核心素養引導實現“植物的成長與環境”跨學科教學

〔摘" "要〕" 《義務教育科學課程標準（2022年版）》在課程內容設置上，首次明確了跨學科概念，借鑒已有的界定和研究，結合對課程標準及解讀的學習，從學生科學學習實際出發，嘗試結合學科實際從建構、聯結、認知、進階、運用跨學科概念五個方面著手教學實踐，助力學生核心素養的發展。科學學科是一門不斷追求真理、探索未知、創新發展的歷程科學，更是培養學生科學知識、科學思維、實驗與觀察技能、科學溝通與表達、科學倫理與社會意識等核心素養的支撐點，因此基于核心素養視域下，探究小學科學的跨學科整合，對實現學科育人的全方位、全過程、全員育人，更具實踐意義。

〔關鍵詞〕" "小學科學；核心素養；跨學科；教學實踐

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）22" " 0040-03

《義務教育科學課程標準（2022年版）》提出了以培養核心素養為統領的育人目標。科學教學不應僅僅局限于傳授一門課程知識，更重要的是促進學生綜合素質的全面發展，包括批判性思考、創新、交流與合作，以及處理復雜問題的能力等核心要素。然而，傳統的單門課程教學方式很難達到這樣的效果，造成了學生的知識分散、實際運用能力較差等共性問題。跨學科教學結合學科教學將數學、信息技術、藝術等學科進行有效的融合，讓學生能夠在實際的環境中掌握多個學科的知識，充實學生的學習經驗，使之更適應未來發展的需求。本文以教科版科學四年級下冊“植物的生長變化”單元教學活動為例，探究小學科學跨學科教學實踐。

一、核心素養引導實現跨學科教學的價值

（一）豐富教學內容，打造高效課堂

以核心素養為指導，開展小學科學跨學科教育的實際價值在于可以使學生整體素質得到提高。以科學探究、解決問題、批判思維和創造能力為重點，開展跨學科教育就是一個有效方法。學科交叉融合是指在數學、美術等學科中進行跨學科的整合，從而構建一個完整的知識系統。這樣的教學方法既充實了課堂的教學內容，也極大地提高了課堂教學的效果，讓學生能夠將所學到的知識應用于各種不同的學習環境，去解決一些實際的、比較復雜的問題。比如，通過多個學科的交叉和整合，讓學生在真實的課題情境中開展研究性學習，從而加深對知識之間的關聯性認知，并使學生在學習過程中產生更深的遷移，實現對知識靈活運用的目的。

（二）以生為本，滿足學生個性需要

以核心素養為指導的基礎教育學科跨學科教育的現實意義在于它對培養學生的綜合能力以及個性能力提出了更高的要求。核心素養要求側重于對學生動手能力、創新思維和問題解決能力的培養，而跨學科的學習方式則是突破了學科的壁壘，促進知識的融合和轉移，更加符合這種教育思想。小學科學學科跨學科教育已從單一的學科知識轉移到了學科與數學、語言和藝術的融合，以發展學生的多維思考能力。比如，在“環境與我們”的課題探究中，學生不但能學會科學知識，而且還可以用數學的方法對這些資料進行分析，用美術方式進行廣告的制作，呼吁環境保護，這一切都是以學生為出發點，實現促進學生個體發展的目的。與此同時，在這種動態的學習氛圍中，學生不再僅僅是一個信息的接收者，而是一個問題的探索者和解決者，學生可以按照自身的愛好與特長，開展各種類型的學習活動，提高學生的學習動力。通過課程設計、資源共享和課堂反思等方式，滿足學生個性化學習需要，這是新時代學科育人視域下，生本課堂的本質目的。

（三）實現理論與實踐育人的全方位性

科學是反映自然、社會、思維等的客觀規律的分科的知識體系。從研究對象看，可分為自然科學、社會科學、思維邏輯科學，更是一種以實證為基礎的知識體系?；诖?，科學學科的育人，要從理論與實踐兩個方向作為切入點。而核心素養視域下，跨學科的教學打破了傳統的學科邊界，將各種學科的知識系統進行融合，給學生帶來多維的學習體驗，這既是順應新時期教育變革的必然之舉，也是滿足學生個體發展的需求。從課程一體化的角度出發，提出“跨學科”的概念，即注重知識的系統與完整，讓學生在實際的環境中運用所學到知識解決實際問題。教師要結合科學理論教學實際，引入項目式學習、探究式學習等不同的教學方式，以提高學生的學習積極性。比如，可以通過設計一些與現實緊密聯系的實驗，讓學生在實驗設計、數據分析和結論驗證等方面進行知識的內化。

二、核心素養引導實現跨學科教學的策略

（一）結合課程設計，確定跨學科主題，調動學生認知興趣

以教科版四年級下冊第一單元“植物的生長變化”為例進行植物的生長與環境跨學科教學探索和實踐。

1.教學目標

通過跨學科知識的有機整合，學生能系統掌握植物生長所需的基礎環境要素，包括光照、水分、土壤等條件，以及這些要素對植物生長狀態（如株高、葉片數量等）產生的影響，進而深刻理解環境因子與生命現象之間的內在關聯性。

2.教學重難點

圍繞“植物的生長與環境”這一跨學科研究主題，有效整合科學領域的觀察方法、數學學科的數據記錄技術、信息科技的信息處理手段等多學科要素，精心設計具有探究性質的學習活動，構建多維度的知識應用場景。

