科學教學與多學科的深度融合

〔摘""要〕"本文旨在探索小學科學課跨學科項目式學習的實施路徑，以《義務教育科學課程標準（2022年版）》為指導，聚焦科學核心素養的培養，探討科學與語文、數學、信息科技、美術等學科的融合方式。本文探討科學教學與多學科的深度整合，從明確跨學科項目式學習方向出發，通過設計跨學科項目式任務，將科學觀念、科學思維、探究實踐與態度責任有機結合，幫助學生構建科學知識體系，推動其在真實情境中提升探究創新能力，實現學科教育與綜合素質培養的統一。

〔關鍵詞〕"小學科學；跨學科；項目式學習；融合

〔中圖分類號〕"G424""""""""〔文獻標識碼〕"A"""""〔文章編號〕"1674-6317""（2025）"06""142-144

《義務教育科學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《新課標》）提出，科學課程不僅要基于核心素養發展要求，遴選重要觀念、主題內容和基礎知識，還需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。PBL跨學科項目式學習是一種基于問題的學習方法，在該學習方法中，學生通過解決現實世界中的問題，可以主動建構知識和技能。因此，教師采用問題驅動的教學方法，能將學生置于真實的問題情境中，培養學生解決問題的能力和創新思維，促進學生自主發展。所以，研究小學科學跨學科項目式學習對提升學生的學習能力和認知能力具有重要意義。

一、明確跨學科項目式學習方向

美國心理學家本杰明·布魯姆認為，預期要實現的教學目標是否明確和具體，直接影響教學的成效。學習目標的確定要基于課程標準，要契合學科屬性，要符合學生認知特征。依據《新課標》的指導思想，核心素養的內涵包括科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任等方面，這些素養不僅承載了科學教育的基本目標，也為跨學科項目式學習提供了明確的指引。《新課標》特別強調，要在學生理解科學概念的基礎上，發展其科學思維能力和探究實踐能力，同時增強其社會責任感以及生態文明意識。這種以素養為導向的教育理念要求教學目標從單一的學科知識轉向綜合性學科應用，從被動學習轉向主動探究（如表1所示）。

二、開展跨學科項目式學習活動

（一）科學教學與語文整合

科學教育中的“探問題”不僅指向對科學現象的認知，還包括對問題的邏輯構建與描述能力的訓練，這為跨學科教學提供了天然的聯結點。引入語文學科教學能夠強化學生的語言組織與表達能力，使其能夠更清晰地描述科學現象、闡釋實驗結果，從而深化科學知識的內化過程。同時，借助科學與語文的融合，教師可以推動學生對科學現象的準確表達，并在語言訓練中強化學生的邏輯推理能力。憑借這種“兼容并蓄”的項目式教學模式，教師能夠培養學生的跨學科思維能力，為其未來的學習實踐奠定基礎。

以蘇教版四年級科學上冊《運動與位置》的教學為例，教師可以與語文結合，并利用問題鏈的方式展開跨學科項目式學習，問題設定如下。

什么是“運動”？如何判斷一個物體是否在運動？

運動的參照物對物體位置變化的判斷有什么作用？

如何用科學語言和邏輯描述運動的過程與結果？

能否設計一個簡單的模型，展示物體相對于參照物的運動規律？

項目的第一階段從問題導入開始。教師可以提出“什么是運動”這一核心問題，引導學生結合生活中常見的例子進行討論，比如，書本、汽車、飛鳥是否在運動？在探討中，學生逐漸意識到，判斷物體是否運動需要確定參照物。此時，引入第二個問題，要求學生觀察圖片中的汽車、自行車和飛鳥等，嘗試描述這些物體的運動狀態，并用科學語言解釋參照物的重要性。

第二階段開展模型設計任務。教師可以組織學生以小組為單位，圍繞第三個問題設計一個簡單的運動展示模型，帶領學生用紙板制作一個平面場景，并在其中展示小汽車或自行車相對于樹木、房屋等參照物的運動軌跡。在設計過程中，每個小組需對模型運動的原理進行記錄和說明，并以小論文或觀察日志的形式總結。

在項目的第三階段，教師應聚焦于語言表達交流，讓學生借助“文字解讀模型”的項目任務，將科學探究結果用語文學科的方式表達出來。教師需讓學生撰寫一段模型運動的說明文字，明確“汽車相對于樹木的位置在不斷變化”等關鍵細節，并在小組展示中進行演講。在此過程中，教師能夠讓語文學科的寫作與口語表達任務成為科學思維的延伸工具，從而有效提升學生的科學語言表達能力，并讓學生深入理解“運動與位置”的科學概念。

（二）科學教學與數學整合

在小學階段，教師在跨學科項目式學習中需要兼顧科學的探究性與數學的基礎性，確保內容通俗易懂且貼近學生的認知水平。與此同時，借助數學在科學探究中的融入，教師可以通過簡單的數量關系、圖表展示以及直觀的計算方式，幫助學生理解電能的基本概念及其在生活中的應用，使學生在完成任務中掌握數據處理和分析的技能，并結合貼近生活的活動激發其對科學現象的探究興趣。

