摘 要：自從2021年“雙減”政策實施以來，學生作業(yè)量和完成時長大幅度降低。學生作業(yè)壓力減小，有了更多的課外時間，如何豐富學生課余時間成為教育領域面臨的新挑戰(zhàn)。與此同時，新課標也提出以“設立跨學科學習、組織主題教育、加強各學科聯(lián)系”為目標的新要求?；诖?，文章以小學科學課程內容為研究基礎，詳細闡述項目式學習優(yōu)勢和要點，并探究“跨學科”教學的要點；然后基于實際教學知識點設計“跨學科項目式學習”方案；最后從實踐角度闡述小學科學推進“跨學科項目式學習”模式的優(yōu)勢和可行性。

關鍵詞：小學科學；跨學科；項目式學習；教學案例設計；實踐驗證

中圖分類號：G623.6 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8918（2024）35-0007-06

隨著教育改革的深入開展，“跨學科”“項目式學習”得到大范圍應用，上述教學模式突破學科限制，可以實現(xiàn)知識點整合，更符合新時期學生學習需求，因此，深受一線教師青睞。與此同時，項目式學習中，教師角色定位也發(fā)生轉變，不再是傳統(tǒng)的知識灌輸者，而是作為引導者和合作伙伴出現(xiàn)，這種方式可以更好地激發(fā)學生熱情，引導其形成積極向上的學習態(tài)度。通過小學科學跨學科項目式學習的設計與實踐，有望培養(yǎng)出更具綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新思維的學生，為其未來的學習和生活奠定堅實基礎?；诖?，文章探究小學科學跨學科項目式學習的設計與實踐有實際意義。

一、 研究背景闡述

進入21世紀，科技改變世界成為時代主題，科技教育的重要性進一步凸顯。此時，綜合科學課程體系建設得到關注，更多應用科學和信息技術基礎知識融入其中。且教育相關文件中，著重突出“科學教育”的重要作用。2017年《義務教育小學科學課程標準》明確提出：“早期的科學教育對科學素養(yǎng)形成有重要意義，科學教育可以促使學生體驗科學探究過程等?！彪S著教育改革的推進，科學教育在實踐中積累更多經驗，2022年的《義務教育小學科學課程標準》中就科學教育提出更詳細的指導，并將多種項目研究案例融入其中。

二、 小學科學跨學科項目式學習方案設計

（一）跨學科及項目式學習內涵

跨學科學習強調不拘泥于單一學科的界限，而是將不同學科的知識、理念和方法相互融合，形成更全面、綜合的理解體系。這樣的學習方式可以促進跨學科思維，培養(yǎng)學生解決問題的綜合能力。

項目式學習是以實際項目為基礎，通過實踐性的任務來推動學生學習。這種學習方式注重問題解決和團隊協(xié)作，讓學生在真實場景中應用所學知識，提高他們的實際操作能力。

（二）教學目標設立

文章以教科版小學六年級科學中02txWUsaM8EQV27schWqxqN8VcP1T9Kyqgfp4oB7ODg=的“微小世界”這個單元為例，設計教學方案。主要教學目標如下：

1. 科學觀念

（1）具有放大效果的物體都具有“凸”“透”兩個特點。

（2）兩個凸透鏡有效組合在一起可以增加放大倍數。

（3）光學顯微鏡主要由目鏡、物鏡組合起來決定放大作用。

2. 科學思維

能利用材料和工具，通過口述、繪制設計草圖等方式表達自己的想法。

3. 探究實踐

利用身邊的材料和簡單工具動手完成設計并制作一個簡易顯微鏡，能發(fā)現(xiàn)作品中存在的問題并嘗試提出解決方案。

能在教師的指導下完成觀察各種微小事物任務，進行總結反思，初步養(yǎng)成良好的學習習慣。

4. 態(tài)度責任

體會展示作品的喜悅感和成就感，形成尊重他人、愿意傾聽他人的想法，樂于分享和表達自己的想法。

（三）教學思路

以項目式學習理論為基礎，結合小學學生身心特點和知識掌握水平，梳理教學知識點，總結知識重點、難點，提出項目探究問題和項目設計實踐內容，確定整體教學步驟。一般情況下，項目式學習模式設計整體思路如圖1所示。

