跨學(xué)科實驗整合的教學(xué)研析

〔摘 要〕 本文深入剖析了小學(xué)科學(xué)課程中跨學(xué)科實驗整合的創(chuàng)新教學(xué)實踐，深刻揭示了其在現(xiàn)代教育體系中的不可或缺性。本文通過詳盡的案例研究與實地教學(xué)體驗，展現(xiàn)了跨學(xué)科實驗整合如何以其獨特的視角激發(fā)學(xué)生的探索欲，促進學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的扎實構(gòu)建，并強化學(xué)生的跨學(xué)科思考能力和實踐創(chuàng)新能力。研究進一步指出，這種教學(xué)模式不僅深化了學(xué)生對科學(xué)原理的掌握，還極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與主動性，為學(xué)生構(gòu)建了通往終身學(xué)習(xí)道路的穩(wěn)固基石，為未來社會培養(yǎng)具備綜合素養(yǎng)的創(chuàng)新人才奠定了堅實的基礎(chǔ)。

〔關(guān)鍵詞〕 小學(xué)科學(xué)；跨學(xué)科實驗整合；教學(xué)策略

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻標(biāo)識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2025） 03 085-087

隨著時代的發(fā)展，單一學(xué)科的知識體系已難以滿足學(xué)生全面發(fā)展的需求。小學(xué)科學(xué)作為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和探究能力的重要學(xué)科，教學(xué)模式的創(chuàng)新顯得尤為重要?？鐚W(xué)科實驗整合作為一種新興的教學(xué)模式，逐漸成為小學(xué)科學(xué)教育改革的重要方向。

一、小學(xué)科學(xué)教學(xué)中跨學(xué)科實驗整合的必要性

（一）滿足學(xué)生全面發(fā)展的需求

社會在快速發(fā)展的過程中，對人才的需求已不再局限于對單一學(xué)科知識的掌握，而是更加注重綜合素養(yǎng)與跨界能力的結(jié)合。小學(xué)科學(xué)作為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)興趣、探索精神和創(chuàng)新能力的關(guān)鍵階段，通過跨學(xué)科實驗整合，能夠打破傳統(tǒng)學(xué)科界限，將數(shù)學(xué)、語文、美術(shù)等多學(xué)科知識有機融合，為學(xué)生提供了更為廣闊的學(xué)習(xí)視野和思維空間。這種整合不僅有助于學(xué)生更好地理解科學(xué)現(xiàn)象背后的復(fù)雜聯(lián)系，還能促使學(xué)生在解決實際問題的過程中，靈活運用多學(xué)科知識，培養(yǎng)綜合分析和解決問題的能力。跨學(xué)科實驗整合還鼓勵學(xué)生團隊合作，通過共同設(shè)計實驗方案、收集數(shù)據(jù)、分析結(jié)果，提升學(xué)生的溝通協(xié)作能力和社會交往技巧。

（二）增強知識的聯(lián)系性和系統(tǒng)性

小學(xué)科學(xué)課程中，跨學(xué)科實驗整合對于增強知識的聯(lián)系性和系統(tǒng)性顯得尤為重要，尤其在教授如“天氣”這樣的綜合性主題時，其必要性更加凸顯。學(xué)生不僅會在科學(xué)課上學(xué)習(xí)到氣溫、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速等基本概念，還會將這些知識與語文、數(shù)學(xué)、美術(shù)等多個學(xué)科緊密相連。在語文學(xué)習(xí)中，學(xué)生可以通過閱讀天氣預(yù)報、撰寫天氣觀察日記等方式，提升閱讀理解與寫作能力，并增強對天氣現(xiàn)象的描述能力。數(shù)學(xué)則在這一過程中發(fā)揮了計算與分析的作用，無論是氣溫的變化趨勢、降水量的統(tǒng)計還是風(fēng)速的計算，都離不開數(shù)學(xué)的輔助。美術(shù)課上，學(xué)生則可以利用色彩與線條，創(chuàng)作出表達(dá)不同天氣感受的作品，如明媚的陽光、陰沉的雨天，從而在藝術(shù)創(chuàng)造中進一步加深對天氣現(xiàn)象的理解。

（三）激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造力

小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)中，跨學(xué)科實驗整合對于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造力具有不可估量的價值。這尤其契合小學(xué)生活潑好動、好奇心旺盛的身心特點。通過將科學(xué)實驗與數(shù)學(xué)計算、語文描述、美術(shù)創(chuàng)作等多元活動相結(jié)合，課堂不再是單一的知識灌輸，而是變成一場場充滿趣味與挑戰(zhàn)的探索之旅。小學(xué)生天生對未知世界充滿好奇，跨學(xué)科實驗整合正是利用這份好奇心，設(shè)計了一系列既貼近生活又富有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。例如，在研究“水的循環(huán)”時，學(xué)生可以親手制作小型水循環(huán)模型，再用畫筆描繪出水循環(huán)的壯麗圖景，最后以口頭報告或短文形式分享自己的發(fā)現(xiàn)與感悟。這一過程不僅滿足了學(xué)生動手操作的欲望，還激發(fā)了學(xué)生語言表達(dá)和藝術(shù)創(chuàng)作的潛能。

