單元視角下的小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)

單元視角下的小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)側(cè)重于知識(shí)的記憶和理解，學(xué)生處于被動(dòng)接受的狀態(tài)，即使考試能夠得高分，也很難在實(shí)際解決問(wèn)題的過(guò)程中，建立起知識(shí)與實(shí)際問(wèn)題之間的聯(lián)系，導(dǎo)致高分低能?？鐚W(xué)科學(xué)習(xí)作為一種新的學(xué)習(xí)形式，它超越了學(xué)科界限，能夠把課程的多個(gè)方面結(jié)合起來(lái)，建立有意義的聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)在廣闊的領(lǐng)域中學(xué)習(xí)。跨學(xué)科學(xué)習(xí)以其綜合性、真實(shí)性、實(shí)踐性和可遷移性等特點(diǎn)，有助于學(xué)生建立系統(tǒng)性思維，去解決現(xiàn)實(shí)生活中的具體問(wèn)題?！读x務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》提出，要“設(shè)立跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動(dòng)，加強(qiáng)學(xué)科間相互關(guān)聯(lián)，帶動(dòng)課程綜合化實(shí)施，強(qiáng)化實(shí)踐性要求”。小學(xué)科學(xué)以其特有的大單元結(jié)構(gòu)化編排和豐富的科學(xué)探究活動(dòng)，為開(kāi)展跨學(xué)科學(xué)習(xí)提供了有利條件。一、素養(yǎng)立意，準(zhǔn)確定位跨學(xué)科學(xué)習(xí)目標(biāo)跨學(xué)科學(xué)習(xí)不能簡(jiǎn)單地理解為不同學(xué)科相加，也不能為創(chuàng)新而隨意跨，其目的是培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力，中心任務(wù)是落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)。在設(shè)計(jì)科學(xué)跨學(xué)科學(xué)習(xí)時(shí)，要結(jié)合內(nèi)容特點(diǎn)和學(xué)生的認(rèn)知水平，牢牢把握教學(xué)目標(biāo)和價(jià)值定位，讓學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)掌握基本的科學(xué)知識(shí)，形成初步的科學(xué)觀念；掌握基本的思維方法，具備初步的科學(xué)思維能力；掌握基本的科學(xué)方法，具有初步的探究實(shí)踐能力；樹(shù)立基本的科學(xué)態(tài)度，具有正確的價(jià)值觀和社會(huì)責(zé)任感。單元視角下的科學(xué)跨學(xué)科學(xué)習(xí)，應(yīng)圍繞單元主題或單元大概念，梳理內(nèi)容之間的脈絡(luò)，建立單元的整體印象，來(lái)確定單元總目標(biāo)，將科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任等落實(shí)到具體的任務(wù)中。如教科版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)“船的研究”單元，在科學(xué)核心概念上屬于“技術(shù)、工程與社會(huì)”板塊，在設(shè)計(jì)單元目標(biāo)時(shí)，圍繞“船”這個(gè)大概念，我們?cè)O(shè)計(jì)單元目標(biāo)如下：（1）科學(xué)觀念目標(biāo)：知道船的發(fā)展變化歷史，船的材料特點(diǎn)、形狀規(guī)律、動(dòng)力情況。（2）科學(xué)思維目標(biāo)：通過(guò)分析、比較、抽象、概括等方法，發(fā)現(xiàn)船的基本特征。（3）探究實(shí)踐目標(biāo)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，尋找適合的做船材料，應(yīng)用所學(xué)科學(xué)原理構(gòu)思、設(shè)計(jì)、制作、驗(yàn)證并改進(jìn)自己的船模。（4）態(tài)度責(zé)任目標(biāo)：樂(lè)于與他人進(jìn)行溝通交流，基于證據(jù)反思和調(diào)整探究活動(dòng)，產(chǎn)生創(chuàng)新的興趣。教師圍繞總目標(biāo)設(shè)計(jì)具體分目標(biāo)，確?？鐚W(xué)科學(xué)習(xí)不偏離方向。