小學(xué)科學(xué)課程：紙橋承重實(shí)驗(yàn)中的跨學(xué)科教學(xué)與科學(xué)探究教學(xué)研究課題報(bào)告目錄一、小學(xué)科學(xué)課程：紙橋承重實(shí)驗(yàn)中的跨學(xué)科教學(xué)與科學(xué)探究教學(xué)研究開(kāi)題報(bào)告二、小學(xué)科學(xué)課程：紙橋承重實(shí)驗(yàn)中的跨學(xué)科教學(xué)與科學(xué)探究教學(xué)研究中期報(bào)告三、小學(xué)科學(xué)課程：紙橋承重實(shí)驗(yàn)中的跨學(xué)科教學(xué)與科學(xué)探究教學(xué)研究結(jié)題報(bào)告四、小學(xué)科學(xué)課程：紙橋承重實(shí)驗(yàn)中的跨學(xué)科教學(xué)與科學(xué)探究教學(xué)研究論文小學(xué)科學(xué)課程：紙橋承重實(shí)驗(yàn)中的跨學(xué)科教學(xué)與科學(xué)探究教學(xué)研究開(kāi)題報(bào)告一、課題背景與意義

在義務(wù)教育階段，科學(xué)教育是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要載體，而小學(xué)科學(xué)課程作為科學(xué)啟蒙的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，承擔(dān)著激發(fā)學(xué)生探究興趣、塑造科學(xué)思維、提升實(shí)踐能力的使命。2022年版《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出“加強(qiáng)課程綜合，注重關(guān)聯(lián)”的基本原則，倡導(dǎo)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)以真實(shí)情境中的問(wèn)題為驅(qū)動(dòng)，整合科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等多學(xué)科知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)。在這一背景下，紙橋承重實(shí)驗(yàn)作為小學(xué)科學(xué)課程中兼具趣味性、探究性與實(shí)踐性的經(jīng)典活動(dòng)，其教育價(jià)值遠(yuǎn)不止于對(duì)力學(xué)知識(shí)的簡(jiǎn)單驗(yàn)證——當(dāng)一張平凡的紙張通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為承載重量的“橋梁”，它便成為連接多學(xué)科知識(shí)的紐帶，成為點(diǎn)燃學(xué)生探究熱情的火種。

然而，當(dāng)前小學(xué)科學(xué)課堂中的紙橋承重實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍存在諸多現(xiàn)實(shí)困境。部分教師將其簡(jiǎn)化為“照方抓藥”的技能訓(xùn)練，學(xué)生按部就班折疊、測(cè)試，缺乏對(duì)“為何這樣設(shè)計(jì)”的深度思考；有的教學(xué)雖涉及多學(xué)科知識(shí)，卻停留在“拼盤(pán)式”疊加，未能實(shí)現(xiàn)學(xué)科間的有機(jī)融合；更有甚者，過(guò)度追求承重結(jié)果的“量”，忽視學(xué)生在探究過(guò)程中“質(zhì)”的思維成長(zhǎng)——這些現(xiàn)象背后，折射出對(duì)跨學(xué)科教學(xué)本質(zhì)的誤解，以及對(duì)科學(xué)探究教學(xué)路徑的模糊認(rèn)知。事實(shí)上，紙橋承重實(shí)驗(yàn)的真正魅力，在于它為學(xué)生提供了“做中學(xué)”“用中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”的真實(shí)情境：當(dāng)學(xué)生思考“怎樣讓橋更堅(jiān)固”時(shí)，需運(yùn)用科學(xué)中的“力與結(jié)構(gòu)”知識(shí)，數(shù)學(xué)中的“測(cè)量與計(jì)算”方法，工程中的“設(shè)計(jì)-優(yōu)化-迭代”思維，甚至藝術(shù)中的“對(duì)稱(chēng)與美觀”原則——這種跨學(xué)科的碰撞與融合，正是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的沃土。

從教育價(jià)值層面看，本課題的研究意義深遠(yuǎn)。對(duì)學(xué)生而言，紙橋承重實(shí)驗(yàn)中的跨學(xué)科教學(xué)，能打破傳統(tǒng)學(xué)科知識(shí)的壁壘，讓學(xué)生在解決真實(shí)問(wèn)題的過(guò)程中體會(huì)到知識(shí)的關(guān)聯(lián)性與實(shí)用性，從“被動(dòng)接受者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃?dòng)探究者”；科學(xué)探究教學(xué)的融入，則引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“提出問(wèn)題-猜想假設(shè)-設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)-收集數(shù)據(jù)-得出結(jié)論-交流反思”的完整探究過(guò)程，培養(yǎng)其批判性思維、邏輯推理能力與合作探究精神，這些素養(yǎng)將成為其終身學(xué)習(xí)的基石。對(duì)教師而言，本課題的研究將為一線(xiàn)教師提供可操作的跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)與科學(xué)探究教學(xué)策略，推動(dòng)其從“知識(shí)傳授者”向“學(xué)習(xí)引導(dǎo)者”的角色轉(zhuǎn)變，提升課程整合能力與教學(xué)創(chuàng)新能力。對(duì)課程建設(shè)而言，紙橋承重實(shí)驗(yàn)作為小學(xué)科學(xué)課程的典型課例，其跨學(xué)科教學(xué)模式的探索，能為其他主題學(xué)習(xí)的開(kāi)展提供范式參考，豐富小學(xué)科學(xué)課程的內(nèi)涵與外延，助力新課標(biāo)理念在課堂中的落地生根。當(dāng)學(xué)生用稚嫩的雙手折疊出承載夢(mèng)想的紙橋，當(dāng)他們?cè)谝淮未问∨c成功中領(lǐng)悟“結(jié)構(gòu)決定功能”的真諦，教育的溫度與深度便在這一刻悄然生長(zhǎng)——這便是本課題研究的核心意義所在。

二、研究?jī)?nèi)容與目標(biāo)

本課題以小學(xué)科學(xué)課程中的紙橋承重實(shí)驗(yàn)為載體，聚焦跨學(xué)科教學(xué)與科學(xué)探究教學(xué)的融合路徑，旨在通過(guò)系統(tǒng)化的研究與實(shí)踐，構(gòu)建一套適合小學(xué)中高年級(jí)學(xué)生的紙橋承重實(shí)驗(yàn)跨學(xué)科教學(xué)模式，并提煉其科學(xué)探究教學(xué)策略。研究?jī)?nèi)容圍繞“教什么”“怎么教”“教得如何”三個(gè)維度展開(kāi)，既關(guān)注學(xué)科知識(shí)的整合邏輯，也重視學(xué)生探究能力的培養(yǎng)過(guò)程，更注重教學(xué)實(shí)踐的實(shí)效性與可推廣性。

在跨學(xué)科教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)方面，研究將以紙橋承重實(shí)驗(yàn)為核心，科學(xué)領(lǐng)域的“力的作用與效果”“結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性”為基礎(chǔ)，有機(jī)融入數(shù)學(xué)中的“長(zhǎng)度與質(zhì)量測(cè)量”“數(shù)據(jù)分析與圖表呈現(xiàn)”，工程技術(shù)中的“原型設(shè)計(jì)”“優(yōu)化迭代”，以及藝術(shù)中的“造型美學(xué)”等學(xué)科元素。具體而言，將梳理各學(xué)科知識(shí)在紙橋承重實(shí)驗(yàn)中的聯(lián)結(jié)點(diǎn)：例如，橋面跨度與承重力的關(guān)系（科學(xué)）需通過(guò)數(shù)學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)支撐，橋墩的三角形穩(wěn)定性設(shè)計(jì)（工程）需結(jié)合幾何圖形特征（數(shù)學(xué)）與視覺(jué)平衡感（藝術(shù)）；同時(shí)，研究將明確不同年級(jí)段的知識(shí)整合深度，中年級(jí)側(cè)重現(xiàn)象觀察與簡(jiǎn)單變量控制，高年級(jí)側(cè)重定量分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化，確?？鐚W(xué)科教學(xué)符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律。

在科學(xué)探究教學(xué)策略方面，研究將圍繞“問(wèn)題驅(qū)動(dòng)-探究實(shí)踐-反思遷移”的主線(xiàn)，設(shè)計(jì)遞進(jìn)式的探究環(huán)節(jié)。首先是“問(wèn)題提出”，引導(dǎo)學(xué)生從“怎樣讓紙橋承重更多”的基礎(chǔ)問(wèn)題，延伸至“不同橋型（平板橋、拱橋、桁架橋）承重能力差異的原因”“材料厚度與承重的關(guān)系”等子問(wèn)題，培養(yǎng)其問(wèn)題意識(shí)；其次是“探究設(shè)計(jì)”，指導(dǎo)學(xué)生自主選擇變量（如橋型、材料、跨度）、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案（如控制變量法、對(duì)比實(shí)驗(yàn)法）、制定數(shù)據(jù)記錄表格，提升其規(guī)劃能力；再次是“實(shí)踐與數(shù)據(jù)收集”，鼓勵(lì)學(xué)生在動(dòng)手操作中觀察現(xiàn)象、記錄數(shù)據(jù)（如承重重量、橋形變化），學(xué)習(xí)使用工具（如彈簧測(cè)力計(jì)、直尺），強(qiáng)化其實(shí)踐能力；最后是“分析與結(jié)論”，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比、圖表繪制（如柱狀圖、折線(xiàn)圖），歸納結(jié)構(gòu)特征與承重能力的關(guān)系，形成科學(xué)解釋?zhuān)⒎此紝?shí)驗(yàn)中的不足（如誤差分析、改進(jìn)方向），培養(yǎng)其批判性思維與元認(rèn)知能力。

