因地制宜地設(shè)計(jì)跨學(xué)科探究實(shí)踐活動(dòng)

〔摘" "要〕" 在當(dāng)前核心素養(yǎng)教育理念下，小學(xué)科學(xué)教育正逐步融入STEM（科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)）的教學(xué)觀點(diǎn)，旨在通過跨領(lǐng)域?qū)嵤┛茖W(xué)技術(shù)教育研究策略，提供豐富的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。本文針對(duì)小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科探究實(shí)踐活動(dòng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施展開剖析，探討如何在小學(xué)科學(xué)教育中有效地開展跨學(xué)科教學(xué)活動(dòng)，以提升學(xué)生的核心素養(yǎng)和綜合能力。通過設(shè)計(jì)豐富多彩的跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)，整合、遷移多個(gè)學(xué)科的核心概念，持續(xù)深入探究解決問題，為學(xué)生的全面發(fā)展提供有力支持。

〔關(guān)鍵詞〕" 小學(xué)科學(xué)；跨學(xué)科；探究實(shí)踐；核心素養(yǎng)

〔中圖分類號(hào)〕" G424" " " " " " " " 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕" A" " " " 〔文章編號(hào)〕" 1674-6317" " （2025）14" " 0019-03

新課程強(qiáng)化“探究實(shí)踐”的育人理念，突出綜合育人原則。小學(xué)科學(xué)課程強(qiáng)化多學(xué)科知識(shí)的整合運(yùn)用，開展跨學(xué)科主題實(shí)踐活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，將所學(xué)知識(shí)經(jīng)歷成立團(tuán)隊(duì)、調(diào)查研究、設(shè)計(jì)圖紙、初步制作、原型測(cè)試、項(xiàng)目迭代、綜合評(píng)估、成果宣傳等環(huán)節(jié)后，讓學(xué)生成為活動(dòng)的主人翁。那么，如何遵循跨學(xué)科學(xué)習(xí)規(guī)律，融合各學(xué)科知識(shí)，基于項(xiàng)目活動(dòng)主題，因地制宜地設(shè)計(jì)跨學(xué)科探究實(shí)踐活動(dòng)呢？

一、捕捉生活中的“科學(xué)問題”

小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科探究實(shí)踐活動(dòng)是提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的重要途徑。通過在生活中開發(fā)項(xiàng)目主題活動(dòng)，探尋生活中的科學(xué)問題，可以使學(xué)生更好地理解和應(yīng)用科學(xué)知識(shí)，同時(shí)培養(yǎng)他們的觀察、思考和解決問題的能力。

（一）挖掘日常生活中的科學(xué)現(xiàn)象

教師可以引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注日常生活中的科學(xué)現(xiàn)象，如天氣變化、植物生長(zhǎng)、動(dòng)物行為等，從中提取出適合小學(xué)生探究的主題。例如，可以設(shè)計(jì)“探究影響植物生長(zhǎng)的因素”這樣的主題活動(dòng)，讓學(xué)生通過觀察、記錄和分析，了解光照、水分、土壤等因素對(duì)植物生長(zhǎng)的影響。

（二）結(jié)合學(xué)生興趣和熱點(diǎn)問題

學(xué)生的興趣和熱點(diǎn)問題往往是他們最愿意投入時(shí)間和精力去探究的。教師可以結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，選擇他們感興趣或關(guān)注的熱點(diǎn)問題作為項(xiàng)目主題。例如，針對(duì)環(huán)保問題日益嚴(yán)峻的現(xiàn)狀，可以設(shè)計(jì)“垃圾分類與資源回收”這樣的主題活動(dòng)，讓學(xué)生通過實(shí)踐了解垃圾分類的重要性，并學(xué)會(huì)垃圾分類和資源回收。

（三）整合不同學(xué)科的知識(shí)和技能

跨學(xué)科探究實(shí)踐活動(dòng)的核心在于整合不同學(xué)科的知識(shí)和技能。教師可以根據(jù)主題活動(dòng)的需要，將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等學(xué)科的知識(shí)和技能進(jìn)行有機(jī)融合，設(shè)計(jì)出具有綜合性和實(shí)踐性的項(xiàng)目活動(dòng)。例如，在“制作我的小樂器”這樣的主題活動(dòng)中，學(xué)生可以通過制作樂器來了解物體的屬性結(jié)構(gòu)與發(fā)音高低的聯(lián)系，同時(shí)鍛煉他們的動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維。

