小学科学课程跨学科项目式教学的设计与实施

小学科学课程的综合性较强，与诸多学科均有联系点。《义务教育科学课程标准（2022年版）》中以“学习任务群”的方式提出了跨学科教学理念，对教师提出更高教学要求。教师要结合最新课程标准要求与学科特征，积极推动科学跨学科教学，突破学科边界并实现学科教学综合化。本文关注小学科学课程的跨学科教学，以项目式教学为依托，从找准科学主题、制定教学目标、安排教学内容、实施教学过程、开展教学评价等方面，说明了跨学科教学设计实施策略，通过项目载体与教学评联动，培育学生跨学科意识并增强学生的学科核心素养。一、找准项目教学主题，奠定跨学科教学基础确定主题是跨学科项目教学的先导步骤，教师可从《义务教育科学课程标准（2022年版）》中选择项目主题，或者结合地域文化特色与地理特征设计主题，抑或是引入社会热点话题。无论如何，项目主题的选取要贴合学生生活实际，适应学生认知能力并能够激发学生好奇心和动力。例如：以“探秘牛奶数据\"为例，该跨学科项目立足于科学新课标。“课程标准\"中提到\"3一4年级学生应能分析常见食品包装中的信息，并根据信息选择食品”。牛奶非常贴近学生日常生活，围绕牛奶包装袋上的数据进行探究活动，立足于科学学科并融合数学、信息技术学科内容，让学生探究牛奶配料与营养成分数据，吻合跨学科要求。二、制定项目教学目标，明确跨学科教学方向相比于学科内教学，跨学科教学对教师提出更高要求。教师要从跨学科的角度分析课程标准，明确跨学科教学项目的目标。教师要把握本学科的课程标准，还要找到与其他学科的对接点，依托项自主题形成驱动性问题；同时根据课程标准中的学段目标、教学要求与教材内容规划教学范围。新课程标准中明确了学科核心素养，跨学科教学目标还要对接学科核心素养，做到主题、目标、核心素养三位一体，让目标处于对应学段的要求范围内。小学科学跨学科教学方法较多，但是都强调驱动型问题的作用。驱动问题，也就是跨学科项目的核心问题，有一定难度和挑战性，能够激发学生探究动力，但是不能过难。教师要准确定位学生认知能力，形成难度适宜、融合多学科知识的驱动问题，让学生在解决问题、完成项目的过程中养成核心素养。具体到“探秘牛奶数据”项目，其涵盖了科学、数学、信息技术等学科，设计教学目标时，则要考虑上述学科的课程标准。教师可以结合科学学科中“生态体的稳态与调节\"“生物与环境的相互关系\"的要求、信息技术学科中“信息意识”“计算思维\"的要求，以及数学学科中“数据分析与处理”“数据意识与应用意识\"的要求。具体如下：科学目标：了解牛奶中营养成分对人体生长发育的影响，正确理解饮食健康与人体健康的关系，养成均衡膳食与健康生活观念，对应“科学观念”；能够借助观察、检索资料等方式获得信息，能利用图表统计等方式分析牛奶外包装袋上的信息，并找到每一类人群最适合的牛奶，对应“探究实践”。信息技术目标：了解数据在生活中如何存在，能够理解牛奶包装袋上各类信息的含义，对应“信息意识”；能够利用信息化工具展示数据信息，在处理分析数据后，展示牛奶各类营养成分之间的联系并引出观点，对应“计算思维”。数学目标：借助信息设备收集牛奶包装袋上的数据，经过筛选与分析找到有用的信息并总结个人结论，对应“数据意识”；能够利用条形统计图等形式表示相应的数据，还能选择最合适的统计图得出结论，形成数据与应用意识。接下来，根据目标引出跨学科项目核心问题：如何为不同类型人群选择合适的牛奶？激发学生探究兴趣。三、设计项目教学内容，形成跨学科教学载体新课程标准突出核心素养导向，强调概念与主题在教学活动中的作用，对课程结构提出较高要求。教师要树立跨学科意识，根据项目主题进行跨学科教研。