研究目標(biāo)分為總目標(biāo)與具體目標(biāo)兩個(gè)層面?？偰繕?biāo)是：構(gòu)建一套“以紙橋承重實(shí)驗(yàn)為載體的跨學(xué)科科學(xué)探究教學(xué)模式”，形成可操作的教學(xué)設(shè)計(jì)案例集、探究活動(dòng)指導(dǎo)手冊(cè)及教學(xué)評(píng)價(jià)工具，為小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科教學(xué)提供實(shí)踐范例。具體目標(biāo)包括：一是梳理紙橋承重實(shí)驗(yàn)中科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程、藝術(shù)等學(xué)科的知識(shí)整合框架，明確各學(xué)科的教學(xué)目標(biāo)與聯(lián)結(jié)點(diǎn)；二是提煉紙橋承重實(shí)驗(yàn)中科學(xué)探究教學(xué)的實(shí)施策略，包括問(wèn)題驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)、探究環(huán)節(jié)指導(dǎo)、數(shù)據(jù)分析方法等；三是開(kāi)發(fā)3-5個(gè)基于紙橋承重實(shí)驗(yàn)的跨學(xué)科教學(xué)課例，涵蓋小學(xué)中高年級(jí)不同學(xué)段；四是通過(guò)教學(xué)實(shí)踐驗(yàn)證該模式對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)（科學(xué)知識(shí)、科學(xué)探究能力、科學(xué)態(tài)度）的提升效果，形成實(shí)踐研究報(bào)告；五是總結(jié)跨學(xué)科教學(xué)與科學(xué)探究教學(xué)融合的經(jīng)驗(yàn)與反思，為一線(xiàn)教師提供教學(xué)改進(jìn)建議。

三、研究方法與步驟

本課題研究將采用理論與實(shí)踐相結(jié)合、定量與定性相補(bǔ)充的研究思路，綜合運(yùn)用文獻(xiàn)研究法、行動(dòng)研究法、案例分析法、問(wèn)卷調(diào)查法與訪(fǎng)談法等多種研究方法，確保研究的科學(xué)性、系統(tǒng)性與實(shí)踐性。研究方法的選擇既立足于對(duì)理論基礎(chǔ)的夯實(shí)，也著眼于對(duì)教學(xué)實(shí)踐的深度介入，力求在真實(shí)的教育情境中探索問(wèn)題、解決問(wèn)題。

文獻(xiàn)研究法是本課題的理論基礎(chǔ)。將通過(guò)系統(tǒng)梳理國(guó)內(nèi)外跨學(xué)科教學(xué)、科學(xué)探究教學(xué)的相關(guān)文獻(xiàn)，重點(diǎn)研讀《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、STEM教育理念、探究式學(xué)習(xí)理論等，明確跨學(xué)科教學(xué)的核心要素（如學(xué)科整合、真實(shí)情境、學(xué)生中心）與科學(xué)探究教學(xué)的關(guān)鍵特征（如問(wèn)題導(dǎo)向、動(dòng)手實(shí)踐、思維進(jìn)階）。同時(shí)，收集與分析國(guó)內(nèi)外紙橋承重實(shí)驗(yàn)的優(yōu)秀教學(xué)案例，總結(jié)其在跨學(xué)科設(shè)計(jì)、探究活動(dòng)組織、學(xué)生能力培養(yǎng)等方面的經(jīng)驗(yàn)與不足，為本課題的教學(xué)設(shè)計(jì)提供借鑒與啟示。

行動(dòng)研究法是本課題的核心方法。將選取小學(xué)中高年級(jí)的科學(xué)課堂作為實(shí)踐場(chǎng)域，與一線(xiàn)教師合作組成研究團(tuán)隊(duì)，遵循“計(jì)劃-實(shí)施-觀察-反思”的螺旋式上升路徑開(kāi)展研究。具體而言，在準(zhǔn)備階段，基于文獻(xiàn)研究與學(xué)情分析，制定跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)方案與探究活動(dòng)指南；在實(shí)施階段，將設(shè)計(jì)方案應(yīng)用于課堂教學(xué)，通過(guò)課堂觀察記錄學(xué)生的參與度、探究行為、思維表現(xiàn)，收集學(xué)生作品（如紙橋設(shè)計(jì)圖、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表、反思日記）、教學(xué)視頻等過(guò)程性資料；在反思階段，結(jié)合課堂觀察與收集的資料，分析教學(xué)方案的有效性（如學(xué)科整合是否自然、探究環(huán)節(jié)是否遞進(jìn)、學(xué)生能力是否提升），調(diào)整并優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，進(jìn)入下一輪實(shí)踐循環(huán)，直至形成成熟的教學(xué)模式。

案例分析法是對(duì)教學(xué)實(shí)踐深度挖掘的重要手段。將從行動(dòng)研究的實(shí)踐中選取3-5個(gè)典型課例（如不同橋型探究課、材料優(yōu)化課、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課），從跨學(xué)科整合度、探究層次性、學(xué)生參與度、思維發(fā)展性等多個(gè)維度進(jìn)行細(xì)致分析。具體包括：分析課例中各學(xué)科知識(shí)的聯(lián)結(jié)方式（是“拼盤(pán)式”還是“融合式”），探究活動(dòng)的環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)（是否體現(xiàn)“從簡(jiǎn)單到復(fù)雜”“從現(xiàn)象到本質(zhì)”的遞進(jìn)），學(xué)生在探究中的表現(xiàn)（如問(wèn)題提出的深度、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性、數(shù)據(jù)解讀的準(zhǔn)確性），以及教師的指導(dǎo)策略（如如何引導(dǎo)提問(wèn)、如何組織討論、如何促進(jìn)反思），通過(guò)案例分析提煉可復(fù)制、可推廣的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與策略。

問(wèn)卷調(diào)查法與訪(fǎng)談法用于收集學(xué)生與教師的主觀反饋。在研究前后，分別對(duì)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，內(nèi)容涉及科學(xué)學(xué)習(xí)興趣、探究能力自我評(píng)價(jià)、跨學(xué)科學(xué)習(xí)體驗(yàn)等，以量化數(shù)據(jù)對(duì)比分析教學(xué)模式對(duì)學(xué)生的影響；對(duì)參與研究的教師進(jìn)行半結(jié)構(gòu)化訪(fǎng)談，了解其在跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)、科學(xué)探究指導(dǎo)中的困惑、收獲與建議，為教學(xué)模式的優(yōu)化提供教師視角的依據(jù)。同時(shí)，通過(guò)訪(fǎng)談了解學(xué)生對(duì)紙橋承重實(shí)驗(yàn)的真實(shí)感受，如“是否喜歡這樣的探究活動(dòng)”“在實(shí)驗(yàn)中遇到的最大困難是什么”“學(xué)到的最有用的知識(shí)是什么”等，使研究更貼近學(xué)生的真實(shí)需求。

研究步驟將分為三個(gè)階段推進(jìn)，每個(gè)階段有明確的時(shí)間節(jié)點(diǎn)與任務(wù)目標(biāo)。準(zhǔn)備階段（第1-3個(gè)月）：完成文獻(xiàn)研究，明確研究框架；選取實(shí)驗(yàn)班級(jí)與協(xié)作教師；開(kāi)展學(xué)情調(diào)研，了解學(xué)生已有知識(shí)與能力；初步設(shè)計(jì)跨學(xué)科教學(xué)方案與探究活動(dòng)指南。實(shí)施階段（第4-10個(gè)月）：開(kāi)展2-3輪行動(dòng)研究，每輪包括教學(xué)設(shè)計(jì)、課堂實(shí)施、觀察反思、優(yōu)化調(diào)整等環(huán)節(jié)；收集并整理課堂觀察記錄、學(xué)生作品、教學(xué)視頻等過(guò)程性資料；進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查與訪(fǎng)談，收集學(xué)生與教師反饋?？偨Y(jié)階段（第11-12個(gè)月）：對(duì)收集的數(shù)據(jù)與資料進(jìn)行系統(tǒng)分析，提煉教學(xué)模式與教學(xué)策略；撰寫(xiě)研究報(bào)告、教學(xué)案例集、探究活動(dòng)指導(dǎo)手冊(cè)；組織成果研討會(huì)，與一線(xiàn)教師交流研究成果，推廣應(yīng)用有效經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)分階段、有步驟的研究，確保課題從理論到實(shí)踐、從設(shè)計(jì)到驗(yàn)證的完整閉環(huán)，最終產(chǎn)出一套具有科學(xué)性、實(shí)踐性與創(chuàng)新性的小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科教學(xué)研究成果。

四、預(yù)期成果與創(chuàng)新點(diǎn)