（四）利用社區(qū)資源和家庭的力量

社區(qū)資源和家庭的力量是開展跨學(xué)科探究實(shí)踐活動(dòng)的重要保障。教師可以充分發(fā)揮家校社協(xié)同育人“教聯(lián)體”效能，利用社區(qū)內(nèi)的科技館、博物館、植物園等資源，為學(xué)生提供更廣闊的探究空間。同時(shí)，也可以邀請(qǐng)家長(zhǎng)參與活動(dòng)，共同為孩子的成長(zhǎng)提供支持。

二、搭建實(shí)踐的“創(chuàng)新平臺(tái)”

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科探究實(shí)踐活動(dòng)的基礎(chǔ)。搭建實(shí)踐的“創(chuàng)新平臺(tái)”需要?jiǎng)?chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)、跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)以及創(chuàng)新環(huán)境的營(yíng)造等多方面的努力。

（一）創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)

在小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科探究實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)中，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的，這不僅能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，還能促進(jìn)學(xué)科間的有機(jī)融合。

虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）實(shí)驗(yàn)：利用VR技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)關(guān)于地球科學(xué)的跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)。學(xué)生可以通過VR頭盔“親臨”火山噴發(fā)、地震等自然現(xiàn)象現(xiàn)場(chǎng)，觀察并收集數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行跨學(xué)科分析，如結(jié)合物理學(xué)原理解釋地震波的傳播，或運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)探討火山噴發(fā)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響。

數(shù)字化實(shí)驗(yàn)工具：引入傳感器和數(shù)據(jù)采集器等數(shù)字化實(shí)驗(yàn)工具，設(shè)計(jì)一個(gè)關(guān)于環(huán)境科學(xué)的跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)。

（二）跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)是小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科探究實(shí)踐活動(dòng)的重要組成部分。通過設(shè)計(jì)具有探究?jī)r(jià)值的跨學(xué)科主題和任務(wù)，可以引導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題，培養(yǎng)他們的跨學(xué)科思維和實(shí)踐能力。例如在“小小工程師”項(xiàng)目中，結(jié)合科學(xué)和數(shù)學(xué)學(xué)科，設(shè)計(jì)一個(gè)關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)的跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)。學(xué)生可以扮演工程師的角色，運(yùn)用數(shù)學(xué)原理設(shè)計(jì)一座橋梁或塔臺(tái)模型，并使用科學(xué)方法進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估。在這個(gè)過程中，他們需要綜合運(yùn)用力學(xué)、材料科學(xué)、數(shù)學(xué)計(jì)算等知識(shí)，同時(shí)考慮美觀性和實(shí)用性。

（三）創(chuàng)新環(huán)境的營(yíng)造

創(chuàng)新環(huán)境是小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科探究實(shí)踐活動(dòng)的重要保障。通過提供自由、開放、富有挑戰(zhàn)性的創(chuàng)新環(huán)境，可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐熱情，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)：學(xué)校可以建設(shè)一個(gè)集科學(xué)、技術(shù)、藝術(shù)等多學(xué)科于一體的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)配備各種實(shí)驗(yàn)器材和創(chuàng)新工具，如3D打印機(jī)、激光切割機(jī)等。學(xué)生可以在這里自由探索、實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新，將自己的想法轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)。

創(chuàng)新競(jìng)賽和展示活動(dòng)：學(xué)校可以定期舉辦創(chuàng)新競(jìng)賽和展示活動(dòng)，如科技節(jié)、創(chuàng)新大賽等。這些活動(dòng)可以為學(xué)生提供展示自己創(chuàng)新成果的平臺(tái)，同時(shí)也可以激發(fā)他們的創(chuàng)新熱情和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。在競(jìng)賽和展示過程中，學(xué)生可以互相學(xué)習(xí)、交流和借鑒彼此的創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)和成果。

三、打通學(xué)科的“邊際界線”

在小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科探究實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)中，打通學(xué)科的“邊際界線”是一個(gè)既富有挑戰(zhàn)又極具意義的過程，以下將從四個(gè)方面具體闡述相關(guān)路徑。

（一）明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生綜合素養(yǎng)

明確學(xué)習(xí)目標(biāo)是設(shè)計(jì)跨學(xué)科活動(dòng)的基石。這要求教師在設(shè)計(jì)活動(dòng)時(shí)，不僅要關(guān)注科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，還要注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)，包括批判性思維、創(chuàng)新能力、問題解決能力等。例如，在設(shè)計(jì)關(guān)于“植物生長(zhǎng)”的跨學(xué)科活動(dòng)時(shí)，教師可以設(shè)定以下學(xué)習(xí)目標(biāo)。

