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Frontier Technology Education Workshop

融进课堂,合成素养

作者

张艳存

三河市汇福实验学校 065201

引言:科学教育本质上是培养学生科学素养与解决实际问题能力,现代社会复杂问题解决往往需要综合运用多学科知识,单一学科视角已难以满足时代需求,跨学科概念作为连接不同学科知识桥梁,具有整合各学科优势、促进知识迁移应用、培养综合思维能力重要价值。现阶段小学科学教学仍以单一学科知识传授为主,跨学科概念融合不足制约学生科学素养全面发展,从跨学科概念视角探究小学科学教学创新路径,促进学生科学素养形成具有重要意义。

一、小学科学跨学科教学现状及问题分析

小学科学跨学科教学实践呈现多样化发展趋势,部分学校已初步构建跨学科课程体系,开展主题式、项目式学习活动取得一定成效,从整体来看当前跨学科教学仍存在诸多问题:学科壁垒现象突出学校课程设置仍以分科教学为主,各学科教师各自为政缺乏有效协同机制,跨学科整合流于形式,教师跨学科素养不足多数科学教师仅熟悉本学科内容,对数学、语文、艺术等其他学科知识了解有限难以实现深度整合,教学目标碎片化过分关注具体知识点传授,忽视核心概念建构与能力培养导致学生获得零散知识而非系统理解;

跨学科概念应用方面存在明显不足:概念识别能力欠缺教师难以从繁杂课程内容中提炼跨学科核心概念,未能把握不同学科间概念联系,概念整合浅表化多停留在简单话题关联层面,未能深入挖掘概念本质联系难以形成知识体系,概念教学系统性不足缺乏长期规划与持续推进,概念教学零散分布未形成螺旋上升结构。教学实施层面同样面临挑战:课堂组织形式单一仍以教师讲授为主,学生主动探究与合作学习机会有限。教学方法创新不足缺乏情境创设与问题驱动,学习过程缺少真实性与挑战性,学科间衔接不顺畅各学科教学进度不同步导致增加跨学科整合难度,评价机制不完善仍以学科知识考查为主,缺乏对跨学科能力评估导致教学偏离素养培育目标。

二、小学科学跨学科概念识别及整合策略

小学科学跨学科概念识别需要构建科学识别框架,教师采用核心概念筛选法,从课程标准与教材内容中梳理各学科核心概念,如科学学科中能量物质系统,数学学科中比例图形变化识别具有迁移价值概念。运用概念图谱构建法绘制不同学科概念关系网络,寻找概念间交叉点与联系通道发现潜在整合机会,引入实际问题导向法从学生生活与社会现实问题出发,分析解决问题需要哪些跨学科概念支持确保概念选择贴近实际,采用发展序列分析法考察概念在不同学段发展脉络,把握概念教学适宜时机与深度。

跨学科概念整合需要多元策略支持:内容整合方面可采用概念桥接法,找出不同学科相同或相近概念建立概念联系,如科学中植物生长与数学中数据统计概念联系,运用主题统整法围绕水资源保护太阳能应用等主题,整合各学科相关概念形成知识网络,实施问题链接法设计跨学科实际问题,引导学生运用多学科概念解决问题体验概念间联系。

三、小学科学跨学科教学设计及实施路径

小学科学跨学科教学设计应着眼于学科边界融合与概念贯通,构建以核心问题为驱动多学科知识交互支撑学习体系,设计过程可遵循概念提炼—问题链构建—情境创设—任务设计四步法,先从教材内容中提炼跨学科核心概念,然后围绕概念设计由浅入深问题链,进而创设真实情境,最终设计层级化学习任务。教学组织形式宜多样化可采用主题探究、项目学习等方式,打破传统课堂时空限制为学生提供充分探索与合作机会,教学实施过程中教师角色转变为学习促进者与引导者,通过精心设计问题、搭建思维脚手架、提供资源支持等方式,引导学生自主建构知识体系。

以教科版三年级上册“空气”为例,设计空气与我们生活跨学科主题教学,教学设计围绕空气存在性、空气特性、空气应用三个核心问题展开,将科学、数学、语文、艺术等学科知识有机融合。课前教师引导学生收集关于空气新闻报道与文学作品建立情感连接,课堂伊始通过气球谜题创设认知冲突:“同样大小气球,一个充气一个未充气,为何重量不同?”引发学生思考空气实际存在问题。探究阶段学生分组设计证明空气存在实验,如水中倒扣杯子气球膨胀收缩等,并运用数学知识记录测量空气占据空间大小,绘制数据变化图表发现空气特性规律。知识拓展环节引入语文学科风相关古诗词,探讨空气流动产生风现象丰富概念理解,结合美术学科,创作“看不见的风,看得见的风痕迹”主题画,表达对无形空气存在感知,课后延伸设计空气质量监测小项目,引导学生持续关注环境保护问题形成科学社会责任意识。

四、小学科学跨学科评价体系及优化方法

小学科学跨学科评价体系应突破传统单一学科知识考查模式,构建多维度、全过程、综合性评价框架真实反映学生核心素养发展状况,评价设计可采用素养导向—多元工具—多主体参与—结果应用路径,先明确跨学科核心素养评价要素,然后选择或开发多样化评价工具,进而组织多元主体参与评价实施,最终科学应用评价结果指导教学改进。评价内容应涵盖知识理解、能力发展等多个维度,注重考查学生知识迁移应用能力、多视角思考能力与实践创新能力,评价方式宜多样化可运用概念图评价、实践任务评价等方法,全面捕捉学生学习表现与成长轨迹。

以教科版四年级上册“呼吸与消化”为例,设计多元跨学科评价实践,评价设计围绕人体系统概念理解健康生活方式形成两大核心素养展开,整合科学、健康、数学、语文等学科视角。学习档案评价方面每位学生建立人体奇妙探究档案,收集呼吸与消化系统探究过程记录、模型制作照片等材料,教师通过档案全面了解学生学习历程与思维发展,实践任务评价环节设计健康饮食调查员任务,学生采访家庭成员饮食习惯收集整理饮食结构数据,运用数学知识绘制饮食结构图表,分析家庭成员饮食合理性撰写健康饮食改进建议,教师从数据收集、分析推理、表达应用多角度进行综合评价。

结论:跨学科概念视角下小学科学教学通过打破传统学科界限,建立知识联系网络能有效促进学生形成系统思维与综合素养,科学识别跨学科核心概念,构建整合策略是实现概念融合关键环节,创新教学设计与实施路径为跨学科教学提供操作方法与实践路径。通过持续探索与实践,真正实现融进课堂合成素养教育理念,培养具备综合思维能力与问题解决能力未来公民,为学生终身发展与社会进步奠定坚实基础。

参考文献

[1] 张典彬.跨学科视角下的小学科学课堂教学模式探索[J]. 2025.

[2] 杨鹏勇.基于科学史的小学科学跨学科概念教学路径探析[J]. 2025

[3] 余康妮.基于科学思维培养的小学科学跨学科教学设计与实践研究[D].山东师范大学,2023.

作者简介:张艳存(1990—),女,汉族,河北廊坊人,主要研究方向:小学科学教育与多学科融合。

基金项目:河北省三河市教育科学“十四五”规划课题“跨学科视域下的中学美术课堂教学策略研究”(项目编号:202410JKY091)

本文为河北省三河市教育科学“十四五”规划课题“跨学科视域下的中学美术课堂教学策略研究”(课题编号:202410JKY091)研究成果