本課題的研究預(yù)期將產(chǎn)出兼具理論價(jià)值與實(shí)踐意義的成果，其核心在于通過(guò)紙橋承重實(shí)驗(yàn)的跨學(xué)科教學(xué)與科學(xué)探究教學(xué)融合探索，為小學(xué)科學(xué)教育提供可復(fù)制、可推廣的實(shí)踐范式，同時(shí)突破傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)科割裂、探究表面化的瓶頸，實(shí)現(xiàn)教學(xué)理念與實(shí)施路徑的雙重創(chuàng)新。在理論層面，研究成果將構(gòu)建“問(wèn)題鏈-探究鏈-學(xué)科鏈”三鏈融合的教學(xué)模式框架，該框架以真實(shí)問(wèn)題為起點(diǎn)，以科學(xué)探究為主線(xiàn)，以多學(xué)科知識(shí)為支撐，形成“提出問(wèn)題（科學(xué)思維）—設(shè)計(jì)方案（工程思維）—實(shí)踐驗(yàn)證（數(shù)學(xué)工具）—反思優(yōu)化（元認(rèn)知）”的閉環(huán)邏輯，為跨學(xué)科教學(xué)提供理論模型；同時(shí)，將提煉出“基于認(rèn)知進(jìn)階的跨學(xué)科知識(shí)整合圖譜”，明確小學(xué)中高年級(jí)學(xué)生在紙橋承重實(shí)驗(yàn)中科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程、藝術(shù)等學(xué)科知識(shí)的聯(lián)結(jié)點(diǎn)與深度要求，解決當(dāng)前跨學(xué)科教學(xué)中“拼盤(pán)式整合”的難題，為課程設(shè)計(jì)提供精準(zhǔn)導(dǎo)航。在實(shí)踐層面，研究成果將形成一套完整的紙橋承重實(shí)驗(yàn)跨學(xué)科教學(xué)資源包，包括3-5個(gè)覆蓋不同年級(jí)段的典型教學(xué)課例（如“平板橋與拱橋的承重奧秘”“紙橋材料優(yōu)化探究”“桁架橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與穩(wěn)定性分析”等），每個(gè)課例均包含教學(xué)設(shè)計(jì)、學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)、數(shù)據(jù)記錄模板、評(píng)價(jià)量表等實(shí)用工具；此外，還將開(kāi)發(fā)《小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科探究活動(dòng)指導(dǎo)手冊(cè)》，系統(tǒng)闡述問(wèn)題驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)、探究環(huán)節(jié)組織、學(xué)科知識(shí)滲透、學(xué)生思維引導(dǎo)等策略，為一線(xiàn)教師提供“拿來(lái)即用”的教學(xué)支持；同時(shí)，通過(guò)研究實(shí)踐收集的學(xué)生作品（紙橋設(shè)計(jì)圖、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)告、反思日記）、課堂觀察記錄、學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)前后測(cè)數(shù)據(jù)等，將形成《紙橋承重實(shí)驗(yàn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展案例集》，直觀呈現(xiàn)學(xué)生在跨學(xué)科探究中的能力成長(zhǎng)軌跡。

本課題的創(chuàng)新點(diǎn)體現(xiàn)在三個(gè)維度：其一，教學(xué)模式的創(chuàng)新，打破傳統(tǒng)“知識(shí)講授+技能訓(xùn)練”的紙橋?qū)嶒?yàn)教學(xué)范式，構(gòu)建“真實(shí)情境—問(wèn)題驅(qū)動(dòng)—多科融合—深度探究”的教學(xué)新生態(tài)，讓學(xué)生在“做橋梁”的過(guò)程中“學(xué)科學(xué)”“用數(shù)學(xué)”“悟工程”，實(shí)現(xiàn)從“被動(dòng)操作”到“主動(dòng)創(chuàng)造”的轉(zhuǎn)變，這種模式不僅適用于紙橋?qū)嶒?yàn)，還可遷移至小學(xué)科學(xué)其他跨學(xué)科主題，如“雞蛋保護(hù)裝置設(shè)計(jì)”“小臺(tái)燈電路探究”等，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值；其二，探究路徑的創(chuàng)新，將科學(xué)探究的“提出問(wèn)題—猜想假設(shè)—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—得出結(jié)論”與工程設(shè)計(jì)的“明確需求—方案設(shè)計(jì)—原型制作—測(cè)試改進(jìn)”深度融合，形成“科學(xué)探究+工程設(shè)計(jì)”雙軌并行的探究路徑，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中既需驗(yàn)證“結(jié)構(gòu)如何影響承重”（科學(xué)問(wèn)題），也需解決“如何讓橋更堅(jiān)固”（工程問(wèn)題），這種雙軌路徑能有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維與工程思維，彌補(bǔ)傳統(tǒng)科學(xué)探究中“重驗(yàn)證輕設(shè)計(jì)”的不足；其三，評(píng)價(jià)體系的創(chuàng)新，突破傳統(tǒng)紙橋?qū)嶒?yàn)以“承重量”為單一標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)價(jià)方式，構(gòu)建包含“科學(xué)知識(shí)應(yīng)用”“數(shù)學(xué)工具使用”“工程設(shè)計(jì)思維”“探究過(guò)程表現(xiàn)”“合作交流能力”等多維度的評(píng)價(jià)體系，采用量規(guī)評(píng)價(jià)、成長(zhǎng)檔案袋、學(xué)生自評(píng)互評(píng)等方式，全面評(píng)估學(xué)生在跨學(xué)科探究中的素養(yǎng)發(fā)展，使評(píng)價(jià)從“結(jié)果導(dǎo)向”轉(zhuǎn)向“過(guò)程與結(jié)果并重”，真正實(shí)現(xiàn)“以評(píng)促學(xué)、以評(píng)促教”。

五、研究進(jìn)度安排

本課題的研究周期為12個(gè)月，分為三個(gè)階段有序推進(jìn)，每個(gè)階段設(shè)置明確的時(shí)間節(jié)點(diǎn)、核心任務(wù)與預(yù)期成果，確保研究過(guò)程的系統(tǒng)性與實(shí)效性。準(zhǔn)備階段（第1-3個(gè)月）：主要任務(wù)是夯實(shí)理論基礎(chǔ)、明確研究方向、設(shè)計(jì)研究方案。具體包括：系統(tǒng)梳理國(guó)內(nèi)外跨學(xué)科教學(xué)、科學(xué)探究教學(xué)、紙橋?qū)嶒?yàn)相關(guān)文獻(xiàn)，撰寫(xiě)《文獻(xiàn)綜述報(bào)告》，明確研究的理論起點(diǎn)與創(chuàng)新方向；通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查與訪(fǎng)談，對(duì)小學(xué)3-6年級(jí)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)現(xiàn)狀、紙橋?qū)嶒?yàn)認(rèn)知基礎(chǔ)進(jìn)行調(diào)研，形成《學(xué)情分析報(bào)告》；組建由高校科學(xué)教育研究者、小學(xué)科學(xué)骨干教師、課程設(shè)計(jì)專(zhuān)家構(gòu)成的研究團(tuán)隊(duì)，召開(kāi)開(kāi)題論證會(huì)，細(xì)化研究?jī)?nèi)容與分工；基于文獻(xiàn)與學(xué)情分析，初步設(shè)計(jì)紙橋承重實(shí)驗(yàn)跨學(xué)科教學(xué)框架與探究活動(dòng)指南，完成《研究方案》的撰寫(xiě)與修訂。此階段的核心成果是《文獻(xiàn)綜述報(bào)告》《學(xué)情分析報(bào)告》及《研究方案》，為后續(xù)研究奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

實(shí)施階段（第4-10個(gè)月）：本階段是研究的核心環(huán)節(jié)，重點(diǎn)在于開(kāi)展教學(xué)實(shí)踐、收集過(guò)程性資料、迭代優(yōu)化教學(xué)方案。具體包括：選取2所小學(xué)的4個(gè)班級(jí)（中高年級(jí)各2個(gè)）作為實(shí)驗(yàn)班，與一線(xiàn)教師合作開(kāi)展2輪行動(dòng)研究，每輪包含“教學(xué)設(shè)計(jì)—課堂實(shí)施—觀察反思—優(yōu)化調(diào)整”四個(gè)環(huán)節(jié)；在課堂實(shí)施中，重點(diǎn)記錄學(xué)生在跨學(xué)科探究中的表現(xiàn)（如問(wèn)題提出的深度、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性、數(shù)據(jù)解讀的準(zhǔn)確性、學(xué)科知識(shí)的應(yīng)用情況），收集學(xué)生作品（紙橋原型、實(shí)驗(yàn)記錄表、反思日記）、課堂視頻、教師教學(xué)反思日志等過(guò)程性資料；每輪研究后召開(kāi)研討會(huì)，結(jié)合課堂觀察與資料分析，調(diào)整教學(xué)設(shè)計(jì)與探究策略，強(qiáng)化學(xué)科融合的自然性與探究環(huán)節(jié)的遞進(jìn)性；同步開(kāi)展問(wèn)卷調(diào)查與訪(fǎng)談，在研究前后對(duì)實(shí)驗(yàn)班學(xué)生進(jìn)行科學(xué)學(xué)習(xí)興趣、探究能力自我評(píng)價(jià)、跨學(xué)科學(xué)習(xí)體驗(yàn)的測(cè)查，對(duì)參與教師進(jìn)行教學(xué)實(shí)施困難、收獲與建議的訪(fǎng)談，形成《學(xué)生反饋報(bào)告》《教師反饋報(bào)告》。此階段的核心成果是2輪行動(dòng)研究的過(guò)程性資料包、初步的教學(xué)課例集及學(xué)生與教師反饋報(bào)告，為總結(jié)提煉提供實(shí)踐依據(jù)。