3.教學方法

以項目式學習（PBL）模式為整體框架，結合小組合作探究法與跨學科整合教學法，將科學、數學、信息技術等學科內容有機融合，構建實踐性與探究性相結合的教學體系。

4.教學過程

情境導入：揭秘植物生長的環境密碼。實踐活動：學生將課前自主培育的植物（如綠豆幼苗、蒜苗等）帶入課堂，以小組為單位展示不同植株的生長差異，包括株高對比、葉片色澤差異等具體特征。問題引導：通過設問同類植物為何呈現不同生長狀態？可能涉及哪些關鍵環境因素？引導學生結合已有知識（科學學科中植物生長的基本需求）提出合理假設，如光照強度、水分供給、土壤肥力等因素的影響，激活前導認知儲備。

跨學科探究：環境因素對植物生長的作用和影響。科學觀察與數據采集，任務實施：各小組領取專業測量工具（直尺、量筒等），對植物的株高、葉片數量、土壤濕度等關鍵指標進行實時觀測，規范填寫“植物生長觀察表”，強化數學學科中數據記錄與表格設計的實踐應用、信息科技的可視化分析。操作示范：教師通過動態演示，講解如何利用Excel軟件生成株高-時間折線圖、葉片數量-水分柱狀圖等可視化圖表，引導學生觀察圖表曲線變化趨勢，分析不同變量之間的相關性（如光照充足組植物株高增長速率的差異性表現）。拓展應用：鼓勵學生嘗試運用多元化的數據記錄方式，如使用手機設備拍攝延時攝影視頻，記錄植物生長的動態過程，初步接觸信息科技學科中多媒體素材的采集與處理方法。

跨學科建模與邏輯推理：在此基礎上，將光合作用、蒸騰等基本理論與數理統計中圖形數據的波動性特點相融合，指導學生對光強如何通過光合作用的效率間接地作用于株高的生長這一過程進行系統的研究，從而建立多學科交叉的認知模式。采用“問題—學科交叉研究—結果構建”的實現途徑，讓學生在實際情景中體會到不同領域的知識相互運用的價值。

（二）創新形式，以探究教學作為切入點，實現協同育人

探究性學習是一種基于問題的學習方式，它要求學生在自主探索中獲取知識。這就需要教師為學生創設富有挑戰的問題情境，讓學生通過觀察、假設、實驗、推斷等過程提高科學思考和問題解決的能力。此外，協同式教學法強調以團體活動、交往等方式培養學生的交際技能及團隊合作意識。通過分組研討與專題研討， 學生在互相幫助中，深入構建自己的知識，這兩種方式既是對知識的傳遞，也是對學生綜合素質培養的一種方式。

比如，在教科版科學五年級下冊“生物與環境——比較種子發芽實驗”的教學中，教師根據課程設計引導學生掌握綠豆種子發芽需要水、空氣和適宜的溫度，土壤和陽光不是種子萌發的必要條件等知識；能夠收集、整理、分析數據，并在與同學的交流研討中得出科學的結論；當實驗結果出現不一致時，不急于下結論，而是分析原因，以事實為依據做出判斷。教師引領學生做了一系列的試驗，指導學生運用小組合作的方式，對各種外界因素的影響進行分析，確定了水分、空氣以及適宜的溫度等因素對種子發芽的影響。接著，教師介紹了一些藝術方法，讓學生用直觀的方式把自己的發現用繪畫的形式表現出來。在藝術課程中，學生用繪圖及拼貼等方法，呈現出各個時期種子的成長過程，并用顏色、質地及形狀等表現出各種因素對種子萌發的影響。這樣，既可以讓學生用美術的視角去了解一些科學現象，又可以幫助他們用直覺來進行資料的剖析。在作品創作中，教師可組織學生進行分組討論，把自己的發現和作品展示出來，并且指導他們對試驗的結果進行深入的分析，得出科學的結論。

（三）構建多元化的評估和回饋機制，實現教學的閉環

多元化的評估方式不再局限于單項的測試，它包含觀察、作業分析、項目演示和同伴互評等多種方式。這種方法能夠全面地反映學生在各種不同情況下的成績，注重知識、能力與情感的全面發展。比如，通過課題演示，教師可以評價學生的創新意識、小組協作意識等，而學生間的相互評價可以提高學生的批判性思考與反省的能力。多元化評估注重學生的學習過程，而非單純地以結果為中心，給予教師更為完整的回饋，以實現更好地引導教育與學習的目的。

比如，在教科版科學六年級上冊“地球的運動——誰先迎來黎明”的教學中， 引導學生學會運用“地球椅”模擬實驗的體驗，并結合生活實踐理解相對運動的特點。與體育學科相結合引入“地球轉動”這個觀念，并且演示了怎樣利用“地球椅”來做一個仿真試驗。學生依次坐上圓球椅，在轉動的同時，觀看“太陽光”在球體表面的運動，以此來模仿由地球轉動引起的晝夜交替。引入體育教學活動，教師還可以對此進行更深入的探索，如“追趕太陽”，讓學生在游戲中模仿地球的轉動，并根據樂曲的節拍，在運動場上圍繞著“地球”轉動，模仿日出的到來。每位學生都以自己所處的方位為單位，在樂曲結束后，由第一位學生代表第一次迎接晨曦。通過多元評價反饋的方式，學生既能了解到地球的運動規律，又能將所學到的知識切實地運用到體育運動中，從而實現科學與體育交叉學科的教學閉環。

三、結語

核心素養導向下科學跨學科教學的實踐價值體現在豐富課堂教學內容、打造教學高效課堂上，為打造“生本課堂”提供了更多的可行性，滿足學生個性需要，實現理論與實踐的全方位育人。因此，教師要結合課程設計，確定跨學科主題，激發學生的認知興趣。教師要不斷創新教學形式，以探究教學作為切入點，實現協同育人，構建多元化的評估和回饋機制，實現有效教學閉環。

參考文獻

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