識，結合生活材料設計并制作個性化電路作品 激發創新思維，提高動手能力，將理論知識應用于實踐 ]

跨學科實驗整合在小學科學課程中的實踐研究表明，該教學模式能夠顯著提升學生的科學素養、跨學科思維能力和實踐創新能力。通過跨學科實驗整合，學生不僅能夠更好地理解科學知識之間的聯系和相互作用，還能在實踐中運用所學知識解決實際問題，培養創新思維和探究精神。因此，跨學科實驗整合應成為小學科學教育改革的重要方向之一，得到更多教師的關注和實踐。

參考文獻

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