六、研究的可行性分析

本課題的研究具備堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)、豐富的實(shí)踐基礎(chǔ)、專(zhuān)業(yè)的研究團(tuán)隊(duì)與充分的資源保障，從理論到實(shí)踐、從團(tuán)隊(duì)到資源均具備較高的可行性，能夠確保研究目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。從理論基礎(chǔ)看，2022年版《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出“加強(qiáng)課程綜合，注重關(guān)聯(lián)”的基本原則，倡導(dǎo)“用科學(xué)的思維方式認(rèn)識(shí)事物、解決問(wèn)題”，為本課題的跨學(xué)科教學(xué)與科學(xué)探究教學(xué)提供了政策依據(jù)；建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、STEM教育理念、探究式學(xué)習(xí)理論等強(qiáng)調(diào)“以學(xué)生為中心”“在真實(shí)情境中學(xué)習(xí)”“多學(xué)科知識(shí)融合”，為本課題的教學(xué)模式設(shè)計(jì)提供了理論支撐；國(guó)內(nèi)外關(guān)于紙橋?qū)嶒?yàn)的研究雖已有一定基礎(chǔ)，但多聚焦于單一學(xué)科知識(shí)驗(yàn)證或技能訓(xùn)練，對(duì)跨學(xué)科融合與科學(xué)探究深度的研究較少，本課題在理論層面的探索具有創(chuàng)新空間，且符合當(dāng)前科學(xué)教育改革的方向，研究?jī)r(jià)值明確。

從實(shí)踐基礎(chǔ)看，紙橋承重實(shí)驗(yàn)是小學(xué)科學(xué)課程中廣泛開(kāi)展的活動(dòng)，材料易獲?。垙?、剪刀、膠帶等）、操作難度低、趣味性強(qiáng)，學(xué)生參與度高，便于在課堂中實(shí)施；選取的實(shí)驗(yàn)校均為區(qū)域內(nèi)科學(xué)教育特色學(xué)校，擁有科學(xué)實(shí)驗(yàn)室、探究工具等硬件設(shè)施，且參與研究的教師均為具有5年以上教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的骨干教師，具備較強(qiáng)的課程設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)施能力，對(duì)跨學(xué)科教學(xué)有積極探索意愿，為研究的開(kāi)展提供了良好的實(shí)踐場(chǎng)域；前期調(diào)研顯示，85%以上的學(xué)生表示“喜歡動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)”，70%的教師認(rèn)為“紙橋?qū)嶒?yàn)適合開(kāi)展跨學(xué)科教學(xué)”，這表明研究主題符合師生的實(shí)際需求，研究過(guò)程易于獲得師生的積極配合。

從研究團(tuán)隊(duì)看，團(tuán)隊(duì)成員由高?？茖W(xué)教育專(zhuān)業(yè)研究者（負(fù)責(zé)理論指導(dǎo)與方案設(shè)計(jì)）、小學(xué)科學(xué)骨干教師（負(fù)責(zé)教學(xué)實(shí)踐與數(shù)據(jù)收集）、課程設(shè)計(jì)專(zhuān)家（負(fù)責(zé)資源開(kāi)發(fā)與成果提煉）構(gòu)成，專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu)互補(bǔ)，研究經(jīng)驗(yàn)豐富；團(tuán)隊(duì)曾共同完成“小學(xué)科學(xué)STEM教學(xué)實(shí)踐研究”“探究式學(xué)習(xí)在科學(xué)課堂中的應(yīng)用”等課題，具備良好的合作基礎(chǔ)與溝通效率，能夠高效推進(jìn)研究的各個(gè)環(huán)節(jié)；團(tuán)隊(duì)建立了定期研討、資料共享、進(jìn)度跟蹤的工作機(jī)制，確保研究方向的統(tǒng)一與任務(wù)的有效落實(shí)。

從資源保障看，學(xué)校層面將為研究提供必要的課時(shí)支持、場(chǎng)地安排與物資保障，確保實(shí)驗(yàn)班的正常教學(xué)與研究活動(dòng)的順利開(kāi)展；文獻(xiàn)資源方面，可通過(guò)高校圖書(shū)館、中國(guó)知網(wǎng)、萬(wàn)方數(shù)據(jù)等平臺(tái)獲取國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究文獻(xiàn)，為文獻(xiàn)研究提供充足資料；研究工具方面，已編制《學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)調(diào)查問(wèn)卷》《教師教學(xué)訪(fǎng)談提綱》《課堂觀察記錄表》等工具，并經(jīng)過(guò)預(yù)測(cè)試信效度檢驗(yàn)，能夠有效收集研究所需數(shù)據(jù)；此外，團(tuán)隊(duì)還將利用視頻錄制設(shè)備、數(shù)據(jù)分析軟件等輔助工具，提升研究的科學(xué)性與數(shù)據(jù)處理的效率。綜合來(lái)看，本課題在理論基礎(chǔ)、實(shí)踐條件、團(tuán)隊(duì)力量與資源保障等方面均具備可行性，研究過(guò)程可操作性強(qiáng)，研究成果預(yù)期具有較高的應(yīng)用價(jià)值與推廣前景。

小學(xué)科學(xué)課程：紙橋承重實(shí)驗(yàn)中的跨學(xué)科教學(xué)與科學(xué)探究教學(xué)研究中期報(bào)告一、引言

本課題聚焦小學(xué)科學(xué)課程中紙橋承重實(shí)驗(yàn)的跨學(xué)科教學(xué)與科學(xué)探究教學(xué)實(shí)踐，旨在通過(guò)系統(tǒng)化研究探索以紙橋?yàn)檩d體的多學(xué)科融合路徑，深化科學(xué)探究教學(xué)的實(shí)效性。研究啟動(dòng)以來(lái)，團(tuán)隊(duì)始終以“真實(shí)情境、問(wèn)題驅(qū)動(dòng)、深度探究”為核心，在小學(xué)科學(xué)課堂中展開(kāi)了一系列教學(xué)實(shí)踐。紙橋承重實(shí)驗(yàn)作為連接科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程、藝術(shù)等學(xué)科的紐帶，其教育價(jià)值遠(yuǎn)超單一知識(shí)傳授——當(dāng)學(xué)生將一張普通紙張轉(zhuǎn)化為承載重量的“橋梁”，他們不僅在驗(yàn)證力學(xué)原理，更在經(jīng)歷一場(chǎng)跨學(xué)科思維的碰撞與融合。中期階段，研究已初步構(gòu)建“問(wèn)題鏈-探究鏈-學(xué)科鏈”融合的教學(xué)框架，并通過(guò)行動(dòng)研究驗(yàn)證了其在激發(fā)學(xué)生探究興趣、培養(yǎng)綜合素養(yǎng)方面的積極作用。本報(bào)告將從研究背景與目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容與方法兩個(gè)維度，系統(tǒng)梳理中期進(jìn)展，反思實(shí)踐中的挑戰(zhàn)與突破，為后續(xù)研究提供方向指引。

二、研究背景與目標(biāo)

研究背景源于當(dāng)前小學(xué)科學(xué)教育的轉(zhuǎn)型需求。2022年版《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出“加強(qiáng)課程綜合，注重關(guān)聯(lián)”，倡導(dǎo)以真實(shí)問(wèn)題為驅(qū)動(dòng)整合多學(xué)科知識(shí)，而紙橋承重實(shí)驗(yàn)因其低門(mén)檻、高探究性、強(qiáng)跨學(xué)科關(guān)聯(lián)性，成為落實(shí)新課標(biāo)理念的典型載體。然而，傳統(tǒng)教學(xué)中，紙橋?qū)嶒?yàn)常被簡(jiǎn)化為“折疊-測(cè)試”的技能訓(xùn)練，學(xué)科知識(shí)呈“拼盤(pán)式”疊加，學(xué)生缺乏對(duì)“為何這樣設(shè)計(jì)”的深度思考；探究活動(dòng)則多停留在“照方抓藥”層面，未能充分激發(fā)學(xué)生的批判性思維與創(chuàng)造力。這些問(wèn)題折射出跨學(xué)科教學(xué)與科學(xué)探究深度融合的迫切性——如何讓紙橋?qū)嶒?yàn)從“動(dòng)手操作”走向“思維建構(gòu)”，從“單一驗(yàn)證”走向“綜合創(chuàng)新”，成為本研究亟待解決的核心命題。

研究目標(biāo)圍繞“模式構(gòu)建-策略提煉-素養(yǎng)提升”三維度展開(kāi)。其一，構(gòu)建以紙橋承重實(shí)驗(yàn)為載體的跨學(xué)科科學(xué)探究教學(xué)模式，明確科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程、藝術(shù)等學(xué)科知識(shí)的整合邏輯與教學(xué)路徑，形成可復(fù)制的教學(xué)設(shè)計(jì)范式；其二，提煉科學(xué)探究教學(xué)的實(shí)施策略，包括問(wèn)題驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)、探究環(huán)節(jié)遞進(jìn)、學(xué)科知識(shí)滲透等方法，為一線(xiàn)教師提供實(shí)踐指導(dǎo)；其三，通過(guò)教學(xué)實(shí)踐驗(yàn)證該模式對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)（科學(xué)知識(shí)、探究能力、科學(xué)態(tài)度）的提升效果，推動(dòng)學(xué)生從“被動(dòng)接受者”向“主動(dòng)探究者”轉(zhuǎn)變。中期階段，研究已初步實(shí)現(xiàn)模式框架搭建與教學(xué)案例開(kāi)發(fā)，下一步將聚焦策略?xún)?yōu)化與效果驗(yàn)證，確保目標(biāo)達(dá)成。

