小学科学跨学科实践活动中自主学习策略与探究能力培养的实践研究

引言

小学科学教育是培养学生科学素养与创新能力的基石。然而，传统分科教学模式下，学科壁垒导致知识割裂，学生难以形成综合运用知识解决实际问题的能力。跨学科实践通过整合多学科知识与方法，构建真实问题情境，为学生提供深度学习与自主探究的平台，让科学学习更具活力。本文结合国内外跨学科教学研究现状，探讨如何在小学科学实践中培养学生的自主学习与探究能力。

一、跨学科实践的理论基础与核心价值

（一）建构主义学习理论的支撑

建构主义强调学习是学生通过与环境互动自主构建知识的过程。跨学科实践通过创设多维度学习环境，打破学科边界，使学生在解决复杂问题时主动整合知识。例如，在《动物的繁殖和哺育》教学中，学生需结合科学（生命延续机制）、语文（文本阅读与信息提炼）、数学（百分比计算与数据分析）等学科知识，通过小组合作探究不同动物的繁殖策略，最终形成对生命适应性的深层理解，让知识在融合中生长。

（二）跨学科实践的核心价值

提升综合素养：跨学科实践融合科学、技术、工程、艺术与数学（STEAM），培养学生批判性思维、创造性思维及团队协作能力。例如，在“校园设计大赛”项目中，学生需运用测量、比例计算、美术设计等技能，通过实地调研与模型制作，提出优化校园空间的方案，让能力在实践中提升。

激发学习动机：真实问题情境驱动的学习任务能显著提高学生的学习兴趣。调研显示，参与跨学科项目的学生中， 85% 表示“更愿意主动探索科学问题”，72% 认为“学习过程更具挑战性与成就感”，让学习热情自然迸发。

培养问题解决能力：跨学科实践强调“做中学”，学生通过迭代优化解决方案，逐步掌握科学探究方法。例如，在“用数学方法解决环保问题”项目中，学生需设计垃圾分类模型，通过数据分析验证方案可行性，最终提出改进建议，让解决问题成为一种习惯。

二、跨学科实践中自主学习与探究能力的培养策略

（一）真实问题情境驱动学习

真实问题情境是跨学科实践的核心载体。教师需从学生生活经验出发，设计具有开放性与复杂性的任务。例如：

《动物的繁殖和哺育》案例：教师通过播放动物纪录片片段，引导学生思考“为什么不同动物的繁殖方式差异显著？”学生需结合科学知识（生命延续机制）、语文阅读（科普文本分析）、数学计算（受精卵成活率对比）等多学科方法，完成探究报告，让疑问引领探索之路。

“校园生态系统调查”项目：学生分组调查校园植物种类、昆虫分布及土壤成分，运用科学分类法、数学统计与艺术绘图，制作校园生态地图，并提出保护建议，让校园成为探究的乐园。

（二）学科深度融合与知识重构

跨学科实践需避免学科知识的简单拼凑，而是通过主题式整合实现知识重构。例如：

数学与科学的融合：在“黄金分割在艺术中的应用”项目中，学生需测量植物叶片比例、建筑结构尺寸，验证黄金分割规律，并运用几何知识设计艺术作品，让数据与美感巧妙结合。

语言与科学的融合：通过“科学故事创作与演讲”活动，学生将科学实验过程转化为叙事文本，锻炼语言表达与逻辑思维能力，让科学与表达共舞。

（三）多元化评价体系促进反思

传统单一评价难以反映跨学科学习成效，需构建过程性、多元化评价体系：学生自评与互评：采用“学习日志”记录探究过程，通过小组互评反思合作效果。例如，在“乐高校园模型搭建”项目中，学生需评价同伴的测量准确性、模型比例合理性及团队协作效率，让反思成为进步的阶梯。

教师综合评价：结合知识掌握（测试成绩）、技能应用（模型制作）、态度责任（环保意识）等多维度指标，制定细化到二级指标的评价表。例如，在“数学在篮球比赛中的运用”项目中，教师从“数据收集准确性”“战术分析逻辑性”“团队协作贡献度”三方面评分，让评价更全面公正。

（四）教师角色转型与资源支持教师需从知识传授者转变为学习引导者

跨学科能力培训：通过工作坊、专家讲座等形式，提升教师整合多学科资源的能力。例如，某校组织教师参与“STEAM 教育设计”培训后，跨学科项目实施率从 30% 提升至 75% ，让教师成为融合的桥梁。

课程资源库建设：整合教材、网络资源及社区资源，建立跨学科主题资源库。例如，某校与当地科技馆合作，开发“机器人编程与工程实践”课程，引入企业工程师指导项目设计，让资源为探究助力。

三、跨学科实践的挑战与优化策略

（一）挑战分析

教师跨学科素养不足：调研显示，仅 30% 的小学教师具备跨学科教学能力，

学科壁垒限制资源整合，成为实践推进的阻碍。

课程实施可操作性差：跨学科项目需大量时间与资源支持，但学校课时安排与硬件条件有限，让实践之路充满坎坷。

评价体系滞后：传统考试制度侧重学科知识，难以评估跨学科能力，导致教学改革成效难以量化，影响前进动力。

（二）优化策略

分层推进跨学科实践：低年级以学科渗透为主，如科学课融入数学测量，让学生在观察自然现象时运用数学知识，初步感受学科联系；高年级开展主题式项目，如“未来城市设计”，综合运用多学科知识，培养解决复杂问题的能力，让每个阶段都有适合的探索方式。

构建家校社协同机制：举办家长工作坊，普及跨学科理念，引导家长在家庭中支持孩子开展跨学科学习；联合社区资源，如公园、博物馆等，拓展学习场景，让探究走出校园，融入生活。

开发数字化学习工具：利用虚拟现实（VR）技术模拟实验场景，让学生身临其境参与实验，增强学习体验；借助学习分析平台追踪探究过程，精准把握学习情况，为个性化指导提供科学依据，让科技为学习赋能。

结语

小学科学跨学科实践通过真实问题情境、学科深度融合与多元化评价，有效培养了学生的自主学习与探究能力。未来研究需进一步探索跨学科实践与人工智能、大数据等技术的结合，构建更具适应性的科学教育生态，为培养创新型人才奠定坚实基础，让小学科学教育绽放更绚丽的光彩。

参考文献

[1] 小学科学跨学科主题学习的实践探索——以“凤仙花的一生”一课为例 . 陈佳程 . 理科爱好者 ,2024(06)

[2] 指向思维创新的小学科学跨学科主题学习策略探讨 . 周欣 . 试题与研究 ,2025(03)

[3] 小学科学跨学科主题学习的价值、特征与路径 . 胡梁 . 上海教育 ,2024(10)