二、單元解構(gòu)，精心設(shè)計(jì)跨學(xué)科學(xué)習(xí)任務(wù)任務(wù)的質(zhì)量決定跨學(xué)科學(xué)習(xí)的效果。教師要立足學(xué)科特點(diǎn)梳理單元任務(wù)群，理清學(xué)習(xí)主線，深度挖掘教材，從單元學(xué)習(xí)任務(wù)中去繁化簡(jiǎn)，梳理一些有意義的內(nèi)容，建構(gòu)學(xué)習(xí)任務(wù)。（一）聚焦單元主題科學(xué)教材圍繞主題、大概念或大任務(wù)來(lái)組織單元內(nèi)容，跨學(xué)科學(xué)習(xí)任務(wù)也應(yīng)該立足單元主題，分解單元內(nèi)容，從是否體現(xiàn)科學(xué)核心概念、是否有助于深化單元學(xué)習(xí)、能否促進(jìn)學(xué)生多方面素養(yǎng)形成等方面，設(shè)計(jì)適合的跨學(xué)科任務(wù)。以“船的研究”為例，本單元的科學(xué)核心概念是“技術(shù)、工程與社會(huì)”，以“船”為主題，從船的形狀結(jié)構(gòu)、材料、動(dòng)力和優(yōu)化設(shè)計(jì)等方面展開(kāi)學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)內(nèi)容涉及物理、數(shù)學(xué)、歷史、地理、技術(shù)與工程等多個(gè)領(lǐng)域。如果將有關(guān)船的知識(shí)進(jìn)行分解教學(xué)，學(xué)生只能學(xué)到不同學(xué)科的點(diǎn)狀知識(shí)，而且知識(shí)跨度很大，難以形成整體的感知。讓學(xué)生圍繞單元主題“船”產(chǎn)生問(wèn)題，能夠較好地產(chǎn)生有價(jià)值的跨學(xué)科學(xué)習(xí)任務(wù)，如杭州西湖要購(gòu)買一批游船，請(qǐng)你幫助設(shè)計(jì)船的尺寸大小、船體材料、動(dòng)力和功能，并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由；設(shè)計(jì)并畫出你心目中未來(lái)的船……也可以對(duì)現(xiàn)有的教材內(nèi)容進(jìn)行拓展，架構(gòu)新的學(xué)習(xí)主題，如“怎樣讓船跑得更快”不是本單元學(xué)習(xí)任務(wù)，但學(xué)生很感興趣，就可以作為課外跨學(xué)科拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容。（二）突出學(xué)科關(guān)聯(lián)跨學(xué)科的魅力在于不同學(xué)科知識(shí)在某一項(xiàng)目或主題中的聯(lián)結(jié)和融合，如果僅僅將不同學(xué)科簡(jiǎn)單相加，難以達(dá)成跨學(xué)科學(xué)習(xí)的目的，從不同學(xué)科的視角去建構(gòu)新的認(rèn)識(shí)，能產(chǎn)生高于單一學(xué)科學(xué)習(xí)的效果。以科學(xué)內(nèi)容為主干，關(guān)注相關(guān)學(xué)科的共通點(diǎn)，建立相關(guān)學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)，采用“科學(xué)+”形式設(shè)計(jì)和選擇跨學(xué)科學(xué)習(xí)，將科學(xué)作為基礎(chǔ)，有機(jī)融入其他學(xué)科，更容易完成一些復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)任務(wù)。如學(xué)習(xí)“船的歷史”時(shí)，可以設(shè)計(jì)一個(gè)跨學(xué)科學(xué)習(xí)任務(wù)“船的歷史介紹”，引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位，圍繞船的發(fā)展進(jìn)程，通過(guò)查閱圖書(shū)館資料、上網(wǎng)搜索、參觀博物館等途徑，收集船的起源和發(fā)展變化情況，獨(dú)木舟、帆船、蒸汽動(dòng)力船、輪船、潛艇等不同階段的主要特點(diǎn)和對(duì)人類的影響等資料，在課堂上通過(guò)文字介紹、圖片展示、視頻播放等方式介紹船的發(fā)展歷史。學(xué)習(xí)中會(huì)用到“科學(xué)+歷史+語(yǔ)文+美術(shù)”知識(shí)，實(shí)現(xiàn)了學(xué)科的有機(jī)關(guān)聯(lián)，促進(jìn)學(xué)生綜合性學(xué)習(xí)。（三）遵循跨學(xué)科規(guī)律好的任務(wù)設(shè)計(jì)能引領(lǐng)學(xué)生積極投入學(xué)習(xí)。