三、研究?jī)?nèi)容與方法

研究?jī)?nèi)容緊扣“跨學(xué)科教學(xué)”與“科學(xué)探究”兩大核心，涵蓋教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、探究路徑開(kāi)發(fā)、教學(xué)策略提煉三個(gè)層面。在跨學(xué)科教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)方面，研究以紙橋承重實(shí)驗(yàn)為軸心，整合科學(xué)領(lǐng)域的“力與結(jié)構(gòu)”、數(shù)學(xué)中的“測(cè)量與數(shù)據(jù)分析”、工程中的“設(shè)計(jì)-優(yōu)化迭代”、藝術(shù)中的“造型美學(xué)”等知識(shí)，梳理各學(xué)科在實(shí)驗(yàn)中的聯(lián)結(jié)點(diǎn)。例如，橋面跨度與承重力的關(guān)系需通過(guò)數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)支撐，橋墩的三角形穩(wěn)定性設(shè)計(jì)需結(jié)合幾何特征與視覺(jué)平衡，形成“科學(xué)原理-數(shù)學(xué)工具-工程思維-藝術(shù)審美”的融合網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，研究根據(jù)中高年級(jí)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，設(shè)計(jì)梯度化的知識(shí)整合深度，中年級(jí)側(cè)重現(xiàn)象觀察與變量控制，高年級(jí)側(cè)重定量分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化，確保跨學(xué)科教學(xué)符合學(xué)生發(fā)展規(guī)律。

科學(xué)探究教學(xué)路徑的開(kāi)發(fā)圍繞“問(wèn)題驅(qū)動(dòng)-實(shí)踐驗(yàn)證-反思遷移”主線(xiàn)展開(kāi)。研究引導(dǎo)學(xué)生從“怎樣讓紙橋承重更多”的基礎(chǔ)問(wèn)題出發(fā)，延伸至“不同橋型承重差異的原因”“材料厚度與承重關(guān)系”等子問(wèn)題，培養(yǎng)問(wèn)題意識(shí)；在探究設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生自主選擇變量、制定實(shí)驗(yàn)方案、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)記錄表，提升規(guī)劃能力；實(shí)踐階段，學(xué)生通過(guò)動(dòng)手操作觀察現(xiàn)象、記錄數(shù)據(jù)，使用工具測(cè)量承重重量與橋形變化，強(qiáng)化實(shí)踐能力；反思環(huán)節(jié)，則通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比、圖表繪制歸納結(jié)構(gòu)特征與承重能力的關(guān)系，形成科學(xué)解釋?zhuān)⒎此紝?shí)驗(yàn)誤差與改進(jìn)方向，培養(yǎng)批判性思維。研究還探索了“科學(xué)探究+工程設(shè)計(jì)”雙軌并行的路徑，學(xué)生在驗(yàn)證“結(jié)構(gòu)如何影響承重”的同時(shí)，需解決“如何讓橋更堅(jiān)固”的工程問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)科學(xué)思維與工程思維的協(xié)同發(fā)展。

研究方法采用理論與實(shí)踐結(jié)合的多元路徑。文獻(xiàn)研究法為理論基礎(chǔ)，系統(tǒng)梳理跨學(xué)科教學(xué)、科學(xué)探究的理論框架與國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀案例，明確研究的理論起點(diǎn)與創(chuàng)新方向；行動(dòng)研究法為核心方法，選取小學(xué)中高年級(jí)課堂作為實(shí)踐場(chǎng)域，通過(guò)“計(jì)劃-實(shí)施-觀察-反思”的螺旋式循環(huán)，迭代優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)；案例法則對(duì)典型課例（如“拱橋與平板橋承重對(duì)比”“桁架橋結(jié)構(gòu)優(yōu)化”）進(jìn)行深度分析，提煉跨學(xué)科整合度、探究層次性、學(xué)生思維發(fā)展性等維面的經(jīng)驗(yàn)；問(wèn)卷調(diào)查與訪(fǎng)談法則收集學(xué)生與教師的主觀反饋，了解科學(xué)學(xué)習(xí)興趣變化、探究能力提升情況及教學(xué)實(shí)施困惑，為研究調(diào)整提供依據(jù)。中期階段，研究已完成兩輪行動(dòng)研究，收集了課堂觀察記錄、學(xué)生作品、教學(xué)視頻等過(guò)程性資料，初步驗(yàn)證了教學(xué)模式的可行性與有效性。

四、研究進(jìn)展與成果

中期階段，本課題圍繞紙橋承重實(shí)驗(yàn)的跨學(xué)科教學(xué)與科學(xué)探究教學(xué)，已取得階段性進(jìn)展，形成了理論與實(shí)踐雙維度的成果。在教學(xué)模式構(gòu)建方面，團(tuán)隊(duì)基于“問(wèn)題鏈-探究鏈-學(xué)科鏈”融合框架，開(kāi)發(fā)了3個(gè)覆蓋小學(xué)中高年級(jí)的典型課例，包括“平板橋與拱橋的承重奧秘”“紙橋材料厚度與承重關(guān)系探究”“桁架橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析”。每個(gè)課例均以真實(shí)問(wèn)題為驅(qū)動(dòng)，整合科學(xué)（力的作用與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性）、數(shù)學(xué)（數(shù)據(jù)測(cè)量與圖表分析）、工程（設(shè)計(jì)優(yōu)化與迭代）、藝術(shù)（造型對(duì)稱(chēng)與視覺(jué)平衡）等學(xué)科知識(shí)，形成“提出問(wèn)題—設(shè)計(jì)方案—實(shí)踐驗(yàn)證—反思改進(jìn)”的閉環(huán)探究路徑。課堂實(shí)踐顯示，該模式能有效打破學(xué)科壁壘，學(xué)生在“做橋梁”的過(guò)程中自然運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)，例如在探究拱橋承重原理時(shí)，不僅通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證“拱形結(jié)構(gòu)分散力”的原理，還通過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算不同拱高的承重?cái)?shù)據(jù)，結(jié)合工程思維優(yōu)化橋墩設(shè)計(jì)，最終通過(guò)藝術(shù)調(diào)整橋面造型，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的多維融合。

學(xué)生素養(yǎng)提升數(shù)據(jù)為教學(xué)效果提供了實(shí)證支撐。研究前后對(duì)實(shí)驗(yàn)班學(xué)生進(jìn)行科學(xué)學(xué)習(xí)興趣、探究能力、跨學(xué)科應(yīng)用能力的問(wèn)卷調(diào)查與訪(fǎng)談，結(jié)果顯示：科學(xué)學(xué)習(xí)興趣量表平均分從3.2分（滿(mǎn)分5分）提升至4.1分，85%的學(xué)生表示“更喜歡動(dòng)手探究的科學(xué)課”；探究能力在“問(wèn)題提出”“實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”“數(shù)據(jù)分析”“結(jié)論反思”四個(gè)維度的達(dá)標(biāo)率分別提升20%、25%、30%、18%，其中高年級(jí)學(xué)生能自主設(shè)計(jì)“控制變量法”實(shí)驗(yàn)方案，中年級(jí)學(xué)生能通過(guò)柱狀圖呈現(xiàn)數(shù)據(jù)并簡(jiǎn)單解釋現(xiàn)象；跨學(xué)科應(yīng)用能力方面，72%的學(xué)生能在實(shí)驗(yàn)中主動(dòng)調(diào)用數(shù)學(xué)工具（如測(cè)量、計(jì)算），65%的學(xué)生能結(jié)合工程思維優(yōu)化設(shè)計(jì)，53%的學(xué)生關(guān)注造型美觀，體現(xiàn)出多學(xué)科素養(yǎng)的協(xié)同發(fā)展。此外，學(xué)生作品（紙橋原型、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、反思日記）質(zhì)量顯著提升，從初期的“模仿式折疊”發(fā)展為“創(chuàng)新性設(shè)計(jì)”，部分學(xué)生甚至嘗試“雙層橋面”“復(fù)合橋型”等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，展現(xiàn)出深度探究的思維火花。

教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展同樣取得突破。參與研究的4名骨干教師通過(guò)“理論學(xué)習(xí)—實(shí)踐反思—同伴互助”的研修模式，跨學(xué)科教學(xué)能力與科學(xué)探究指導(dǎo)策略得到顯著提升。教學(xué)反思日志顯示，教師從“按教材步驟教學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤盎趯W(xué)生問(wèn)題生成探究任務(wù)”，例如在“紙橋材料優(yōu)化”課中，教師不再局限于教材提供的“單一紙張”，而是引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比卡紙、瓦楞紙、報(bào)紙等材料的承重差異，生成“材料厚度與承重關(guān)系”的探究子問(wèn)題；在探究指導(dǎo)中，教師逐漸減少“直接告知”，轉(zhuǎn)而通過(guò)“追問(wèn)式引導(dǎo)”（如“為什么三角形橋墩更穩(wěn)定？”“如何通過(guò)數(shù)據(jù)證明你的結(jié)論？”）促進(jìn)學(xué)生深度思考。團(tuán)隊(duì)還共同完成《紙橋承重實(shí)驗(yàn)跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)手冊(cè)》，包含3個(gè)課例的詳細(xì)教學(xué)流程、學(xué)科知識(shí)整合點(diǎn)、探究活動(dòng)指導(dǎo)建議及學(xué)生作品評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，為一線(xiàn)教師提供了可操作的實(shí)踐參考。

五、存在問(wèn)題與展望

中期研究雖取得一定成果，但仍面臨挑戰(zhàn)，需在后續(xù)研究中重點(diǎn)突破。學(xué)科融合深度不足是突出問(wèn)題。部分課例中，學(xué)科知識(shí)整合存在“表面化”傾向，例如藝術(shù)學(xué)科的“造型美學(xué)”僅停留在“橋面裝飾”層面，未與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性建立深層關(guān)聯(lián)；數(shù)學(xué)學(xué)科的“數(shù)據(jù)分析”多限于簡(jiǎn)單記錄，未引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)統(tǒng)計(jì)方法（如平均值、方差）分析變量間的規(guī)律性關(guān)系。這反映出跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)中對(duì)學(xué)科本質(zhì)與聯(lián)結(jié)點(diǎn)的挖掘不夠深入，需進(jìn)一步梳理各學(xué)科在紙橋?qū)嶒?yàn)中的核心概念與思維方法，設(shè)計(jì)“知識(shí)融合—思維碰撞—素養(yǎng)共生”的進(jìn)階式整合路徑。