圖1 項目式學習模式設計主要內容圖示

結合圖1來看，教學方案思考要點如下：第一，前段設計。主要目的是確定教學內容，然后思考跨學科項目式教學思路，結合學生知識掌握情況、能力素養(yǎng)水平，計劃教學進度。第二，實踐設計，該部分包括兩方面內容，①單元教學。圍繞新課程標準、教材等，思考項目式教學方案，確定每一小節(jié)重難點和教學目標，并再次確定設計的活動具備可行性，可以在教師帶領下，引導學生進行實踐。②教學過程的細化。教師圍繞學生興趣，設置驅動性問題，確保調動學生積極性，引導其主動參與其中。第三，設計多元化評價體系。傳統(tǒng)評價方式過于死板，且難以對學生進行多方面評價，對培養(yǎng)學生思維能力存在限制，基于此，在設計項目式教學方案的同時，設立多方面評價體系，將創(chuàng)新思維、創(chuàng)意能力、動手實踐能力等納入評價指標體系，并突破傳統(tǒng)教師評價思維限制，實現(xiàn)“學生評價+教師評價”這一目標，設立多元化評價體系，確保評價過程可以進一步輔助項目式教學目標實現(xiàn)。

主要內容和設計思路如下：

以坊間出現(xiàn)一批2019年版的10元假幣，與正版唯一的區(qū)別在背景溪流中小船，此部分肉眼難以分辨，需要用觀察工具進一步核實為背景，出示工程任務設計并制作一個簡易顯微鏡，最后觀察10元人民幣上小船的方式進行性能測試。通過鑒別人民幣的實際問題鏈接科學概念。根據任務要求，進行頭腦風暴，確定最終的評價標準及需要的知識。通過探索學習必備的科學知識：具有放大圖像的物體的特點、組合兩個凸透鏡增強放大效果的方法。在設計環(huán)節(jié)提供有格子的繪圖紙、兩塊凸透鏡，其余材料通過自主尋找，讓學生在已知顯微鏡結構的基礎上，發(fā)揮創(chuàng)造力，利用不同的材料實現(xiàn)特定的功能。根據設計圖，課余時間討論、制作。遇到問題時，相互討論解決，并記錄于項目日志。通過檢驗再檢驗，以評價標準為依據，在交流討論的基礎上對自制顯微鏡不斷進行測試、調整、優(yōu)化，最終制作完成一個能觀察人民幣的簡易光學顯微鏡。

（四）主要教學方法

以小組合作方式為基礎推動項目式學習方式進行。首先，設立真實的教學情境，以實際現(xiàn)象為引，調動學生探究熱情。其次，案例設計中以問題為基礎，通過合作探究，了解顯微鏡的主要構造。并且以問題為基礎引入下一環(huán)節(jié)，帶領學生基于驅動式問題，在合作探究中完成實驗觀察，記錄相關數據。最后，在實驗基礎上，通過深入分析，提出解決策略。

（五）方案設計主要內容

隨著科學、技術、工程與數學的整合教育，在當下的科學教育中培養(yǎng)小學生的工程實踐能力至關重要。以顯微鏡作為原型，借助建模的方式展開教學，以提高學生的設計和創(chuàng)造能力。自制顯微鏡這樣的活動操作難度適中，材料易得，學生可以在發(fā)明創(chuàng)造的過程中收獲成功的喜悅。整體設計方案如下。

1. 基于跨學科理念明確學習任務

借助多媒體、教室教學用具等營造教學情境。通過視頻引導學生提出問題，然后以問題為導入，明確工程任務：設計并制作一個簡易顯微鏡，最后觀察10元人民幣上的小船進行性能測試。

2. 全員參與，科學分組

研究案例設計5人為一個小組，項目從7月中旬正式進行教學，到8月初進行項目展示，并收集實驗記錄表、記錄單等內容，8月中旬確保項目匯報和反思活動全部完成。實驗活動以小組為單位，每一小組收集一套完整的實驗數據即可（需要保證數據充足、翔實），數據收集情況會影響小組考評分數。最后，展示匯報階段也以小組為單位，小組可以自行安排匯報展示環(huán)節(jié)每個人的具體任務。

