小学数学与科学跨学科项目式学习的教学设计与实践研究

引言

随着基础教育课程改革的不断推进，小学阶段教学逐渐从知识灌输转向能力培养与素养提升。在“双减”政策背景下，如何提升课堂教学的有效性，成为教育工作者亟需思考的问题。与此同时，学科整合与跨学科教学逐渐成为提升学生综合能力的有效方式。项目式学习作为一种强调学生主动探究、团队合作和问题解决的教学方式，近年来在全球基础教育中广泛应用。小学数学与科学两门课程在内容逻辑、思维方式和教学目标上具有天然的契合性。数学注重逻辑推理与数据处理，科学则强调观察实验与知识建构，两者结合有助于建立学生的系统性认知。当前小学教学中存在学科割裂、知识碎片化等问题，导致学生无法在真实情境中灵活运用知识。为此，本文以“项目式学习”为核心，探讨如何有效融合小学数学与科学教学，通过项目驱动方式实现跨学科综合育人目标，为一线教师提供可行性方案和实践案例。

一、小学数学与科学跨学科项目式学习的理论基础与现实意义

项目式学习起源于杜威“做中学”的教育思想，强调在真实世界的问题中学习，倡导通过问题引发探究、通过合作提升能力。PBL 融合了建构主义学习理论、多元智能理论和情境认知理论，其教学过程强调学生的主动性与实践性。数学与科学作为小学阶段的重要学科，在思维方式和内容结构上高度关联。例如，科学实验中的数据收集与处理依赖数学计算；数学建模能力能够助力科学现象的预测与分析。因此，在项目式学习背景下开展数学与科学的融合教学，有助于构建以学生为中心、注重实际应用和综合素养培养的教学模式。

二、小学数学与科学跨学科项目式学习的教学设计原则与流程

为确保教学活动的科学性与系统性，跨学科 PBL 设计需遵循“真实性、整合性、探究性、协作性、评价性”五大原则。首先，项目主题应贴近学生生活，具有现实意义，能够引发学生关注与思考。例如“建立校园水资源使用模型”“探究植物生长与土壤酸碱度的关系”等项目，能够在自然环境中融合数学与科学内容。其次，项目设计应融合两个学科的核心知识与技能，避免形式化拼接。教学设计流程一般包括：确定主题、制定目标、分解任务、分组实施、过程支持、成果展示与评价。教师在初期需引导学生理解问题背景、明确项目目标；在中期提供必要的知识支持与策略指导；在后期组织学生汇报成果并进行多元评价。

三、项目实践案例分析：以“建造太阳能节能房”为例

在一项名为“建造太阳能节能房”的项目实践中，四年级学生围绕“如何通过科学原理和数学设计建造一个节能房屋”展开探究。该项目以科学课中热传导原理和光能利用为核心，同时结合数学课中的面积计算、图形设计与数据记录等内容，开展为期三周的跨学科学习。在项目初始阶段，教师通过图片展示和视频播放引发学生对节能建筑的兴趣，随后组织学生分组讨论问题：什么样的房子更节能？哪些因素会影响室内温度？学生通过观察、查阅资料、实验探究逐步得出影响因素。

四、教学实施中的问题与应对策略

尽管跨学科项目式学习具有明显优势，但在实施过程中仍面临诸多挑战。首先是课程时间冲突问题，由于传统小学课程安排以学科为单位，开展跨学科项目需重新统筹课时，易引发教学计划冲突。对此，学校可尝试通过“主题周”

或“模块化课程”形式调配资源，保障项目顺利推进。其次是教师的教学能力问题，一些教师缺乏跨学科教学经验，对项目式学习的组织与评价机制不熟悉。为此，应加强教师专业发展培训，开展校本教研活动，提升教师的整合设计能力与教学调控能力。再次是学生的认知负担问题，若项目任务过于复杂或节奏过快，容易使学生产生焦虑与挫败感。

五、对小学跨学科项目式教学的未来展望

随着课程体系的不断完善和教育技术的发展，小学跨学科教学将朝着更加系统化、个性化和智能化方向发展。未来的项目设计应更加注重学生兴趣的激发与问题情境的创设，通过人工智能、大数据等技术手段辅助项目推进，实现智能评估与过程追踪。在教学组织上，可探索“师生共创项目”的新模式，提升学生的参与度与主人翁意识；同时可构建学科协同教学团队，实现教学资源与智慧的共享。在课程体系构建上，应推动“学科融合课程”的建设，将项目式学习纳入日常教学而非阶段性活动，增强其常态化与系统性。此外，还应注重与社区、家庭的联动，拓展学习空间与应用场景，让学生的学习活动真正与社会生活接轨。从政策层面看，教育管理部门可出台相关指导文件，鼓励学校开展跨学科实践研究，建立科学的评价标准与成果推广机制。总体而言，小学阶段的跨学科项目式教学既是教育改革的重要方向，也是落实素养教育的关键路径。

结论

小学数学与科学跨学科项目式学习作为一种融合知识、能力与素养的教学方式，在实践中展现出极大的育人价值。通过科学设计与合理实施，项目式学习有效激发了学生的学习热情，提高了其综合能力，也促进了教师教学理念的更新。尽管面临实施难度与资源限制，但通过制度保障与教学创新，跨学科项目式教学完全可以在小学教育中广泛推广。未来，需进一步加强理论研究与实践总结，推动该教学模式的优化发展，为培养面向未来的综合型人才奠定坚实基础。

参考文献：

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