探究時(shí)間緊張制約了深度學(xué)習(xí)的開(kāi)展。受限于40分鐘的課時(shí)安排，部分探究環(huán)節(jié)（如方案設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)收集、反思改進(jìn)）被壓縮，學(xué)生難以充分經(jīng)歷“試錯(cuò)—優(yōu)化”的完整過(guò)程。例如在“桁架橋結(jié)構(gòu)探究”中，學(xué)生剛完成原型制作便進(jìn)入測(cè)試環(huán)節(jié)，未能對(duì)“斜桿角度”“節(jié)點(diǎn)連接”等細(xì)節(jié)進(jìn)行反復(fù)調(diào)整，導(dǎo)致探究停留在淺層。后續(xù)需探索“長(zhǎng)周期探究”模式，將紙橋?qū)嶒?yàn)延伸至課后服務(wù)或項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，給予學(xué)生更充裕的探究時(shí)間，同時(shí)設(shè)計(jì)“分階段任務(wù)單”，引導(dǎo)學(xué)生在課前完成資料查閱，課中聚焦核心探究，課后深化反思改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)探究時(shí)間的彈性化與高效化。

評(píng)價(jià)體系待完善是另一瓶頸。當(dāng)前評(píng)價(jià)多依賴(lài)教師觀察與作品結(jié)果，對(duì)探究過(guò)程中學(xué)生思維發(fā)展、合作交流、問(wèn)題解決等過(guò)程性素養(yǎng)的評(píng)估缺乏系統(tǒng)工具。例如，學(xué)生“提出問(wèn)題的深度”“實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性”“小組協(xié)作的有效性”等關(guān)鍵表現(xiàn)，尚未形成可量化的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，難以全面反映跨學(xué)科探究的真實(shí)成效。后續(xù)需構(gòu)建“過(guò)程+結(jié)果”“知識(shí)+能力”的多維評(píng)價(jià)體系，開(kāi)發(fā)《紙橋承重實(shí)驗(yàn)學(xué)生素養(yǎng)評(píng)價(jià)量表》，包含科學(xué)探究、數(shù)學(xué)應(yīng)用、工程設(shè)計(jì)、藝術(shù)審美、合作交流等維度，采用量規(guī)評(píng)價(jià)、成長(zhǎng)檔案袋、學(xué)生自評(píng)互評(píng)等方式，實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)的精準(zhǔn)化與多元化，真正以評(píng)促學(xué)、以評(píng)促教。

展望后續(xù)研究，團(tuán)隊(duì)將從三方面深化推進(jìn)：一是深化學(xué)科融合策略，通過(guò)“學(xué)科概念圖”梳理紙橋?qū)嶒?yàn)中各學(xué)科的核心知識(shí)與思維方法，設(shè)計(jì)“問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式”整合任務(wù)，例如以“如何設(shè)計(jì)一座承重最大且美觀的紙橋”為總問(wèn)題，分解為“科學(xué)原理探究—數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)支撐—工程設(shè)計(jì)優(yōu)化—藝術(shù)造型完善”的子任務(wù)，實(shí)現(xiàn)學(xué)科知識(shí)的自然融合；二是優(yōu)化探究時(shí)間管理，與學(xué)校合作開(kāi)發(fā)“紙橋承重實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)課程”，將課時(shí)拓展至2-3課時(shí)，設(shè)計(jì)“課前預(yù)習(xí)—課中探究—課后展示”的完整流程，確保學(xué)生深度參與探究全過(guò)程；三是完善評(píng)價(jià)工具，結(jié)合中期實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，修訂《學(xué)生素養(yǎng)評(píng)價(jià)量表》，增加“思維進(jìn)階”“創(chuàng)新意識(shí)”等評(píng)價(jià)指標(biāo)，并通過(guò)課堂錄像分析、學(xué)生訪(fǎng)談等方式，驗(yàn)證評(píng)價(jià)工具的有效性。同時(shí)，計(jì)劃擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)校范圍，選取城鄉(xiāng)不同區(qū)域的3所學(xué)校開(kāi)展對(duì)比研究，進(jìn)一步檢驗(yàn)教學(xué)模式的普適性與適應(yīng)性，為成果推廣奠定基礎(chǔ)。

六、結(jié)語(yǔ)

中期研究以紙橋承重實(shí)驗(yàn)為載體，在跨學(xué)科教學(xué)與科學(xué)探究教學(xué)的融合探索中邁出堅(jiān)實(shí)一步。當(dāng)學(xué)生用折疊的紙張搭建起承載夢(mèng)想的“橋梁”，當(dāng)他們?cè)谝淮未问∨c成功中領(lǐng)悟“結(jié)構(gòu)決定功能”的真諦，教育的溫度與深度便在這一刻悄然生長(zhǎng)。研究構(gòu)建的“三鏈融合”教學(xué)模式、開(kāi)發(fā)的典型課例與學(xué)生素養(yǎng)提升數(shù)據(jù)，不僅驗(yàn)證了跨學(xué)科教學(xué)與科學(xué)探究融合的可行性，更展現(xiàn)了科學(xué)教育對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)培育的獨(dú)特價(jià)值。盡管存在學(xué)科融合深度不足、探究時(shí)間緊張等挑戰(zhàn)，但這些問(wèn)題恰恰為后續(xù)研究指明了方向——唯有持續(xù)深耕學(xué)科本質(zhì)、優(yōu)化探究生態(tài)、完善評(píng)價(jià)體系，才能讓紙橋?qū)嶒?yàn)真正成為連接知識(shí)、思維與素養(yǎng)的紐帶。

教育是一場(chǎng)溫暖的遇見(jiàn)，科學(xué)探究則是點(diǎn)燃學(xué)生思維火種的星火。中期成果的取得，離不開(kāi)學(xué)生的積極參與、教師的潛心實(shí)踐與團(tuán)隊(duì)的協(xié)同努力。展望未來(lái)，本課題將繼續(xù)以“真實(shí)情境、問(wèn)題驅(qū)動(dòng)、深度探究”為核心理念，在理論與實(shí)踐的互動(dòng)中不斷突破，讓紙橋承重實(shí)驗(yàn)不僅成為小學(xué)科學(xué)課堂的經(jīng)典活動(dòng)，更成為跨學(xué)科育人理念的生動(dòng)實(shí)踐，為培養(yǎng)具有科學(xué)思維、創(chuàng)新能力與綜合素養(yǎng)的新時(shí)代少年貢獻(xiàn)力量。當(dāng)教育的種子在探究中生根發(fā)芽，我們期待看到更多“小橋梁”托起“大夢(mèng)想”的美好圖景。

小學(xué)科學(xué)課程：紙橋承重實(shí)驗(yàn)中的跨學(xué)科教學(xué)與科學(xué)探究教學(xué)研究結(jié)題報(bào)告一、研究背景

在義務(wù)教育深化改革的浪潮中，小學(xué)科學(xué)教育正經(jīng)歷從知識(shí)傳授向素養(yǎng)培育的范式轉(zhuǎn)型。2022年版《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》以“加強(qiáng)課程綜合，注重關(guān)聯(lián)”為核心理念，強(qiáng)調(diào)以真實(shí)問(wèn)題為紐帶整合多學(xué)科知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問(wèn)題的綜合能力。紙橋承重實(shí)驗(yàn)作為小學(xué)科學(xué)課程中兼具趣味性、探究性與實(shí)踐性的經(jīng)典活動(dòng)，其教育價(jià)值遠(yuǎn)超單一學(xué)科知識(shí)驗(yàn)證——當(dāng)一張平凡的紙張通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為承載重量的“橋梁”，它便成為連接科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程、藝術(shù)的天然載體，成為點(diǎn)燃學(xué)生探究熱情的火種。然而，傳統(tǒng)課堂中，紙橋?qū)嶒?yàn)常被簡(jiǎn)化為“折疊-測(cè)試”的技能訓(xùn)練，學(xué)科知識(shí)呈“拼盤(pán)式”疊加，學(xué)生缺乏對(duì)“為何這樣設(shè)計(jì)”的深度思考；探究活動(dòng)則多停留在“照方抓藥”層面，未能充分激發(fā)批判性思維與創(chuàng)造力。這些問(wèn)題折射出跨學(xué)科教學(xué)與科學(xué)探究深度融合的迫切性——如何讓紙橋?qū)嶒?yàn)從“動(dòng)手操作”走向“思維建構(gòu)”，從“單一驗(yàn)證”走向“綜合創(chuàng)新”，成為新時(shí)代科學(xué)教育亟待破解的命題。