以蘇教版四年級科學上冊《生活中的電》的教學為例，教師可以在跨學科項目式學習中開展以下探討任務。

家用電器能耗記錄表：讓學生觀察家里的電器，識別哪些是使用電池的，哪些是插座供電的，并記錄下來。教師可以給學生提供一個簡單的表格，要求其填寫電器名稱、電源類型以及一天大約使用的時間（以小時為單位），并計算這些電器一天的用電量，例如“電視每天用2小時，大約消耗2度電”。之后，教師需在全班對比誰家用電更節能，培養學生的數據記錄以及簡單計算能力。

電網傳電大冒險：教師創設一個“電流傳輸游戲”的情境，并引導學生分組扮演發電站、輸電線和用戶，借助簡單的“傳遞”方式理解電流從發電站到用戶的傳輸過程。每組模擬一個傳電任務，用繩子代表輸電線，用球代表電流，傳遞過程中需要記錄“球掉了幾次”，從而反映電流的損耗情況。另外，教師需引導學生統計各組傳遞成功的次數，并用數字比較哪一組的“電網效率”更高，從而將數學統計與游戲結合，幫助學生理解電能傳輸的基本原理。

水果電池電量測評：教師在課堂上可以利用檸檬、蘋果等制作水果電池，帶領學生為小燈泡提供電能。任務要求學生觀察不同水果點亮燈泡的亮度，并用“亮度等級”進行簡單量化（比如1顆星到5顆星）。在這個過程中，教師應讓學生將水果名稱與亮度等級記錄在表格中，并繪制一張“水果發電能力排行榜”。這一任務以實驗為核心，結合直觀的比較以及簡單的數據整理，引導學生體會科學探究與數學統計的結合。

（三）科學教學與信息科技整合

在教學中融入信息科技，能夠提升學生的自主探究能力，并為科學問題的解讀與表達提供多樣化的路徑。在這一框架下，協作學習成為關鍵支點。教師可結合團隊合作的方式，引導學生在不同學科間實現知識遷移，從而幫助學生對復雜科學現象進行可視化的表達。借助這種“工具與協作并進”的模式，能夠有效培養學生解決實際問題的能力，并強化其團隊意識，在跨學科教學中釋放出更多的創新能量。

以蘇教版四年級科學上冊《太陽》的教學為例，教師可以圍繞“探究一天中太陽高度角的變化”這一項目主題，設計一個貼近小學生生活、簡單易操作的跨學科項目。項目分為三個任務：觀察、記錄、展示與評價（如表2所示）。

（四）科學教學與美術整合

跨學科教學的魅力在于打破學科界限，將不同領域的思維與方法融為一體，而美術與科學的結合能夠為項目式學習提供“創意驅動”的可能性。在科學教學中，教師能夠讓學生的感知能力及其動手實踐能力借助藝術表達得到強化，美術學科的加入為學生理解科學概念提供了新的“解讀語境”。

圍繞“用種子繁殖”為主題的跨學科項目，可以設計一個名為“生命的藝術表達”的活動項目，將科學知識與美術創意結合，探索種子的構造與生長規律。教師可以帶領學生了解和解剖種子，觀察其內部構造，記錄下種皮、胚芽、胚根等結構的細節，并運用顯微鏡拍攝照片，為后續美術創作提供“科學依據”。

接下來，教師可以對學生進行分組，共同設計并制作一幅“種子的生命之旅”項目創意畫。畫作須以種子的發芽過程為核心主題，借助藝術化的表達形式展示種子從埋入土壤到萌發、成長的整個過程。在創作中，教師要指導學生結合科學觀察結果，運用色彩以及構圖技巧，展現植物生長的動態變化與結構特征，對每組作品還需附上一段文字說明，用科學語言闡釋藝術表現背后的科學原理，從而增強項目表達的趣味性，并讓學生以更形象化的方式深化對種子生命力的理解。

項目的最終成果評價是“生命的畫廊”展示。教師要將每組學生的作品都布置成一個展覽單元，展示創意畫、顯微鏡下的種子照片、種子的實際樣本以及對種子特性的科學說明。憑借這樣的跨學科項目，教師能夠讓學生在探索植物生長規律的同時，獲得對美術表達的深刻體驗。與此同時，美術的創意設計也可讓科學知識不再局限于數據事實，而是結合色彩和形象融入了更多審美思維，從而為項目式學習開拓更具想象力的空間。

三、結語

綜上所述，經過將科學與多學科深度整合，教師能夠讓學生在解決真實問題的過程中掌握跨領域的思維方式，從而強化其探究能力，并為學生搭建通向更高層次學習的橋梁。同時，憑借這種教學模式，教師能夠為學生提供的不僅是單一學科的知識積累，更是一種全面、系統、可遷移的學習能力，從而為實現核心素養導向的教育目標奠定堅實基礎。

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