二、小學(xué)科學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)模式的局限性

（一）教學(xué)方法單一，缺乏趣味性

小學(xué)科學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)模式往往局限于教師單向講授、學(xué)生被動接受的方式，這種“填鴨式”教學(xué)不僅方法單一，還極大地削弱了學(xué)科的趣味性。課堂上，教師依賴課本內(nèi)容，通過口頭講解和板書展示知識點，忽視了學(xué)生探索自然的好奇心與主動性；缺乏實驗演示、互動討論和實地觀察等多元化教學(xué)手段，使原本充滿奧秘與想象的科學(xué)世界變得枯燥乏味；學(xué)生難以從抽象的文字描述中感受到科學(xué)的魅力，更無法親身體驗科學(xué)發(fā)現(xiàn)的樂趣，從而限制了學(xué)生科學(xué)思維和探究能力的培養(yǎng)。

（二）理論與實踐脫節(jié)，缺乏實踐機會

傳統(tǒng)教學(xué)模式下學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)了大量的理論知識，卻鮮有機會將這些知識應(yīng)用于實際情境中。科學(xué)作為一門實踐性極強的學(xué)科，精髓在于通過實踐來驗證和深化理論理解。然而，傳統(tǒng)教學(xué)模式往往受限于教學(xué)資源、安全考量或時間安排等因素，難以提供足夠的實踐機會，學(xué)生只能停留在對書本知識的記憶層面，無法親手操作實驗、觀察現(xiàn)象、分析數(shù)據(jù)，從而無法真正理解和掌握科學(xué)原理。

（三）忽視個體差異，缺乏因材施教

小學(xué)科學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)模式在關(guān)注學(xué)生群體共性的同時，往往忽視學(xué)生之間的個體差異，缺乏因材施教的靈活性和針對性。每個學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格、興趣點、理解能力和學(xué)習(xí)進度都是獨一無二的，但傳統(tǒng)教學(xué)模式往往采用“一刀切”的教學(xué)方法，無法充分滿足每個學(xué)生的具體需求。這種忽視個體差異的教學(xué)方式，不僅限制了部分學(xué)生的發(fā)展?jié)摿?，也可能?dǎo)致一些學(xué)生因?qū)W習(xí)難度過大或內(nèi)容過于簡單而失去學(xué)習(xí)興趣。

三、小學(xué)科學(xué)課堂跨學(xué)科實驗整合的教學(xué)研析

（一）明確整合目標(biāo)

明確整合目標(biāo)是小學(xué)科學(xué)課程中實施跨學(xué)科實驗整合教學(xué)的關(guān)鍵一步。以教材中“認(rèn)識氣溫計”的內(nèi)容為例，教師可以將這一目標(biāo)設(shè)定為：不僅讓學(xué)生掌握氣溫計的基本構(gòu)造、使用方法及氣溫讀數(shù)等科學(xué)知識，還要融合數(shù)學(xué)、語文，甚至美術(shù)等多學(xué)科元素，促進學(xué)生綜合素養(yǎng)的發(fā)展。在整合過程中，可以設(shè)計一系列跨學(xué)科活動。例如：通過數(shù)學(xué)計算，讓學(xué)生比較不同時間段或不同地點的氣溫變化，運用圖表和統(tǒng)計工具展示分析結(jié)果，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析能力和邏輯思維能力；還可以引導(dǎo)學(xué)生撰寫觀察日記或氣溫變化報告，結(jié)合語文學(xué)習(xí)中的寫作技巧，提高學(xué)生的語言表達(dá)能力和科學(xué)記錄能力。此外，還可以鼓勵學(xué)生以氣溫為主題，創(chuàng)作詩歌、繪畫作品或制作手工模型，將科學(xué)與藝術(shù)相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力。

（二）選擇合適的整合點

教師在實施小學(xué)科學(xué)課程跨學(xué)科實驗整合教學(xué)策略時，選擇合適的整合點是確保整合效果的關(guān)鍵。以教材中“運動和位置”的內(nèi)容為例，教師可以從多個維度尋找并選擇合適的整合點，以實現(xiàn)知識的深度融合與拓展。一方面，可以將“運動和位置”與數(shù)學(xué)學(xué)科緊密結(jié)合。例如，通過測量物體在不同時間點的位置變化，引導(dǎo)學(xué)生運用坐標(biāo)軸、距離、速度等數(shù)學(xué)概念進行計算和分析，從而加深對物體運動規(guī)律的理解。另一方面，可以將“運動和位置”與信息技術(shù)相結(jié)合。利用現(xiàn)代科技手段，如傳感器、編程軟件等，設(shè)計實驗讓學(xué)生探究物體運動的軌跡、速度變化等，并通過計算機模擬或數(shù)據(jù)可視化展示實驗結(jié)果。除此之外，還可以考慮將“運動和位置”與藝術(shù)創(chuàng)作、社會實踐等領(lǐng)域相結(jié)合，通過創(chuàng)作運動主題的繪畫或參與戶外探險等活動，讓學(xué)生在實踐中感受運動與位置的魅力，拓寬學(xué)生的視野和思維。