與此同時(shí)，STEM教育理念的全球興起與項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的本土實(shí)踐，為跨學(xué)科教學(xué)提供了理論支撐與實(shí)踐路徑。紙橋承重實(shí)驗(yàn)以其低門(mén)檻、高探究性、強(qiáng)跨學(xué)科關(guān)聯(lián)性，成為落實(shí)新課標(biāo)理念的典型載體。當(dāng)學(xué)生思考“怎樣讓橋更堅(jiān)固”時(shí)，需運(yùn)用科學(xué)中的“力與結(jié)構(gòu)”知識(shí)，數(shù)學(xué)中的“測(cè)量與計(jì)算”方法，工程中的“設(shè)計(jì)-優(yōu)化-迭代”思維，甚至藝術(shù)中的“對(duì)稱(chēng)與美觀”原則——這種多學(xué)科的碰撞與融合，正是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的沃土。然而，當(dāng)前研究多聚焦于單一學(xué)科知識(shí)驗(yàn)證或技能訓(xùn)練，對(duì)跨學(xué)科融合的系統(tǒng)性路徑、科學(xué)探究的深度實(shí)施策略仍顯不足。本課題立足于此，以紙橋承重實(shí)驗(yàn)為切口，探索跨學(xué)科教學(xué)與科學(xué)探究教學(xué)的融合范式，為小學(xué)科學(xué)教育改革提供實(shí)踐樣本。

二、研究目標(biāo)

本研究以紙橋承重實(shí)驗(yàn)為載體，聚焦跨學(xué)科教學(xué)與科學(xué)探究教學(xué)的融合路徑，旨在構(gòu)建一套適合小學(xué)中高學(xué)生的科學(xué)育人模式，實(shí)現(xiàn)從“知識(shí)本位”向“素養(yǎng)本位”的轉(zhuǎn)型。研究目標(biāo)圍繞“模式構(gòu)建-策略提煉-素養(yǎng)提升”三維度展開(kāi)：其一，構(gòu)建“問(wèn)題鏈-探究鏈-學(xué)科鏈”三鏈融合的教學(xué)模式框架，明確科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程、藝術(shù)等學(xué)科知識(shí)的整合邏輯與教學(xué)路徑，形成可復(fù)制的教學(xué)設(shè)計(jì)范式；其二，提煉科學(xué)探究教學(xué)的實(shí)施策略，包括問(wèn)題驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)、探究環(huán)節(jié)遞進(jìn)、學(xué)科知識(shí)滲透等方法，為一線(xiàn)教師提供實(shí)踐指導(dǎo)；其三，通過(guò)教學(xué)實(shí)踐驗(yàn)證該模式對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)（科學(xué)知識(shí)、探究能力、科學(xué)態(tài)度）的提升效果，推動(dòng)學(xué)生從“被動(dòng)接受者”向“主動(dòng)探究者”轉(zhuǎn)變。

研究目標(biāo)的深層追求在于打破學(xué)科壁壘，讓知識(shí)在真實(shí)問(wèn)題中自然流動(dòng)。當(dāng)學(xué)生用稚嫩的雙手折疊出承載夢(mèng)想的紙橋，當(dāng)他們?cè)谝淮未问∨c成功中領(lǐng)悟“結(jié)構(gòu)決定功能”的真諦，教育的溫度與深度便在這一刻悄然生長(zhǎng)。我們期待，通過(guò)本課題的研究，紙橋?qū)嶒?yàn)不僅能成為小學(xué)科學(xué)課堂的經(jīng)典活動(dòng)，更能成為跨學(xué)科育人理念的生動(dòng)實(shí)踐——讓一張紙承載的不僅是物理重量，更是思維的重量、創(chuàng)新的重量與成長(zhǎng)的重量。

三、研究?jī)?nèi)容

研究?jī)?nèi)容緊扣“跨學(xué)科教學(xué)”與“科學(xué)探究”兩大核心，涵蓋教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、探究路徑開(kāi)發(fā)、教學(xué)策略提煉三個(gè)層面。在跨學(xué)科教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)方面，研究以紙橋承重實(shí)驗(yàn)為軸心，整合科學(xué)領(lǐng)域的“力與結(jié)構(gòu)”、數(shù)學(xué)中的“測(cè)量與數(shù)據(jù)分析”、工程中的“設(shè)計(jì)-優(yōu)化迭代”、藝術(shù)中的“造型美學(xué)”等知識(shí)，梳理各學(xué)科在實(shí)驗(yàn)中的聯(lián)結(jié)點(diǎn)。例如，橋面跨度與承重力的關(guān)系需通過(guò)數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)支撐，橋墩的三角形穩(wěn)定性設(shè)計(jì)需結(jié)合幾何特征與視覺(jué)平衡，形成“科學(xué)原理-數(shù)學(xué)工具-工程思維-藝術(shù)審美”的融合網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，研究根據(jù)中高年級(jí)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，設(shè)計(jì)梯度化的知識(shí)整合深度，中年級(jí)側(cè)重現(xiàn)象觀察與變量控制，高年級(jí)側(cè)重定量分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化，確保跨學(xué)科教學(xué)符合學(xué)生發(fā)展規(guī)律。

科學(xué)探究教學(xué)路徑的開(kāi)發(fā)圍繞“問(wèn)題驅(qū)動(dòng)-實(shí)踐驗(yàn)證-反思遷移”主線(xiàn)展開(kāi)。研究引導(dǎo)學(xué)生從“怎樣讓紙橋承重更多”的基礎(chǔ)問(wèn)題出發(fā)，延伸至“不同橋型承重差異的原因”“材料厚度與承重關(guān)系”等子問(wèn)題，培養(yǎng)問(wèn)題意識(shí)；在探究設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生自主選擇變量、制定實(shí)驗(yàn)方案、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)記錄表，提升規(guī)劃能力；實(shí)踐階段，學(xué)生通過(guò)動(dòng)手操作觀察現(xiàn)象、記錄數(shù)據(jù)，使用工具測(cè)量承重重量與橋形變化，強(qiáng)化實(shí)踐能力；反思環(huán)節(jié)，則通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比、圖表繪制歸納結(jié)構(gòu)特征與承重能力的關(guān)系，形成科學(xué)解釋?zhuān)⒎此紝?shí)驗(yàn)誤差與改進(jìn)方向，培養(yǎng)批判性思維。研究還探索了“科學(xué)探究+工程設(shè)計(jì)”雙軌并行的路徑，學(xué)生在驗(yàn)證“結(jié)構(gòu)如何影響承重”的同時(shí)，需解決“如何讓橋更堅(jiān)固”的工程問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)科學(xué)思維與工程思維的協(xié)同發(fā)展。

教學(xué)策略的提煉聚焦于教師角色的轉(zhuǎn)變與教學(xué)方法的創(chuàng)新。研究倡導(dǎo)教師從“知識(shí)傳授者”轉(zhuǎn)向“學(xué)習(xí)引導(dǎo)者”，通過(guò)“追問(wèn)式引導(dǎo)”（如“為什么三角形橋墩更穩(wěn)定？”“如何通過(guò)數(shù)據(jù)證明你的結(jié)論？”）促進(jìn)學(xué)生深度思考；采用“長(zhǎng)周期探究”模式，將紙橋?qū)嶒?yàn)延伸至課后服務(wù)或項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，給予學(xué)生更充裕的探究時(shí)間；構(gòu)建“過(guò)程+結(jié)果”“知識(shí)+能力”的多維評(píng)價(jià)體系，開(kāi)發(fā)《紙橋承重實(shí)驗(yàn)學(xué)生素養(yǎng)評(píng)價(jià)量表》，包含科學(xué)探究、數(shù)學(xué)應(yīng)用、工程設(shè)計(jì)、藝術(shù)審美、合作交流等維度，實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)的精準(zhǔn)化與多元化。這些策略共同構(gòu)成了支撐跨學(xué)科教學(xué)與科學(xué)探究融合的核心方法，為一線(xiàn)教師提供了可操作的實(shí)踐路徑。

四、研究方法

本研究采用理論與實(shí)踐深度融合的研究路徑，綜合運(yùn)用文獻(xiàn)研究法、行動(dòng)研究法、案例分析法、問(wèn)卷調(diào)查法與訪(fǎng)談法，構(gòu)建“理論指導(dǎo)—實(shí)踐探索—數(shù)據(jù)驗(yàn)證”的完整研究閉環(huán)。文獻(xiàn)研究法為理論根基，系統(tǒng)梳理國(guó)內(nèi)外跨學(xué)科教學(xué)、科學(xué)探究教學(xué)及紙橋?qū)嶒?yàn)相關(guān)文獻(xiàn)，研讀《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、STEM教育理念等，明確研究的理論起點(diǎn)與創(chuàng)新方向，同時(shí)分析國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀教學(xué)案例，提煉可借鑒經(jīng)驗(yàn)。行動(dòng)研究法作為核心方法，選取小學(xué)中高年級(jí)課堂為實(shí)踐場(chǎng)域，組建高校研究者、骨干教師、課程專(zhuān)家協(xié)同團(tuán)隊(duì)，遵循“計(jì)劃—實(shí)施—觀察—反思”螺旋式路徑開(kāi)展三輪行動(dòng)研究：首輪聚焦模式框架驗(yàn)證，次輪優(yōu)化學(xué)科融合策略，末輪完善評(píng)價(jià)體系，每輪均通過(guò)課堂觀察記錄學(xué)生探究行為、收集作品數(shù)據(jù)、錄制教學(xué)視頻，形成動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)制。案例法則對(duì)典型課例（如“桁架橋結(jié)構(gòu)優(yōu)化”“拱形承重原理探究”）進(jìn)行深度解構(gòu)，從跨學(xué)科整合度、探究層次性、思維發(fā)展性等維度分析教學(xué)實(shí)效，提煉可復(fù)制策略。問(wèn)卷調(diào)查法與訪(fǎng)談法則貫穿研究全程，前后測(cè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)班學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)興趣、探究能力、跨學(xué)科應(yīng)用能力的變化，對(duì)參與教師進(jìn)行教學(xué)實(shí)施困惑、收獲與建議的深度訪(fǎng)談，為研究調(diào)整提供實(shí)證依據(jù)。