基于学生需求，从项目主题以及涵盖的学科出发，突破学科边界并形成情境；同时立足于概念整合不同学科内容，形成跨学科教学内容。明确跨学科项目驱动问题后，引出多个子问题并形成子任务，作为跨学科实施载体。跨学科教学与传统学科教学显著不同，教师要明确跨学科项目的任务与最终成果；同时对接教学评一体化理念，发挥目标对教学内容与教学评价的指向性作用，做到目标、教学与评价的呼应。跨学科教学项目要有挑战性，学生通过解决项目问题，迁移运用课程知识技能并在探究中感受到乐趣。教师通过任务形成支架效应，引导学生利用不同方式获取、整合并分析信息，培养学生的学习获取、分析能力。另外，教师结合教学评一体化要求，在任务开启前向学生明确项目教学评价要求，并让学生自行选择项目任务的呈现方式，让项目实施更有针对性。“探秘牛奶数据\"项目包括表现性任务与最终呈现任务，作为过程性评价与终结性评价的依据。表现性任务为：第一，获取牛奶外包装数据；第二，利用Excel制作表格，整理分析牛奶外包装数据；第三，借助多种统计图直观分析数据；第四，呈现可视化分析成果。最终呈现的任务为：立足跨学科项目主题，自选一类人群并选择适合此类人的牛奶，借助数据表达选择理由。教师在该阶段发布KWL表，让学生在项目前填写已知的内容（know）、想要学习的内容（want），项目完成后填写学到的信息（learn），直观反映学生在跨学科项目学习中的收获。教师同时发布任务单，作为跨学科项目的引导。学生分组分工后，在任务单中填写活动策划师、数据分析师、文案编辑师以及版面设计师等姓名，体现组内分工。任务单中体现了四项任务的具体要求：任务一是“采集三款牛奶产品包装袋上的有用数据”；任务二是“如何对每组数据分类？并设计数据统计表”；任务三是“按照的比例高低对牛奶产品进行升序或者降序排列，发现_类牛奶营养含量最佳\";任务四是\"选择图表类型，并可视化分析数据，证明上一项任务的结论并呈现为示意图”。任务单的“版面设计方案”说明了“最终呈现任务\"的要求：画出本小组方案草图；宣传牛奶知识；选择某一类人群，利用统计图对比三类牛奶包装袋数据，选择牛奶并阐述理由。四、实施项目教学任务，推动跨学科教学进程项目实施是跨学科项目教学的重中之重，教师推动任务实施，学生亲自参与并在迁移运用中巩固新知、获得技能，理解学科概念并增强问题解决能力，养成学科核心素养。跨学科项目实施要突破传统课堂桎梏，让课程安排更灵活，有助于学生的跨学科探究。第一，情境创设，引出问题。教师依托情境，建立跨学科项目与学生生活的联系，激发学生的项目任务兴趣。“探秘牛奶数据\"项目中，教师首先根据驱动问题引出情境，播放牛奶相关视频并提出问题，引导学生关注牛奶外包装数据，初步树立健康饮食意识。在此基础上分解问题并形成问题链，引出跨学科活动并实施教学项目。问题一：饮用牛奶的自的是什么？如何得知牛奶有营养？问题二：如何通过牛奶包装袋的数据信息证明牛奶的营养？问题三：数据分析方法是什么？问题四：如何比较不同类型牛奶的营养含量？问题五：如何让数据更直观？问题六：如何搭配人群与牛奶？第二，明确计划，合作探究。教师根据跨学科任务要求发布任务单，让学生自行分组、以组为单位拟定任务计划，明确分工后进行项目探究，最终形成任务成果。教师要关注学生课内学习与课外探究表现，为学生提供适当指引。“探秘牛奶数据”项目活动实施如下：活动一，获取数据。教师提供多种类型牛奶外包装，让学生收集数据，强调数据要完整准确。学生体验数据收集过程，知道数据从何而来并了解牛奶外包装数据含义。活动二，整理数据。关键点在于数据分类。学生利用Excel制作牛奶数据统计表后，体现基本信息、影响牛奶分类的数据以及影响牛奶营养的数据，深入理解牛奶外包装数据含义。