科學教育導向的地理跨學科主題學習實踐探索

摘 要：非物質文化遺產資源蘊含著豐富的科學教育價值，在助力學生科學素養提升與實踐能力培養方面發揮著關鍵作用。本文以貴州省黔西南地區的國家級非物質文化遺產項目布依族刺繡為例，創設地理跨學科主題學習情境，引導學生以小組合作的方式開展探究式學習，提升學生科學素養和地理核心素養，彰顯地理學科的實踐特性，為非遺資源的教學化應用提供了實踐范式。

關鍵詞：科學教育；地理跨學科主題學習；布依族刺繡；活動設計

中圖分類號：G633.55" " " "文獻標識碼：A" " " "文章編號：1005-5207（2025）11-0053-05

通過科學類課程培養學生的科學素養，最終達成育人目的是科學教育的旨歸，地理學兼具自然科學和社會科學的性質，在現代科學體系中占有重要地位。因此，地理教育是科學教育的重要組成部分［1］。將科學教育融入地理跨學科主題學習，能有效打破學科壁壘，幫助學生在真實情境中建構系統性知識網絡，實現從“學科知識”到“核心素養”的轉化。當前，諸多部門提倡讓中華優秀傳統文化進校園，非遺資源作為優秀文化瑰寶，極具科學教育價值，將非遺資源納入地理跨學科主題學習范疇，能增強學生的文化認同感，實現文化傳承與教育發展的雙贏。貴州西南部地區的布依族刺繡是國家級非物質文化遺產，其紋樣記錄了布依族生產生活發展樣態，蘊含豐富的民族情感與獨特審美價值，運用其開展地理跨學科主題學習實踐，助推學生在學習中提升地理核心素養與文化自信，為教育創新與文化傳承開辟新路徑。

一、科學教育與地理跨學科主題學習的內在關聯

1.科學教育筑牢地理跨學科主題學習的實踐根基

地理跨學科主題學習是基于學生的基礎、體驗和興趣，圍繞某一研究主題，以地理課程內容為主干，運用并整合其他課程的相關知識和方法，開展綜合學習的一種方式［2］?？茖W教育強調“做中學”，通過實驗、探究等活動，讓學生在親身體驗中理解知識，這為地理跨學科主題學習提供了實操基礎，使學生能將地理理論知識與動手操作緊密結合起來。在科學教育中，學生所掌握的觀察、測量、分析等技能，能遷移至地理跨學科主題學習中，幫助學生從科學視角解釋地理現象，強化對知識的理解與運用。

2.地理跨學科主題學習拓展科學教育的應用維度

跨學科主題學習強調學生在學習過程中的探究和實踐，具有明顯的體驗性和協作性特征，關注教師之間、師生之間、生生之間的相互協作、相互啟發［3］。地理跨學科主題學習打破學科界限，從多個學科視角出發，將地理與科學、化學、歷史等學科深度融合，使科學知識的學習不再局限于單一學科范疇，而是通過多學科領域來獲取。地理跨學科主題學習注重培養學生的綜合思維和創新能力，鼓勵學生運用科學知識解決實際地理問題，進一步拓寬了科學教育的應用維度，提升學生對科學知識的靈活運用能力與創新思維，使科學教育從“知識傳授”走向“問題解決”。兩者關系如圖1所示。

二、科學教育導向的地理跨學科主題學習活動目標

跨學科主題學習應引導學生在明確學習目標的基礎上“做中學”，形成整體觀念和多學科的認知視角［4］。本活動以貴州省黔西南地區的國家級非物質文化遺產布依族刺繡為主題，面向高二年級學生開展?；顒幽繕巳绫?所示。

三、科學教育導向的地理跨學科主題學習活動實施

1.實施流程

本活動以提升學生科學素養與地理跨學科主題學習能力為核心，采用“課內課外學習、理論實踐互補、多輪反饋優化”的學習模式，將學習流程分為前期準備、中期探究、后期展示3個階段（圖2），確保學生深入理解布依族刺繡蘊含的科學原理及跨學科知識，實現多學科知識的融會貫通與綜合運用。