五、研究成果

經(jīng)過(guò)系統(tǒng)研究與實(shí)踐，本課題產(chǎn)出了兼具理論價(jià)值與實(shí)踐意義的成果，形成“模式—策略—資源—評(píng)價(jià)”四位一體的研究體系。理論層面，構(gòu)建了“問(wèn)題鏈—探究鏈—學(xué)科鏈”三鏈融合的教學(xué)模式框架，以真實(shí)問(wèn)題為起點(diǎn)，以科學(xué)探究為主線(xiàn)，以多學(xué)科知識(shí)為支撐，形成“提出問(wèn)題（科學(xué)思維）—設(shè)計(jì)方案（工程思維）—實(shí)踐驗(yàn)證（數(shù)學(xué)工具）—反思優(yōu)化（元認(rèn)知）”的閉環(huán)邏輯，為跨學(xué)科教學(xué)提供可操作的理論模型。實(shí)踐層面，開(kāi)發(fā)了覆蓋小學(xué)中高年級(jí)的5個(gè)典型課例（如“平板橋與拱橋承重對(duì)比”“復(fù)合材料紙橋設(shè)計(jì)”），每個(gè)課例均包含跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)、學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)、數(shù)據(jù)記錄模板及評(píng)價(jià)量表，形成《紙橋承重實(shí)驗(yàn)跨學(xué)科教學(xué)資源包》，其中“科學(xué)探究+工程設(shè)計(jì)”雙軌路徑有效推動(dòng)學(xué)生從“知識(shí)驗(yàn)證”轉(zhuǎn)向“創(chuàng)新創(chuàng)造”。學(xué)生素養(yǎng)發(fā)展數(shù)據(jù)顯著：科學(xué)學(xué)習(xí)興趣量表平均分從3.2分提升至4.3分（滿(mǎn)分5分），探究能力在“問(wèn)題提出”“實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”“數(shù)據(jù)分析”“結(jié)論反思”四維度的達(dá)標(biāo)率分別提升28%、32%、35%、26%，85%的學(xué)生能自主設(shè)計(jì)多變量實(shí)驗(yàn)方案，72%能在探究中主動(dòng)整合數(shù)學(xué)與工程知識(shí)。教師專(zhuān)業(yè)突破方面，參與研究的6名骨干教師完成《跨學(xué)科教學(xué)反思日志集》，提煉出“追問(wèn)式引導(dǎo)”“長(zhǎng)周期探究”“分階段任務(wù)單”等12項(xiàng)教學(xué)策略，其中“基于學(xué)生問(wèn)題的探究任務(wù)生成法”被納入?yún)^(qū)域科學(xué)教師培訓(xùn)課程。評(píng)價(jià)體系創(chuàng)新成果突出，編制《紙橋承重實(shí)驗(yàn)學(xué)生素養(yǎng)評(píng)價(jià)量表》，包含科學(xué)探究、數(shù)學(xué)應(yīng)用、工程設(shè)計(jì)、藝術(shù)審美、合作交流5個(gè)一級(jí)指標(biāo)、15個(gè)二級(jí)指標(biāo)，采用量規(guī)評(píng)價(jià)與成長(zhǎng)檔案袋結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)“過(guò)程與結(jié)果并重”“知識(shí)與能力共生”的多元評(píng)估。

六、研究結(jié)論

本研究證實(shí)，以紙橋承重實(shí)驗(yàn)為載體的跨學(xué)科教學(xué)與科學(xué)探究教學(xué)融合，是落實(shí)新課標(biāo)“加強(qiáng)課程綜合”理念的有效路徑，對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展具有顯著促進(jìn)作用。研究構(gòu)建的“三鏈融合”教學(xué)模式，通過(guò)真實(shí)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)多學(xué)科知識(shí)自然流動(dòng)，打破了傳統(tǒng)學(xué)科割裂的壁壘，使紙橋?qū)嶒?yàn)從“技能訓(xùn)練”升華為“素養(yǎng)培育”的載體。學(xué)生在此過(guò)程中展現(xiàn)出從“被動(dòng)模仿”到“主動(dòng)創(chuàng)新”的轉(zhuǎn)變：他們不僅能運(yùn)用科學(xué)原理解釋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，更能通過(guò)數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)分析優(yōu)化設(shè)計(jì)，以工程思維迭代改進(jìn)方案，在藝術(shù)審美中追求功能與形式的統(tǒng)一，體現(xiàn)了科學(xué)思維、工程思維與人文素養(yǎng)的協(xié)同發(fā)展。教師角色亦實(shí)現(xiàn)從“知識(shí)傳授者”到“學(xué)習(xí)引導(dǎo)者”的轉(zhuǎn)型，其跨學(xué)科教學(xué)能力與科學(xué)探究指導(dǎo)策略顯著提升，教學(xué)設(shè)計(jì)更注重“基于學(xué)生問(wèn)題生成探究任務(wù)”，課堂互動(dòng)更聚焦“深度思維激發(fā)”。研究還揭示了跨學(xué)科教學(xué)的關(guān)鍵要素：學(xué)科整合需以核心概念為錨點(diǎn)，避免“拼盤(pán)式疊加”；探究活動(dòng)需設(shè)計(jì)梯度化任務(wù)鏈，保障學(xué)生充分經(jīng)歷“試錯(cuò)—優(yōu)化”過(guò)程；評(píng)價(jià)體系需兼顧過(guò)程與結(jié)果，關(guān)注思維進(jìn)階與創(chuàng)新意識(shí)。

紙橋承重實(shí)驗(yàn)的教育價(jià)值，遠(yuǎn)不止于一張紙的承重能力，它承載的是學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解、對(duì)創(chuàng)新思維的追求、對(duì)合作精神的體悟。當(dāng)學(xué)生用折疊的紙張搭建起承載夢(mèng)想的“橋梁”，當(dāng)他們?cè)谑≈蓄I(lǐng)悟“結(jié)構(gòu)決定功能”的真諦，在成功中感受“知識(shí)融合”的力量，教育的溫度與深度便在這一刻悄然生長(zhǎng)。本課題的研究成果，不僅為小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科教學(xué)提供了可復(fù)制的實(shí)踐范式，更啟示我們：科學(xué)教育的真諦，在于讓學(xué)生在真實(shí)探究中觸摸知識(shí)、錘煉思維、生長(zhǎng)素養(yǎng)，最終成為具有綜合能力與創(chuàng)新精神的時(shí)代新人。一張紙的重量，終將托起未來(lái)無(wú)限的可能。

小學(xué)科學(xué)課程：紙橋承重實(shí)驗(yàn)中的跨學(xué)科教學(xué)與科學(xué)探究教學(xué)研究論文一、摘要

本研究以小學(xué)科學(xué)課程中的紙橋承重實(shí)驗(yàn)為載體，探索跨學(xué)科教學(xué)與科學(xué)探究教學(xué)的融合路徑，旨在破解傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)科割裂、探究表面化的困境。通過(guò)構(gòu)建“問(wèn)題鏈—探究鏈—學(xué)科鏈”三鏈融合的教學(xué)模式，整合科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程、藝術(shù)等學(xué)科知識(shí)，設(shè)計(jì)梯度化探究任務(wù)鏈，推動(dòng)學(xué)生從“被動(dòng)操作”轉(zhuǎn)向“主動(dòng)創(chuàng)造”。實(shí)踐表明，該模式能有效激發(fā)學(xué)生探究興趣，提升科學(xué)思維、工程思維與跨學(xué)科應(yīng)用能力。研究開(kāi)發(fā)的典型課例、教學(xué)策略與評(píng)價(jià)工具，為小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科教學(xué)提供了可復(fù)制的實(shí)踐范式，助力新課標(biāo)“加強(qiáng)課程綜合”理念的落地生根。

二、引言

在義務(wù)教育科學(xué)教育轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵期，2022年版《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出“加強(qiáng)課程綜合，注重關(guān)聯(lián)”的核心要求，倡導(dǎo)以真實(shí)問(wèn)題為紐帶整合多學(xué)科知識(shí)。紙橋承重實(shí)驗(yàn)作為小學(xué)科學(xué)課程中兼具趣味性、探究性與實(shí)踐性的經(jīng)典活動(dòng)，其教育價(jià)值遠(yuǎn)超單一知識(shí)驗(yàn)證——當(dāng)一張平凡的紙張通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為承載重量的“橋梁”，它便成為連接科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程、藝術(shù)的天然載體，成為點(diǎn)燃學(xué)生探究熱情的火種。然而，傳統(tǒng)課堂中，紙橋?qū)嶒?yàn)常被簡(jiǎn)化為“折疊—測(cè)試”的技能訓(xùn)練，學(xué)科知識(shí)呈“拼盤(pán)式”疊加，學(xué)生缺乏對(duì)“為何這樣設(shè)計(jì)”的深度思考；探究活動(dòng)則多停留在“照方抓藥”層面，未能充分激發(fā)批判性思維與創(chuàng)造力。這些問(wèn)題折射出跨學(xué)科教學(xué)與科學(xué)探究深度融合的迫切性——如何讓紙橋?qū)嶒?yàn)從“動(dòng)手操作”走向“思維建構(gòu)”，從“單一驗(yàn)證”走向“綜合創(chuàng)新”，成為新時(shí)代科學(xué)教育亟待破解的命題。

與此同時(shí)，STEM教育理念的全球興起與項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的本土實(shí)踐，為跨學(xué)科教學(xué)提供了理論支撐與實(shí)踐路徑。當(dāng)學(xué)生思