学生此阶段运用Excel表格工具，认识了行标、列标、工作区等组成部分，然后制作统计表并整理数据。教师要提醒学生注意数据单位的差异，遇到无法换算的数据，需要分情况统计数据，培养学生的数据分类、筛选意识。活动三，分析数据。学生获得表格后，按照三类牛奶外包装袋上的信息填写表格，然后讨论包装袋数据与营养的联系。教师讲述数据排序筛选方式后，让学生排序数据并阐述理由。接下来，教师说明美化统计图的方式，让学生通过调整单元格、设置单元格格式等方式优化统计图，增强学生数据分析能力。活动四，数据可视化。教师给出三种牛奶脂肪含量对比的折线统计图，让学生联想条形统计图，思考两类图表的差异。在此基础上逐步展示其他类型统计图，如饼状图、雷达图等，说明每一类图表的特征，并让学生自选图表，制作牛奶营养数据统计图并分析图中数据。学生获得可视化分析结果，体会到数据的作用。活动五，推导结论。教师引出青少年、中年人与老年人三类人群，让学生思考每一类人所需营养是否一样，饮用同一类牛奶是否可行，引出“每一类人的应用需求并不一致”。教师随即提出“饮用牛奶是否多多益善”，同时给出营养平衡膳食宝塔图，让学生根据图中的营养元素为食物分类，并深入理解每类食物营养以及对人体健康的重要意义，体会到平衡膳食的重要性。随后教师提出“每天饮用多少牛奶最适宜”“饮用牛奶的最佳时段”“牛奶与食物如何搭配最得当\"“牛奶能否加工为其他食品\"等问题，让学生自主检索资料并深入了解牛奶，找到牛奶的最佳搭配。教师还要让学生注意牛奶外包装上的保质期，并展示与牛奶相关的食品安全事件素材，引导学生建立食品安全意识。学生根据上述问题，从人体健康的角度看待牛奶，对“平衡膳食\"认识更深刻，将健康饮食习惯落实到每一天。活动六，制作展板。该活动对应“最终展示任务”。教师首先说明项目展板的作用，向学生说明展示的方法与内容，以及让展示效果更合理的方式，引导学生直观感受展板。学生在组内分工后，完成各自分配的任务并按照要求填写任务单，形成项目成果的草图、主题与内容。教师关注各小组的制作过程，提供彩笔、固体胶等必备的材料。各小组制作完毕后，派一名代表说明本组的制作过程，并利用数据表达本组观点。五、开展项目教学评价，反馈跨学科教学成效新课程标准强调了评价在教学活动中的呈现形式，兼具过程性评价与结果性评价。“探秘牛奶数据项目过程性评价与结果性评价方案如下：过程性评价：根据KWL表内容，评估学生在跨学科项目中的收获与进步；根据任务单评估各组学生的任务表现。评价方式为学生自评、生生互评与教师评价。终结性评价：版面设计方案。评价维度为作品内容、艺术性、分享反思过程与团队协作。方案如下：作品内容方面，主题清晰，文字顺畅，能够表达主题思想；做到数据可视化，通过分析图表归纳结论；能够为某类人群推荐牛奶。艺术性方面，作品整体布局合理，图文并茂；作品表达形式新颖，兼具原创性、独特性。分享反思过程方面，能够顺畅表达作品设计思路；能够分享完成作品过程中的问题并表达个人收获；能够正视作品的优势和不足并明确改进方向。团队协作方面，组内任务分工合理明确；成员积极参与分工并完成任务。评价方式为学生自评、小组互评与教师评价。每项标准最多可获得3个星星，依次递减，通过星星数量反映标准符合程度。终结性评价涉及作品展示，多元主体背景下，学生、小组都参与到评价中，由于学生评价经验不足，教师可事先说明作品汇报的支架：第一，说明本小组的分工情况；第二，说明本小组选择的项目主题；第三，说明所选主题包含的内容，并简要介绍每一部分内容；第四，说明小组合作中遇到的问题、解决问题的方式以及尚待改进之处；第五，说明个人收获。教师公布支架后，每组学生按照该支架汇报成果，为多元化评价奠定基础。六、结语综上所述，本文阐述