3. 自主設計，激發(fā)學習興趣

小學科學的教學目標之一是培養(yǎng)學生的科學學習興趣，促使其形成科學思維。基于此，教學方案設計中，為學生提供足夠的空間，允許其自行探究、自主思考是一大亮點。案例中教師圍繞學生學習興趣，在規(guī)定的教學大綱和教學計劃前提下，允許學生基于自身掌握的知識點和自主學習成果，通過合作、探究、溝通方式，設計小組實驗方案。在自主思考設計過程中，學生會掌握更多課外知識。

4. 構建多元評價體系，鼓勵學生自主探究

傳統(tǒng)的單一式評價方式難以滿足新時期的教學需求，基于此，研究案例結合現(xiàn)代化教育目標，提出多元評價方案。該評價模式以“過程性評價、總結性評價、表現(xiàn)性評價”三大內容為基礎，評價組成如表1所示。

結合表1可知，多元評價體系的構建，可以盡可能公平、公正地做出評價，并且從多個角度評價學生能力。上述應用的KWEL表格主要是一種用于激發(fā)學生學習興趣、引導他們思考和記錄知識的工具。“KWL”代表三個階段的關鍵詞：Know（知道）、Want to know（想知道）、Learned（已學到）。同時，現(xiàn)場展示環(huán)節(jié)，為了更為細致、全面對學生的表現(xiàn)做出評價，制訂如表2所示標準，輔助對學生做出評價。

（六）實踐教學

結合上文對教學方案主要內容的詳細闡述，以教學進度和教學計劃為依據，明確實踐教學各階段學習任務。

結合教材中的“放大鏡”“怎樣放得更大”等幾節(jié)課程內容，引導學生在項目式學習中深入了解顯微鏡的構造，最后以“顯微鏡的制作”實踐活動為基礎，總結整體學習過程。

在跨學科項目式學習之前，做好準備工作。結合心理學知識、數學核心素養(yǎng)等，挖掘學生興趣點，確保構建的教學方案可以調動學生的參與熱情。項目式學習過程中，教師發(fā)揮指引者和合作者的作用，盡可能為學生提供自主探究平臺和空間，從而為培養(yǎng)學生科學核心素養(yǎng)、跨學科知識整合能力等奠定基礎。

1. 課中知識內化

基于項目式學習模式，將相關課程內容進行知識整合，以主題“顯微鏡的制作”為基礎進行整合，展示兩張真假人民幣，幫助學生如何辨別人民幣的真?zhèn)?，由此通過視頻和圖片了解大有來頭的人民幣，展示人民幣上的“暗跡”。通過用鑒別人民幣的實際問題鏈接科學概念。根據任務要求進行頭腦風暴，確定最終的評價標準及需要的知識。

2. 具體實踐

整體活動分為四個階段：第一階段，科學知識儲備；第二階段，方案的制訂與實施；第三階段，產品展示與匯報評估；第四階段，拓展延伸，課外實踐。

（1）第一階段

教師給每組提供金屬片、木片、玻璃片、紙片、大半球貼片等結構化實驗材料，學生用這些物體觀察文字，找出能放大圖像的物品。在探索中得出結論：具有中間厚邊緣薄、透明這兩個特點的物體都有放大圖像的功能。接著故事導入：詹森偶然把兩個凸透鏡片放入同一根管子中，發(fā)現(xiàn)看到的圖像變得更大了，引發(fā)學生思考并進行動手實踐探究，找到放大本領更強的物體。

（2）第二階段

有了科學知識儲備，在設計環(huán)節(jié)提供有格子的繪圖紙、提示學生需要按比例尺規(guī)作圖。學生的空間想象能力有限，沒能繪制完整的三視圖，故要求把各部分結構及其材料標注上，更有利于制作。僅提供凸透鏡片，其余材料通過自主尋找，讓學生在已知顯微鏡結構的基礎上，發(fā)揮創(chuàng)造力，利用不同的材料實現(xiàn)特定的功能。

本工程制作需要的時間較長，故設置相應的項目日志提供給學生填寫、記錄、回顧，增強學生的合作意識，作為過程性的評價標準之一。學生根據設計圖尋找材料，初步建構本組自制顯微鏡的框架。

（3）第三階段

學生小組合作對設計圖、實物圖進行解說：整體結構、各部分材料及連接方法、使用方法。讓學生通過交流提問，明晰改進的方向。相互學習，確定優(yōu)化策略，產品不斷向最終的評價標準靠近。