設(shè)計(jì)時(shí)，要找準(zhǔn)跨學(xué)科學(xué)習(xí)的切入點(diǎn)，挖掘可以實(shí)施的跨學(xué)科主題，考慮遵循兒童身心發(fā)展規(guī)律，充分發(fā)揮跨學(xué)科學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，將學(xué)習(xí)的效率最大化。一是任務(wù)的真實(shí)性。新課程強(qiáng)調(diào)在真實(shí)的情境中學(xué)習(xí)，貼近真實(shí)生活設(shè)計(jì)任務(wù)，激發(fā)學(xué)生的探究欲。真實(shí)任務(wù)讓學(xué)生能夠身臨其境，在探索和解決問(wèn)題的過(guò)程中，不斷地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，培養(yǎng)他們的批判性思維、合作能力、溝通能力等，體驗(yàn)科學(xué)的本質(zhì)，形成對(duì)核心知識(shí)和學(xué)習(xí)歷程的深刻理解。如“設(shè)計(jì)我們的小船”一課，確定跨學(xué)科學(xué)習(xí)任務(wù)：1.以小組為單位設(shè)計(jì)并制作。2.船的外形要科學(xué)，結(jié)構(gòu)要合理，要裝上動(dòng)力。3.用不超過(guò)50元人民幣購(gòu)買原材料（如表1）。表1一些材料的參考價(jià)格為了完成任務(wù)，學(xué)生需要用到材料學(xué)、美術(shù)、數(shù)學(xué)、力學(xué)、工程學(xué)、勞動(dòng)與技術(shù)的知識(shí)，合理控制制作成本需要數(shù)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)的知識(shí)。在制作的過(guò)程中，學(xué)生會(huì)考慮我們能夠找到哪些材料，還需要哪些材料，成本開(kāi)支大約多少，怎樣將這些材料有機(jī)地組合起來(lái)，這些都是需要在實(shí)際制作過(guò)程中去面對(duì)和解決的。有了這些真實(shí)的任務(wù)，學(xué)生也能更加投入，促進(jìn)跨學(xué)科學(xué)習(xí)的深入。二是任務(wù)的實(shí)踐性?？鐚W(xué)科學(xué)習(xí)注重理論聯(lián)系實(shí)際，多以體驗(yàn)性、探究性活動(dòng)展開(kāi)，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。在設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)，需要設(shè)計(jì)一些具有挑戰(zhàn)性和有意義的任務(wù)，讓學(xué)生運(yùn)用多種知識(shí)、能力、品質(zhì)等，學(xué)與用結(jié)合，像科學(xué)家或工程師一樣進(jìn)行思考和實(shí)踐，通過(guò)社會(huì)性互動(dòng)和協(xié)作來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)，通過(guò)探究、實(shí)踐、協(xié)作、展示等創(chuàng)造性地解決問(wèn)題。比如在“增加船的載重量”研究中，設(shè)計(jì)跨學(xué)科學(xué)習(xí)任務(wù)：用一張寬12厘米的正方形鋁箔，做一艘載重量更大的小船。這個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生從隨意感性的嘗試走向嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的數(shù)學(xué)計(jì)算。開(kāi)始時(shí)學(xué)生隨意選擇底部的長(zhǎng)和寬，發(fā)現(xiàn)測(cè)出的載重量（體積）大小無(wú)規(guī)律，于是自然產(chǎn)生“哪種長(zhǎng)寬高載重量最大”的問(wèn)題，促使他們思考怎樣進(jìn)行規(guī)律、系統(tǒng)的研究，于是有的組列出表格，從長(zhǎng)寬相同的狀態(tài)中找到設(shè)計(jì)最大載重量的規(guī)律（如表2），如果長(zhǎng)寬高各不相同，結(jié)果又會(huì)怎樣呢，產(chǎn)生了有意義的科學(xué)加數(shù)學(xué)跨學(xué)科學(xué)習(xí)。三是任務(wù)的綜合性?？鐚W(xué)科學(xué)習(xí)的重要特點(diǎn)是打破單一學(xué)科的視角，整合多學(xué)科的知識(shí)和技能，去綜合解決復(fù)雜問(wèn)題。在設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)，要考慮相關(guān)學(xué)科知識(shí)的整合，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科相互促進(jìn)，多種學(xué)習(xí)方法綜合運(yùn)用。