科學(xué)：了解植物生長(zhǎng)的基本條件和過程。

數(shù)學(xué)：通過測(cè)量和記錄植物的生長(zhǎng)數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計(jì)能力。

語(yǔ)文：撰寫觀察日記或科學(xué)報(bào)告，提升學(xué)生的書面表達(dá)能力。

藝術(shù)：通過繪畫或手工制作植物模型，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和審美意識(shí)。

（二）確定主題任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生解決問題

確定一個(gè)具有吸引力的主題任務(wù)是跨學(xué)科活動(dòng)的核心。這個(gè)任務(wù)應(yīng)該能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究欲望，并引導(dǎo)他們通過跨學(xué)科的知識(shí)和技能去解決問題。例如，以“環(huán)保小衛(wèi)士”為主題，設(shè)計(jì)一個(gè)涉及科學(xué)、數(shù)學(xué)、語(yǔ)文、社會(huì)等多個(gè)學(xué)科的探究活動(dòng)。學(xué)生可以通過調(diào)查當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保問題，制定解決方案，并制作宣傳海報(bào)或進(jìn)行演講來推廣他們的環(huán)保理念。在明確推廣路徑方面，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考如何將他們的探究成果轉(zhuǎn)化為實(shí)際行動(dòng)或影響。可以包括向?qū)W校、社區(qū)或更廣泛的受眾展示他們的成果，以及提出具體的環(huán)保建議或行動(dòng)計(jì)劃。

（三）設(shè)計(jì)活動(dòng)方案，鼓勵(lì)學(xué)生自主參與

設(shè)計(jì)活動(dòng)方案時(shí)，教師應(yīng)注重學(xué)生的自主性和參與性。這可以通過提供多樣化的活動(dòng)選擇，讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣和特長(zhǎng)選擇參與，鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)或調(diào)查方案，培養(yǎng)他們的獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力。在活動(dòng)過程中，教師應(yīng)提供必要的指導(dǎo)和支持，但不過度干預(yù)學(xué)生的探究過程。例如，在關(guān)于“水的循環(huán)”的跨學(xué)科活動(dòng)中，教師可以讓學(xué)生自主選擇研究水的蒸發(fā)、凝結(jié)、降水等環(huán)節(jié)，并通過實(shí)驗(yàn)、觀察、記錄等方式來探究和理解這些過程。

（四）采用多樣化的教學(xué)方法

跨學(xué)科融合需要采用多樣化的教學(xué)方法來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。

直觀式教學(xué)：利用多媒體、實(shí)物模型等直觀手段來展示科學(xué)現(xiàn)象和原理。

探究式學(xué)習(xí)：引導(dǎo)學(xué)生通過提出問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、分析結(jié)論等過程來探究科學(xué)問題。

合作學(xué)習(xí)：鼓勵(lì)學(xué)生分組合作，共同完成任務(wù)，培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)合作精神和溝通能力。

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)：讓學(xué)生圍繞一個(gè)具體的項(xiàng)目或問題進(jìn)行長(zhǎng)期的探究和實(shí)踐，培養(yǎng)他們的綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。

例如，在關(guān)于“能源與環(huán)境”的跨學(xué)科活動(dòng)中，教師采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的方法，讓學(xué)生分組研究一種可再生能源的開發(fā)和利用，并設(shè)計(jì)一個(gè)小型的能源項(xiàng)目來展示他們的研究成果。打通學(xué)科之間的壁壘，彌補(bǔ)學(xué)科課程的局限性，加強(qiáng)了學(xué)科間的相互關(guān)聯(lián)和融通，以培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，符合他們的個(gè)性需要和多元發(fā)展需要。

四、走向?qū)W習(xí)的“深水區(qū)域”

在設(shè)計(jì)小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科探究實(shí)踐活動(dòng)時(shí)，要走向?qū)W習(xí)的“深水區(qū)域”，并兼顧科學(xué)課程的屬性、融合與分散的關(guān)系、雙主體教學(xué)結(jié)構(gòu)的變化以及因地制宜開發(fā)跨學(xué)科課程等要點(diǎn)，要遵循以下學(xué)習(xí)原則。