（4）第四階段

結合評價表自評，學生可以對自己參加的各個活動進行總結和反思。通過他評，學生間可以獲得更多的思考和靈感。

三、 小學科學跨學科項目式學習實踐分析

文章研究的教學案例在××市某小學2班得到應用，1班采用其他教學方法完成教學。以學生課堂表現(xiàn)、參與度、學生興趣、成績?yōu)橹笜耍骄靠鐚W科項目式學習教學方式的實踐應用價值。

第一，課堂表現(xiàn)。以課堂表現(xiàn)量表為定量指標，通過手機記錄課堂視頻的方式，完成課堂表現(xiàn)觀察。最終結果如下：2班學生共回答16個問題，其中各類問題占比如圖2所示。所有問題中設計類、推理類問題是重點，且學生參與度較高，每次探究幾乎都是全員參與。

圖2 實驗班級課堂觀察統(tǒng)計結果

但相對而言，1班學生在回答問題方面略顯不足，總共回答問題12個，且部分問題學生參與積極性不高。學生思維活躍度方面、學習熱情方面難以與2班比較。

第二，課堂成績方面。2班相關單元課堂作業(yè)平均錯題量為1.2個，且大多數學生成績超過平均值，所占比例接近78%。1班成績則略顯差距，學生平均錯題量為2.1個，且僅有64%的學生成績超過平均值。

第三，課堂參與度。為了便于對比，對兩個班的課堂教學進行視頻記錄，并統(tǒng)計兩個班的作業(yè)情況，最終發(fā)現(xiàn)2班上課階段，多數學生可以跟隨教師完成教學任務，且學生不容易出現(xiàn)“溜號”現(xiàn)象，但1班學生則不時出現(xiàn)思維渙散、不認真聽課的情況。

第四，學習興趣。以實踐活動為基礎，通過統(tǒng)計兩個班級學生實踐參與情況、實踐完成情況，對其學習興趣做出評估。最終結果表明：2班學生實踐活動參與度為100%，且89%的學生在實踐中提出個人意見或者實驗建議，92%的學生參與交流討論。1班學生實踐參與度為100%，但僅有78%的學生在實踐中表達個人意見或者提出建議，83%的學生參與交流討論。相對而言，2班學生的學習興趣更濃郁。

綜上，應用跨學科項目式學習方案之后，可以有效調動學生學習熱情，助力教師進行教學。

四、 助推小學科學跨學科項目式學習發(fā)揮效用的策略分析

基于上文分析闡述，在此提出四點建議，助推小學科學教學充分發(fā)揮跨學科項目式學習方法優(yōu)勢，輔助教師提高教學質量和教學效率。

（一）以跨學科概念統(tǒng)領項目進程

跨學科概念在項目進程中起到統(tǒng)領作用，有助于學生深入學習相關學科知識，提高綜合素質和解決實際問題的能力。為確保其統(tǒng)領作用，需關注以下內容：第一，教師在項目開始前需明確跨學科概念；第二，深度整合學科內容，確保學生在解決問題的過程中能綜合運用不同學科知識；第三，確保項目任務與跨學科概念對齊，使學生在解決問題時深入學習相關知識；第四，設立明確的各學科學習目標，指導學生深入學習學科知識和培養(yǎng)跨學科思維；第五，以跨學科概念為指導，鼓勵學生探究實踐學習，培養(yǎng)探究能力；第六，及時提供反饋，幫助學生糾正錯誤和加深對跨學科概念的理解。通過這些策略，使項目式學習更具有針對性和實用性，為達成學習目標奠定基礎。

（二）以真實情境引發(fā)問題驅動

通過真實情境引發(fā)問題驅動，可以增加項目的吸引力，激發(fā)學生的自主學習動力，并提高他們解決實際問題的能力。因此，在項目式學習中，選擇與學生生活密切相關的真實情境作為項目背景，能夠激發(fā)學生的興趣和好奇心。同時，將學科知識融入真實情境中，使學生在解決問題的過程中能夠應用相關學科知識，有助于提高學科知識的實際應用能力。另外，在真實情境中設立具有挑戰(zhàn)性的任務，要求學生運用多學科知識來解決問題，通過驅動式問題引導學生完成任務，有助于培養(yǎng)學生解決問題的能力和團隊協(xié)作能力?？傊?，合理運用情境可以調動學生的學習積極性，加深他們對知識的理解。