（1）前期準備

教師提前對貴州黔西南布依族集中分布區進行實地考察，依據地理環境、布依族刺繡資源以及科學教育目標，開發一系列跨學科主題學習任務群。任務涵蓋地理學科中地理環境與刺繡原材料種植的關系、科學教育中刺繡染料的化學原理等多方面內容。

學生以小組為單位從任務群中選擇探究主題，如“從化學角度分析布依族刺繡染料的成分與特性”“地理環境對布依族刺繡作物生長的影響”等。選題完成后，學生通過線上圖書館、學術數據庫、非遺文化網站等渠道，廣泛收集與所選主題相關的資料，撰寫選題報告，詳細闡述選題理由、預期目標、實施計劃和時間安排等內容。

（2）中期探究

師生前往貴州黔西南布依族集中分布區開展跨學科主題學習實踐活動，到達場地后，各小組依據行前選定的主題，有針對性地獲取學習資源。如研究刺繡原材料與地理環境關系的小組，實地走訪當地的棉花、麻類種植地，觀察并記錄種植環境的氣候、土壤、水源等地理要素，采訪當地居民，了解原材料作物種植歷史、技術以及面臨的問題；探究刺繡染料化學原理的小組，深入刺繡工坊，觀察染料制作流程，向非遺傳承人請教染料的來源、成分以及染色方法，搜集不同階段的染色樣本。

在獲取資源的過程中，學生認真記錄遇到的各種問題，如觀察到的現象與已有知識的沖突點、實踐操作中面臨的困難等。同時，小組成員相互協作，利用攝影、筆記、錄音等方式全面記錄實踐過程，為后續分析研究積累豐富素材。

（3）后期展示

學生在實驗室中，對刺繡染料樣本進行化學分析，測定其成分和性質；借助地理信息系統（GIS）繪制布依族刺繡原材料種植分布圖和產業分布圖；各小組根據實踐調研和實驗分析結果，創作物化作品。

在展示環節，學生需展示本小組的探究成果，并對本組的探究過程進行總結反思，分享感悟和收獲。這一設計有助于學生在交流展示中發展語言表達、邏輯思維和溝通能力［5］。

2.活動實施

對照上述設計的前期準備、中期探究、后期展示3個階段的實施流程，在活動開展中，按照活動前、活動中、活動后3個環節完成活動內容的設計與實施。

（1）活動前：構建知識框架，明確實踐方向

①背景知識學習與主題選擇。整合跨學科內容的難度需適中，要符合學生的認知水平，不宜過深、過難，也不要過于簡單，科學把握尺度，具有一定難度的問題應提前設計好“腳手架”［6］。教師團隊整合布依族刺繡與地理、物理、化學、歷史、美術等多學科相關資料，涵蓋布依族聚居區地理環境、刺繡歷史發展、藝術風格、材料化學原理以及針法物理力學等知識供學生學習，形成對布依族刺繡的初步認知，開發學習任務群。具體內容如表2所示。

②制作技藝與安全教育學習。邀請布依族刺繡非遺傳承人或專業刺繡教師開展刺繡制作教學，學習基礎針法、圖案繪制、布料選擇等技巧；掌握刺繡工具使用規范，如尖銳繡針的使用安全、染料接觸安全等，為實踐活動做好安全保障。

③組建學習小組與明確任務。學生6人為1組形成學習小組，確保小組內成員具備資料收集、數據分析、創意設計、溝通協作等多方面能力，為后續實踐活動的協同開展奠定基礎。

（2）活動中：知行合一，探索刺繡奧秘

師生分組前往貴州黔西南地區的布依族村寨、刺繡工坊、刺繡原材料產地、刺繡產品售賣集市等地開展現場學習調研，收集素材并完成跨學科主題探究任務。具體內容如表3所示。

（3）活動后：成果展示與評價

①成果展示。學生在實驗室對采集的樣本進行檢測分析，開展如“植物染料化學成分檢測實驗”等。各小組全面梳理在實踐活動中收集的資料和數據，創作物化作品，在全班匯報展示，優化作品后存檔。

