跨学科融合视角下的小学科学实验教学模式构建

引言

当前小学科学实验教学仍存在学科界限明显、内容单一、方法陈旧等问题，制约了学生综合能力的全面发展。素质教育背景下，跨学科融合成为教学改革的重要突破口。STEAM 教育理念强调科学、技术、工程、艺术与数学的协同整合，为小学科学实验教学提供了系统性的设计思路与实施策略。通过重构课程体系与教学方式，引导学生在真实情境中开展探究式学习，有助于提升科学素养与创新能力，推动基础教育阶段科学教育质量的整体提升。

一、小学科学实验教学中的学科壁垒现象及其影响

教师在设计实验内容时，多以单一知识点为核心，未能从整体知识体系出发，构建综合性强的学习任务。这种割裂式的教学安排，使得学生在面对复杂问题时，缺乏跨领域思维能力和综合运用知识的能力。在教学方法上，也体现出较强的学科独立性。实验活动通常围绕观察、记录和验证展开，强调操作规范和结果准确性，而较少融入探究性问题的设计或跨学科情境的创设。这种教学方式虽然有助于基础知识的掌握，但限制了学生批判性思维和创新能力的发展。

教师专业背景的局限也在一定程度上加剧了学科间的隔阂，多数教师习惯于按照自身熟悉的教学逻辑开展实验活动，缺乏与其他学科教师协作的经验和机制。教材内容的编排同样反映出明显的学科壁垒特征。现行小学科学教材虽然注重基础性与启蒙性，但在知识整合方面存在不足，实验项目大多围绕某一具体科学概念展开，缺乏与现实生活或其他学科内容的衔接。这种编排方式容易使学生将科学知识孤立看待，削弱了其对知识之间内在联系的理解和应用能力的培养。

这种学科分割现象对学生的学习效果产生了深远影响。一方面，学生在学习过程中难以建立知识之间的横向联系，造成理解上的碎片化；另一方面，他们在解决实际问题时表现出较强的依赖性和被动性，缺乏自主思考和跨学科迁移能力。这种状况不仅制约了学生综合素质的发展，也不利于核心素养目标的实现。打破学科壁垒，推动小学科学实验教学的跨学科融合，已成为当前基础教育改革亟需关注的重要议题。

二、基于STEAM 理念的跨学科教学整合路径探索

STEAM 教育理念强调科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Arts）和数学（Mathematics）五个领域的有机融合，为小学科学实验教学提供了新的整合思路与实践方向。该理念主张以真实问题为导向，通过项目式学习方式引导学生在探究过程中综合运用多学科知识，从而打破传统教学中学科界限分明的格局。在此框架下，教师需要重新审视课程内容的设计逻辑，将原本分散的知识点置于统一的任务情境中，使学生在动手操作和问题解决过程中自然实现知识的交叉与重构。课程目标的设定应从单一知识点掌握转向综合能力培养，突出学生的问题意识、创新思维和实践能力。

教学设计围绕实际生活中的科学现象展开，通过设置具有挑战性的任务，激发学生的主动性和参与热情。在教学实施过程中注重学生之间的合作交流，鼓励他们在完成实验任务时分工协作、共同探讨，提升团队合作能力和沟通表达能力。这种以学生为中心的教学方式有助于增强其自主学习能力，并促进深层次理解的发生。教学资源的整合是实现STEAM 理念落地的重要保障。学校应积极引入多元化的教具、数字技术和开放性材料，构建支持跨学科学习的教学环境。例如，利用信息技术手段创设虚拟实验平台，拓展实验教学的时间与空间边界；或结合美术课程元素，引导学生在科学作品制作中融入审美设计，强化艺术与科学之间的联系。这种资源整合不仅丰富了教学形式，也为学生提供更加多样化的学习体验。

评价体系同样需随之调整，由传统的结果导向转变为过程导向。评估重点应放在学生在实验过程中的表现，包括问题提出、方案设计、团队合作及反思改进等方面。通过多元化评价方式，如自评、互评、观察记录等，全面反映学生的学习成效，推动其全面发展。评价结果也可作为教学反馈，帮助教师不断优化课程设计与实施策略。

三、跨学科融合教学模式在小学课堂中的应用实例分析

跨学科融合教学模式在小学课堂中的实施，需依托明确的教学设计框架和系统化的操作流程，以确保科学实验教学与其他学科内容的有机衔接。该模式强调围绕真实情境或主题任务展开学习活动，通过整合不同学科的知识要素和能力要求，构建以问题解决为核心的探究式学习环境。教师在教学过程中不再局限于单一知识点的传授，而是引导学生在完成任务的过程中实现知识的迁移与重构。在具体实践中，教学活动通常以项目化形式组织，围绕一个核心主题设置多个阶段性任务，每个任务涵盖不同学科的学习目标和技能训练。

在开展关于“桥梁结构与稳定性”的实验教学时，不仅涉及物理学中的力学原理，还融合数学中的测量与计算、美术中的造型设计以及语文中的表达与记录等多个方面。学生在动手搭建模型、测试承重能力的同时，还需进行数据整理、结果分析和成果展示，从而实现多维度能力的同步发展。为保障教学过程的连贯性与有效性，教师需在课前进行充分的教学准备，包括对课程标准的深入解读、教学资源的合理配置以及学生已有认知水平的准确把握。应注重教学环境的创设，营造开放、互动、支持性的学习氛围，使学生能够在自主探究中不断深化理解。

课堂上，教师的角色由传统的知识传授者转变为学习的引导者和促进者，通过提出启发性问题、组织小组讨论、提供适时反馈等方式，推动学生深度参与学习过程。教学评价方式也应随之调整，采用形成性评价与终结性评价相结合的方式，关注学生在整个学习过程中的表现与成长。评价内容不仅涵盖知识掌握程度，更重视学生的思维品质、合作能力、创新意识和实践能力等方面的发展。通过建立多元化的评价体系，全面反映学生在跨学科学习中的综合素养提升情况。在实施过程中，学校层面的支持机制同样不可或缺。包括教师培训、协同备课、资源共享等方面的制度建设，直接影响着跨学科融合教学模式的落地效果。

结语

跨学科融合为小学科学实验教学提供了新的发展路径，有效突破了传统教学中学科割裂的局限。通过引入 STEAM 理念、重构教学内容与方式，促进了学生综合思维与实践能力的提升。在课堂实践中，该模式展现出较强的操作性与适应性，推动了教学结构的优化升级。未来，随着教育理念的持续更新和技术手段的发展，跨学科融合教学将在更大范围内推广，对基础教育阶段科学素养培养产生深远影响。

参考文献

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