（一）堅(jiān)守科學(xué)課程屬性，初心不改

突出科學(xué)核心素養(yǎng)：跨學(xué)科探究實(shí)踐活動(dòng)的設(shè)計(jì)應(yīng)始終圍繞科學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，包括科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐與態(tài)度責(zé)任等。活動(dòng)應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、實(shí)驗(yàn)、推理等方式，深入探究科學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。

強(qiáng)化科學(xué)知識(shí)的應(yīng)用：跨學(xué)科活動(dòng)應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生將所學(xué)的科學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題的解決中，通過實(shí)踐加深對(duì)科學(xué)原理和方法的理解。例如，在設(shè)計(jì)關(guān)于“水的循環(huán)”的跨學(xué)科活動(dòng)時(shí)，可以引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)觀察水的蒸發(fā)、凝結(jié)和降水過程，并探討這些過程對(duì)環(huán)境和人類生活的影響。

（二）處理好融合與分散的關(guān)系

明確融合點(diǎn)：跨學(xué)科融合不是簡(jiǎn)單的學(xué)科疊加，而是需要找到不同學(xué)科之間的內(nèi)在聯(lián)系和共同目標(biāo)。在設(shè)計(jì)活動(dòng)時(shí)，應(yīng)明確融合點(diǎn)，如科學(xué)原理與數(shù)學(xué)計(jì)算、科學(xué)現(xiàn)象與藝術(shù)表達(dá)等，以實(shí)現(xiàn)學(xué)科間的有機(jī)整合。

避免知識(shí)分散：在融合的過程中，要注意避免知識(shí)的過度分散和碎片化。應(yīng)確保學(xué)生在每個(gè)學(xué)科領(lǐng)域都能獲得系統(tǒng)、連貫的知識(shí)體系，同時(shí)又能通過跨學(xué)科的學(xué)習(xí)獲得更廣泛、更深入的理解。

（三）把握好雙主體教學(xué)結(jié)構(gòu)的變化

突出學(xué)生的主體地位：跨學(xué)科探究實(shí)踐活動(dòng)應(yīng)以學(xué)生為中心，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與、自主探究。教師應(yīng)設(shè)計(jì)具有挑戰(zhàn)性和趣味性的任務(wù)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望，提供必要的指導(dǎo)和支持。

發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用：教師在跨學(xué)科活動(dòng)中應(yīng)扮演引導(dǎo)者和促進(jìn)者的角色，通過提問、討論等方式，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，培養(yǎng)他們的批判性思維和創(chuàng)新能力。

（四）開發(fā)跨學(xué)科課程要因地制宜

結(jié)合當(dāng)?shù)刭Y源和特色：跨學(xué)科課程的開發(fā)應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐淖匀弧⑽幕蜕鐣?huì)資源，設(shè)計(jì)具有地方特色的活動(dòng)。例如，在山區(qū)學(xué)校可以設(shè)計(jì)關(guān)于地質(zhì)、生態(tài)等方面的跨學(xué)科活動(dòng)，而在城市學(xué)校則可以關(guān)注環(huán)境污染、城市規(guī)劃等問題。

融入社區(qū)和實(shí)踐：跨學(xué)科活動(dòng)應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生走出校園，融入社區(qū)和實(shí)踐，做好科學(xué)教育的加法。通過參觀科技館、博物館、工廠等場(chǎng)所，以及參與社區(qū)服務(wù)、環(huán)保行動(dòng)等，讓學(xué)生在實(shí)際情境中學(xué)習(xí)和應(yīng)用科學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)他們的社會(huì)責(zé)任感和公民意識(shí)。

小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科探究實(shí)踐活動(dòng)的實(shí)施，應(yīng)堅(jiān)守科學(xué)課程的屬性，處理好融合與分散的關(guān)系，把握好雙主體教學(xué)結(jié)構(gòu)的變化，并因地制宜地開發(fā)跨學(xué)科課程。這樣才能讓學(xué)生在實(shí)踐中深度學(xué)習(xí)、綜合學(xué)習(xí)，從而培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

【本文系廣東省2025年度中小學(xué)教師教育科研能力提升計(jì)劃專項(xiàng)課題“粵北山區(qū)小學(xué)科學(xué)探究實(shí)踐的教學(xué)研究”，主持人：陳東盛，課題編號(hào)：2025YQJK1021和廣東省中小學(xué)“百千萬(wàn)人才培養(yǎng)工程”專項(xiàng)科研項(xiàng)目課題“小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科探究實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施研究”，主持人：陳東盛，課題編號(hào)：BQW2024TQK002成果之一】

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