（三）以高階認知帶動學習實踐

以高階認知驅動學習實踐，能增加項目的深度和挑戰(zhàn)性，激發(fā)學生深入理解和創(chuàng)造性運用學科知識。具體做法包括：在項目式學習中引入深度思考問題，促進學生實踐探索；設計復雜問題，培養(yǎng)學生的批判性思維和解決問題的能力；組織學科知識基礎上的交流討論，培養(yǎng)學生的專業(yè)性；引導學生進行信息搜集和整合的研究性學習；提倡學生創(chuàng)新性表達，如設計試驗方案、提出新穎觀點等，培養(yǎng)學生的知識整合能力和創(chuàng)造性思維。這些策略有助于提高學生的綜合素質。

（四）以公開成果反饋學習效果

通過公開成果反饋學習效果，可以激發(fā)學生對學科的興趣，提高學科表達和溝通能力。鼓勵學生在班級展示項目成果，有助于提升責任感、成就感和自信心。為確保公正反饋，需設立教師主導的評審機制，學生、家長等也可參與。推動學生互評，促進合作與共同進步。教師利用現(xiàn)代教學系統(tǒng)提供更廣泛的展示平臺，提升學生成就感和對科學的興趣。發(fā)揮公開成果展示的優(yōu)勢，有助于項目式學習模式的優(yōu)勢發(fā)揮，增強學生學習自信心。

五、 結論

把握“技術與工程”實踐的課程目標，將工程實踐與科學探究緊密結合起來，以跨學科的理念引導學生在解決問題的過程中培養(yǎng)學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力。小學科學跨學科項目式學習的設計與實踐是一個既有挑戰(zhàn)性又富有創(chuàng)造力的教育過程。通過融合不同學科的知識、激發(fā)學生的實際問題解決能力和培養(yǎng)跨學科思維，我們?yōu)閷W生創(chuàng)造了一個更為綜合、實踐性的學習環(huán)境。文章結合實際案例，探究跨學科項目式學習方案設計要點，并通過實踐應用，驗證該教學方案的應用價值。希望本研究可以為小學科學教學一線教師提供更多借鑒，助力其打造“良性互動、融洽交流”課堂，為培養(yǎng)學生科學核心素養(yǎng)提供更多參考。

參考文獻：

［1］孟妍妍，但璐，劉男.小學信息科技項目式跨學科學習的原則和路徑［J］.教學與管理，2023，40（32）：26-29.

［2］翁英相，師高翔，薛峰.中小學創(chuàng)客與STEAM教育區(qū)域協(xié)同發(fā)展實踐研究［J］.中國教育信息化，2023，29（10）：66-72.

［3］劉航宇.聚焦小學數學核心素養(yǎng)下的學科活動開發(fā)與設計［J］.吉林省教育學院學報，2023，39（4）：116-120.

［4］李桂榮，孫志偉.跨學科項目式學習在小學語文教學中的實踐探索［J］.河南教育（教師教育），2023，18（3）：87.

［5］徐旭輝，黃劍鋒.項目式學習在小學STEM教學中的實踐研究——以“制作橡皮筋動力車”項目為例［J］.中國現(xiàn)代教育裝備，2022，25（14）：25-27，31.

［6］馬勇軍，趙雨佳，宋俊楠.小學教師跨學科教育素養(yǎng)：內涵、結構與培養(yǎng)［J］.湖南第一師范學院學報，2022，22（1）：20-25.

［7］張文蘭，蘇瑞.農村小規(guī)模學校如何開展項目式學習——在地教育理念下的案例分析與啟示［J］.中國電化教育，2021，42（4）：35-44.

［8］謝瑩，宋紅兵.依托小學科學教材設計STEM項目式學習的有效策略——基于“制作小樂器”的個例分析［J］.教育觀察，2021，10（11）：79-82.

［9］陳宇.基于項目式學習的信息意識培養(yǎng)研究——以小學智能機器人教學為例［J］.電腦與電信，2020，26（12）：45-48.

［10］侯巖，趙健如，王穎，等.基于STSE理念的小學科學項目式學習教學流程構建［J］.中國教育技術裝備，2020，34（19）：84-86.