②學習評價。學習評價采用過程性評價和終結性評價相結合的方式進行。過程性評價由個人自評和小組成員互評構成，是學生結合自身和小組成員在實踐活動中的表現，開展星級評價。過程性評價量表如表4所示。

終結性評價由個人自評、小組互評和指導教師評價共同構成，對學習成果進行終結評價（打分）。終結性評價量表如表5所示。

四、活動總結與反思

本研究圍繞國家級非遺項目布依族刺繡開展基于科學教育的地理跨學科主題學習實踐，旨在為地理教學改革創新提供新思路與新方法。實踐中，將布依族刺繡與地理、科學、美術、歷史等多學科知識深度融合，引導學生探究地理環境對刺繡圖案、色彩、技法的影響。通過一系列學習活動，學生加深了對刺繡技藝的認知，拓寬了知識視野，提升了綜合運用多學科知識解決實際問題的能力，極大激發了對非遺文化的保護與傳承意識。

從整體上達成了預先設定的學習目標：一是在知識層面上，學生學習地理、歷史、物理、化學、科學等多學科知識，豐富了知識儲備，拓寬了知識邊界；二是在能力培養上，學生通過實踐操作鍛煉動手能力，學會運用多學科知識解決實際問題，培育了綜合思維；三是在素養培育上，學生增強了對本土文化的認同感和自豪感，以及對傳統文化的保護與傳承意識，提升了文化自信。

但也存在需改進之處：一是在科學教育融合方面，目標與任務設定的精準性與系統性不足。后續需要深入梳理科學知識在布依族刺繡技藝各環節的滲透點，確保地理知識與科學原理在跨學科主題學習中精準、高效結合，提升學生對刺繡技藝背后科學邏輯的深刻理解。二是在實踐資源與平臺建設層面，面臨實踐資源不足、平臺單一的困境。今后應加強與布依族聚居地學校、博物館及非遺傳承人等多方緊密合作，建立長期穩定的實踐教學基地，豐富教學內容，滿足學生多樣化學習需求。三是在非遺傳承與創新機制研究方面，如何通過跨學科主題學習實現布依族刺繡的有效傳承與創新發展仍顯不足。后續需探索多元化教學方法，充分激發學生的創新思維，在非遺保護傳承基礎上大膽開展創新實踐。

展望未來，我們將積極推動本研究主題成果向其他地區推廣，為非遺文化傳承與地理跨學科主題學習深度融合提供借鑒經驗，大力促進科學教育在非遺傳承領域的廣泛應用與創新發展，為培養更多具備文化傳承意識的拔尖創新人才貢獻力量。

參考文獻：

［1］ 李敏，胡海迪.地理教學中科學教育的內涵意蘊、價值取向和實踐路徑［J］.中學地理教學參考，2025（1）：39-43.

［2］ 中華人民共和國教育部.義務教育地理課程標準（2022年版）［M］.北京：北京師范大學出版社，2022.

［3］ 張啟森.新課改背景下地理課程跨學科主題學習設計研究［D］.濟南：山東師范大學，2022.

［4］ 劉云，韓加強，劉曉群，等.鄉土視域下初中地理跨學科主題學習活動設計——以“成都蓋碗茶”為例［J］.地理教育，2025：（8）：27-31.

［5］ 陳實，張銘燦.義務教育地理教科書跨學科主題學習編寫的實踐探索——以科普版義務教育地理教科書為例［J］.地理教學，2024（20）：4-8.

［6］ 黃文麗.基于ADDIE模型的初中地理跨學科主題學習設計研究［D］.武漢：華中師范大學，2023.