（三）制訂詳細(xì)的教學(xué)計劃

例如，制訂關(guān)于教材中“月相變化的規(guī)律”這一主題的詳細(xì)教學(xué)計劃時，教師可以圍繞月相的基本概念、形成原理、變化規(guī)律及其實踐應(yīng)用展開。第一步，通過生動的多媒體展示和故事講述，引導(dǎo)學(xué)生深入理解月球的公轉(zhuǎn)軌道、地月關(guān)系以及月相形成的科學(xué)原理，為后續(xù)的實踐活動奠定理論基礎(chǔ)。第二步，教師組織學(xué)生進行為期一個月的月相觀察活動。學(xué)生需每天在同一時間、同一地點觀察月亮，并記錄下月相的形態(tài)變化，從中發(fā)現(xiàn)月相變化的規(guī)律。第三步，通過引導(dǎo)學(xué)生閱讀關(guān)于月相的經(jīng)典文學(xué)作品，探討月相變化的表達(dá)與象征，并且鼓勵學(xué)生根據(jù)觀察到的月相變化進行藝術(shù)創(chuàng)作，如繪制月相變化圖、制作月相主題的手工藝品等。第四步，通過課堂討論、小組匯報和成果展示等形式，對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進行評估和反饋。鼓勵學(xué)生分享自己的觀察體驗、數(shù)據(jù)分析結(jié)果和藝術(shù)作品，促進學(xué)生之間的交流與合作。

（四）實施實驗教學(xué)

例如，實施關(guān)于教材中“簡易電路”的實驗教學(xué)時，教師旨在通過一系列動手實踐活動，讓學(xué)生直觀感受電流的存在與流動，理解電路的基本組成和工作原理。引入“基礎(chǔ)照明電路”案例，學(xué)生可以使用基礎(chǔ)元件搭建最簡單的電路，直觀感受電流驅(qū)動燈泡發(fā)光的原理。增設(shè)“串聯(lián)與并聯(lián)電路對比實驗”，學(xué)生分別構(gòu)建兩種電路，觀察并記錄燈泡亮度變化，理解電流分流與分壓現(xiàn)象。還可以加入“故障排查挑戰(zhàn)”環(huán)節(jié)，教師人為設(shè)置電路故障（如斷路、短路），學(xué)生需利用所學(xué)知識及工具（如電壓表、電流表）診斷并修復(fù)電路。此外，也可以通過引入“創(chuàng)意電路制作”項目，鼓勵學(xué)生利用所學(xué)知識，結(jié)合生活材料（如LED燈帶、小型馬達(dá)等），設(shè)計并制作個性化電路作品。這些豐富的案例與活動，再配以直觀的簡圖說明，不僅讓“簡易電路”的學(xué)習(xí)生動有趣，也為學(xué)生搭建了從理論到實踐的橋梁。

“簡易電路”實驗教學(xué)

[序號 實驗/活動名稱 描述 目的 1 基礎(chǔ)照明電路 學(xué)生使用電池、導(dǎo)線、開關(guān)和燈泡搭建電路，使燈泡發(fā)光 直觀感受電流的存在與流動，理解電路的基本組成和工作原理 2 串聯(lián)與并聯(lián)電路對比實驗 學(xué)生分別構(gòu)建串聯(lián)和并聯(lián)電路，觀察并記錄燈泡亮度變化 理解電流在串聯(lián)與并聯(lián)電路中的分流與分壓現(xiàn)象 3 故障排查挑戰(zhàn) 教師人為設(shè)置電路故障（如斷路、短路），學(xué)生使用工具診斷并修復(fù) 提升學(xué)生的問題解決能力和對電路安全性的認(rèn)識 4 創(chuàng)意電路制作 學(xué)生利用所學(xué)知識，結(jié)合生活材料設(shè)計并制作個性化電路作品 激發(fā)創(chuàng)新思維，提高動手能力，將理論知識應(yīng)用于實踐 ]

跨學(xué)科實驗整合在小學(xué)科學(xué)課程中的實踐研究表明，該教學(xué)模式能夠顯著提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、跨學(xué)科思維能力和實踐創(chuàng)新能力。通過跨學(xué)科實驗整合，學(xué)生不僅能夠更好地理解科學(xué)知識之間的聯(lián)系和相互作用，還能在實踐中運用所學(xué)知識解決實際問題，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和探究精神。因此，跨學(xué)科實驗整合應(yīng)成為小學(xué)科學(xué)教育改革的重要方向之一，得到更多教師的關(guān)注和實踐。

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