如教科版五年級(jí)下冊(cè)“環(huán)境與我們”單元，設(shè)計(jì)跨學(xué)科學(xué)習(xí)任務(wù)：我們學(xué)校的環(huán)境問(wèn)題研究。（1）調(diào)查學(xué)校有哪些環(huán)境問(wèn)題。（2）調(diào)查學(xué)校每天產(chǎn)生的垃圾種類和數(shù)量。（3）這些環(huán)境問(wèn)題現(xiàn)在怎么處理的？（4）請(qǐng)結(jié)合相關(guān)學(xué)科知識(shí)，向?qū)W校提出有價(jià)值的改進(jìn)建議。（5）開(kāi)展環(huán)境保護(hù)實(shí)踐。學(xué)生通過(guò)觀察，查閱相關(guān)記錄，了解到學(xué)校的垃圾數(shù)量多、用電不節(jié)約、浪費(fèi)水資源、噪音大等問(wèn)題，于是他們通過(guò)討論，提出給學(xué)校的節(jié)能環(huán)保建議，并且付諸行動(dòng)，讓自己和同學(xué)都受到深刻的環(huán)保教育，也進(jìn)一步理解了科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境的關(guān)系。四是結(jié)果的可遷移性?？鐚W(xué)科學(xué)習(xí)不僅需要解決現(xiàn)實(shí)中的學(xué)習(xí)問(wèn)題，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，需要拓寬思維，把相關(guān)的知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，在遇到現(xiàn)實(shí)問(wèn)題時(shí)有效解決，并從中把握一定的規(guī)律。學(xué)生在經(jīng)歷了一些典型的學(xué)習(xí)后，能夠總結(jié)出一些解決問(wèn)題的有效方法和策略，形成可復(fù)制的典型學(xué)習(xí)范式，為以后同樣問(wèn)題的解決打下基礎(chǔ)。如五年級(jí)上冊(cè)“設(shè)計(jì)制作小賽車”的跨學(xué)科學(xué)習(xí)方法和解決問(wèn)題的策略，可以復(fù)制到下冊(cè)“設(shè)計(jì)我們的小船”的學(xué)習(xí)中，在遇到實(shí)際問(wèn)題時(shí)，也能實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移，讓跨學(xué)科學(xué)習(xí)發(fā)揮真正的效益。三、任務(wù)驅(qū)動(dòng)，真實(shí)經(jīng)歷跨學(xué)科學(xué)習(xí)過(guò)程跨學(xué)科學(xué)習(xí)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，教師要積極為學(xué)生創(chuàng)設(shè)促進(jìn)學(xué)習(xí)的環(huán)境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生親身經(jīng)歷，在實(shí)驗(yàn)、探究、討論、創(chuàng)造中展開(kāi)真實(shí)的學(xué)習(xí)。（一）創(chuàng)設(shè)情境真學(xué)習(xí)貼近自然、貼近生活的學(xué)習(xí)任務(wù)容易讓學(xué)生接受，也容易激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。把任務(wù)放在現(xiàn)實(shí)中，讓學(xué)生身臨其境，在好奇心的驅(qū)使下，主動(dòng)投入學(xué)習(xí)。如“船的研究”單元“用沉的材料造船”跨學(xué)科學(xué)習(xí)中，教師先拿出幾種材料，放入水中，讓學(xué)生看到這些材料是沉的，然后提出問(wèn)題：“我們都知道鋼鐵很重，為什么鋼鐵制成的船，卻能夠浮在水面，還能載很多貨物？”大家都很困惑，卻又不知道原因。這時(shí)提出跨學(xué)科學(xué)習(xí)任務(wù)：每組一塊同樣大的橡皮泥，不借助別的材料，讓它浮在水面，看哪組載的墊圈多。在任務(wù)的驅(qū)使下，同學(xué)們積極投入研究中，利用科學(xué)知識(shí)“沉”和“浮”、技術(shù)與工程知識(shí)把橡皮泥做成中間凹的船形，運(yùn)用勞動(dòng)技能將橡皮泥捏得既薄又不進(jìn)水，學(xué)習(xí)真實(shí)而有意義。（二）巧用策略善學(xué)習(xí)跨學(xué)科學(xué)習(xí)要借助一些有效的教學(xué)模式和策略，如項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)、基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)、基于情境的學(xué)習(xí)等，教師要善于教給學(xué)生學(xué)習(xí)方法，引導(dǎo)他們用科學(xué)的方法解決問(wèn)題。