浅析小学科学跨学科主题学习的设计与实施

一、小学科学跨学科主题学习的内涵与意义

跨学科主题学习是以真实问题为核心，整合多学科知识与方法的学习模式。《义务教育科学课程标准（2022 年版）》明确指出，科学课程应“加强跨学科学习，注重学科间相互关联”，这一要求源于知识本身的整体性——现实世界的问题往往无法仅靠单一学科解决。

在小学阶段，科学学科与数学、语文等学科的融合具有天然优势。例如，观察植物生长既需要科学的生命观念，也需要数学的测量与统计能力，还需要语文的观察记录与表达能力。这种融合不仅能帮助学生构建完整的知识网络，更能培养其“用多学科视角解决问题”的思维方式。从学习心理学角度看，跨学科主题学习通过情境化任务激活学生的已有经验，符合皮亚杰提出的“同化—顺应”认知发展规律，能有效提升学习动机与迁移能力。

二、小学科学跨学科主题学习的设计原则

（一）目标导向原则

跨学科主题需紧扣科学课程核心素养，同时兼顾融合学科的关键能力。例如“水资源保护”主题，科学目标可设定为“认识水的性质与循环”，数学目标为“统计家庭用水量并绘制图表”，语文目标为“撰写节水倡议书”，三者共同指向“解决实际问题的综合能力”。

（二）真实性原则

主题应源于学生生活经验，确保问题具有现实意义。杜威在“做中学”理论中强调，真实情境中的学习才能实现知识的真正内化。例如“校园垃圾分类”主题，学生可通过实地调查（科学）、数据统计（数学）、撰写调查报告（语文）等活动，直接参与校园治理，体会知识的实用价值。

（三）适度整合原则

低年级宜采用“学科渗透”方式，如科学观察活动结合语文短句描写；高年级可开展“主题统整”，如“桥梁设计”主题中，科学探究结构稳定性，数学计算承重数据，美术设计外观方案，避免因学科过多导致目标分散。

三、小学科学与多学科融合的实施路径

（一）科学与数学的融合：以“数据实证”强化逻辑思维

数学是科学探究的“工具学科”，测量、统计、图表分析等方法可帮助学生量化科学现象。例如在“种子发芽实验”中，学生需：

1. 用直尺测量芽长（数学长度单位）；

2. 记录每日发芽数量，用统计表呈现（数学统计方法）

3. 分析数据差异，推断温度、水分对发芽的影响（科学推理）。

这种融合使科学结论更具客观性，也让学生理解“数学是描述自然的语言”。

（二）科学与语文的融合：以“表达交流”深化认知理解语文的“听、说、读、写”能力是科学探究的重要支撑。在“天气观测”主题中： 阅读《看云识天气》等科普文本（语文阅读）；撰写观测日记，描述“晴、阴、雨”的特征（语文表达）；组汇报时清晰阐述结论（口语交际）。正如苏霍姆林斯基所言：“语言是思维的外壳，清晰的表达源于清晰的思考”。

（三）科学与艺术的融合：以“具象表达”激发创新意识

美术、音乐等艺术学科可帮助学生用非语言形式表达科学认知。例如“昆虫世界”主题中，学生用彩笔绘制昆虫的身体结构（科学形态观察+ 美术造型），用不同长度的线条表现昆虫翅膀的振动频率（科学运动规律+ 美术抽象表达），这种融合能激活右脑思维，培养创造力。

四、实践案例：“校园植物生长观察”跨学科主题学习

（一）主题确定

基于三年级学生对校园植物的好奇心，结合科学“生物的生长”、数学“数据统计”、语文“观察日记”等内容，设计为期4 周的主题学习。

（二）目标设计

科学：认识植物生长需要阳光、水分等条件，学会使用放大镜观察叶片结构；

数学：掌握“厘米”的测量方法，能用条形图呈现生长数据；语文：撰写 3 篇观察日记，运用比喻、拟人等手法描述植物变化。

（三）实施过程

1. 第一周：分组探究

科学课：划分观察区域，确定“绿萝”“多肉”两种观察对象，学习控制变量法（如一组遮光、一组正常光照）；数学课：发放“生长记录表”，指导学生每日测量株高并记录（精确到0.1 厘米）；语文课：学习《爬山虎的脚》中的观察方法，仿写“植物的第一天”片段。

2. 第二周：数据整合

科学课：观察叶片颜色变化，讨论“光照是否影响叶片叶绿素”；数学课：汇总各组数据，用表格绘制“两种植物生长对比图”，计算平均生长速度；综合活动：小组分析数据差异，推测原因（如“多肉在光照下生长更快，可能因为原产地光照充足”）。

3. 第三周：深度表达

语文课：根据观察与数据，撰写《植物生长的秘密》科普短文，要求包含“发现（现象）—数据（证据）—结论（推理）”三部分；

美术课：绘制“植物生长漫画”，用夸张手法表现光照组与遮光组的差异。

4. 第四周：成果展示

举办“植物生长博览会”，展示观察日记、统计图表、漫画作品；小组汇报时需说明：“我们用什么方法观察？数据告诉我们什么？从植物生长中想到了什么？

（四）效果反思

参与学生的科学观察记录完整度提升 60%，数学图表运用正确率达85%，语文日记中比喻修辞的使用频次增加（前测平均1.2 次/ 篇，后测3.5 次/ 篇）。学生反馈：“看着自己种的绿萝长高，还能用图表证明‘晒太阳长得快’，特别有成就感！” 这一案例印证了跨学科学习能让学生“在做中悟，在用中学”。

五、小学科学跨学科主题学习的挑战与对策

在实践中，教师常面临“学科目标失衡”“课时协调困难”等问题。对此，可采取以下策略：

1. 建立备课共同体：由科学、数学、语文教师组成跨学科备课组，共同制定主题方案，避免“科学课变成数学课”或“语文课取代科学探究”；

2. 采用弹性课时制：将相关学科的部分课时整合，如每周安排1 节“跨学科综合课”，保障主题学习的连贯性；

3. 简化评价标准：重点关注学生“是否能用多学科方法解决问题”，而非单一知识的掌握程度，可采用“作品袋评价”收录观察记录、图表、作文等过程性材料。

六、结语

小学科学跨学科主题学习不是简单的“学科加法”，而是以核心问题为纽带的“思维乘法”。通过科学与数学的“实证融合”、与语文的“表达融合” 与艺术的“创造融合”能让学生在解决真实问题的过程中，体会知识的关联性与整体性。正如《学会生存》中所言：“教育的使命是培养‘完整的人’，而完整的知识体系是完整人格的基础”。未来，需进一步探索主题设计的科学性与实施的可行性，让跨学科学习真正成为培养学生核心素养的有效途径。

参考文献

[1] 余文森 . 核心素养导向的课堂教学 [M]. 上海：上海教育出版社，2017.

[2] 钟启泉 . 课程论 [M]. 北京：教育科学出版社，2020.

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[5] 联合国教科文组织 . 学会生存——教育世界的今天和明天[M]. 北京：教育科学出版社，1996.