當(dāng)學(xué)習(xí)的目的是運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)加強(qiáng)科學(xué)認(rèn)識(shí)時(shí)，通常采用研究性學(xué)習(xí)，我們會(huì)按照“提出問(wèn)題——合理猜想——制訂計(jì)劃——搜集證據(jù)——分析證據(jù)——得出結(jié)論——解釋與評(píng)估——總結(jié)反思”來(lái)開(kāi)展學(xué)習(xí)。當(dāng)學(xué)習(xí)目標(biāo)是運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決復(fù)雜問(wèn)題時(shí)，通常采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，如“設(shè)計(jì)我們的小船”，學(xué)習(xí)一般按“明確問(wèn)題——提出方案——科學(xué)篩選——加工制作———修改迭代——驗(yàn)證展示”等環(huán)節(jié)展開(kāi)。學(xué)習(xí)通常以小組合作方式完成，在分組時(shí)應(yīng)優(yōu)化小組成員搭配，保證有優(yōu)生能引領(lǐng)小組完成任務(wù)，又能給學(xué)習(xí)能力較弱的孩子機(jī)會(huì)，促進(jìn)共同進(jìn)步。（三）做好保障深學(xué)習(xí)跨學(xué)科學(xué)習(xí)中沒(méi)有現(xiàn)成的知識(shí)，也沒(méi)有太多經(jīng)驗(yàn)可供借鑒，學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到困難在所難免，教師要扮好支持者角色，給予學(xué)生完成任務(wù)的信心，必要時(shí)提供智力支持，協(xié)助他們突破難點(diǎn)，持續(xù)學(xué)習(xí)。要充分利用校內(nèi)外資源如學(xué)校實(shí)驗(yàn)室、科技館等，借助現(xiàn)代教育技術(shù)，為學(xué)生提供必要的場(chǎng)地支持、時(shí)間支持、空間支持和技術(shù)支持，豐富學(xué)生體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)課內(nèi)與課外結(jié)合、時(shí)間和空間整合。四、評(píng)價(jià)支撐，科學(xué)衡量跨學(xué)科學(xué)習(xí)質(zhì)效跨學(xué)科學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)包括學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)。重在評(píng)價(jià)活動(dòng)是否有意義，是否有利于不同學(xué)科的知識(shí)建構(gòu)，是否有助于促進(jìn)學(xué)生積極地學(xué)習(xí)。（一）評(píng)價(jià)方式的多元化我們將評(píng)價(jià)分為過(guò)程性評(píng)價(jià)、形成性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)三類。過(guò)程性評(píng)價(jià)關(guān)注完成任務(wù)過(guò)程中思想、方法的應(yīng)用，創(chuàng)新意識(shí)的發(fā)揮，克服困難的意志和態(tài)度等學(xué)習(xí)過(guò)程中的表現(xiàn)；形成性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)關(guān)注是否按時(shí)完成任務(wù)、完成任務(wù)的質(zhì)量等。（二）評(píng)價(jià)主體的多元化通過(guò)個(gè)人自評(píng)、同伴互評(píng)與家校共評(píng)相結(jié)合，評(píng)估學(xué)生是否實(shí)現(xiàn)知識(shí)、能力、思維、情感、價(jià)值觀等方面的綜合發(fā)展。比如在設(shè)計(jì)船的方案時(shí)，讓學(xué)生交流自己的想法，互相評(píng)價(jià)不同的方案和結(jié)果，在比較中找到自己的優(yōu)勢(shì)與不足，取長(zhǎng)補(bǔ)短。（三）評(píng)價(jià)結(jié)果的可視化跨學(xué)科學(xué)習(xí)的成果往往是具體、可視的，在評(píng)價(jià)時(shí)，將學(xué)習(xí)的成果以文本、實(shí)物、繪畫、照片、思維導(dǎo)圖、集體展示、視頻作品等多種方式呈現(xiàn)，從中進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)。如“設(shè)