一、為什么要在六年級科學(xué)教育中開展跨學(xué)科主題學(xué)習？演講人為什么要在六年級科學(xué)教育中開展跨學(xué)科主題學(xué)習？01主題學(xué)習的實施過程：從課堂到校園的真實探究02實施效果與反思：跨學(xué)科主題學(xué)習的深層價值03目錄2025小學(xué)六年級科學(xué)上冊科學(xué)教育中的跨學(xué)科主題學(xué)習案例課件作為一名深耕小學(xué)科學(xué)教育十余年的一線教師，我始終堅信：科學(xué)教育的終極目標不是知識的灌輸，而是培養(yǎng)學(xué)生用整體性思維解決真實問題的能力。2025年版小學(xué)科學(xué)課程標準明確提出“加強跨學(xué)科主題學(xué)習”的要求，這意味著我們需要突破傳統(tǒng)單學(xué)科教學(xué)的邊界，以真實問題為載體，推動科學(xué)與其他學(xué)科的深度融合。今天，我將結(jié)合六年級科學(xué)上冊“生物與環(huán)境”“能量”等核心單元，以“校園生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動”為主題，系統(tǒng)呈現(xiàn)跨學(xué)科主題學(xué)習的設(shè)計與實施過程。01為什么要在六年級科學(xué)教育中開展跨學(xué)科主題學(xué)習？1課程標準的明確導(dǎo)向2025年新版《義務(wù)教育科學(xué)課程標準》在“課程理念”部分特別強調(diào)：“加強課程內(nèi)容與學(xué)生經(jīng)驗、社會生活的聯(lián)系，注重跨學(xué)科主題學(xué)習，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識解決實際問題的能力。”六年級作為小學(xué)階段科學(xué)學(xué)習的收官年級，學(xué)生已具備一定的科學(xué)概念基礎(chǔ)（如生物的基本特征、簡單的能量轉(zhuǎn)化）、邏輯思維能力（能進行簡單的歸納推理）和實踐操作能力（會使用測量工具、記錄數(shù)據(jù)），正是開展跨學(xué)科主題學(xué)習的黃金期。2真實問題的解決需求我在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生常困惑于“課本上的科學(xué)知識如何應(yīng)用于生活”。例如，學(xué)習“生態(tài)系統(tǒng)”時，學(xué)生能背誦“生產(chǎn)者-消費者-分解者”的概念，卻無法解釋校園池塘里“為什么魚多了水草會減少”；學(xué)習“能量”單元時，能說出“太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能”，卻看不懂社區(qū)里太陽能路燈的設(shè)計圖紙。這些真實問題的解決，需要融合科學(xué)（生態(tài)原理、能量轉(zhuǎn)化）、數(shù)學(xué)（數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析）、工程（系統(tǒng)設(shè)計）、語文（信息提取與表達）等多學(xué)科知識。3核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求態(tài)度責任：在解決真實問題中增強生態(tài)保護、可持續(xù)發(fā)展的責任感。05二、跨學(xué)科主題學(xué)習的設(shè)計框架：以“校園生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動”為例06科學(xué)思維：在分析復(fù)雜問題時發(fā)展批判性思維、系統(tǒng)性思維；03探究實踐：從單一實驗操作轉(zhuǎn)向項目式、長周期的實踐探究；04科學(xué)核心素養(yǎng)包括科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實踐、態(tài)度責任四個維度。跨學(xué)科主題學(xué)習能讓學(xué)生在“做中學(xué)”中：01科學(xué)觀念：通過多學(xué)科視角深化對“物質(zhì)與能量”“系統(tǒng)與模型”等大概念的理解；021主題選擇的邏輯主題需滿足三個條件：（1）錨定科學(xué)核心概念：緊扣六年級上冊“生物與環(huán)境”單元的“生態(tài)系統(tǒng)的組成”“能量流動”，以及“能量”單元的“不同形式能量的轉(zhuǎn)化”；（2）關(guān)聯(lián)真實情境：選擇學(xué)生最熟悉的“校園”作為場域，如校園池塘、花壇、樹林等微生態(tài)系統(tǒng)；（3）具備跨學(xué)科融合點：能自然融入數(shù)學(xué)（數(shù)據(jù)統(tǒng)計）、語文（觀察記錄與報告撰寫）、美術(shù)（生態(tài)模型繪制）、信息技術(shù)（數(shù)據(jù)可視化）等學(xué)科。最終確定主題為“校園生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動——從太陽能到生物能的轉(zhuǎn)化密碼”。2學(xué)習目標的分層設(shè)計基于“布魯姆教育目標分類學(xué)”和核心素養(yǎng)要求，將目標分為三個層級：2學(xué)習目標的分層設(shè)計|層級|具體目標||------------|--------------------------------------------------------------------------||知識目標|①掌握生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者、消費者、分解者的功能；②理解能量在食物鏈中的傳遞規(guī)律（10%法則）||能力目標|①能運用數(shù)學(xué)工具統(tǒng)計校園生物數(shù)量并繪制能量金字塔；②能通過多學(xué)科合作設(shè)計“校園生態(tài)優(yōu)化方案”||素養(yǎng)目標|①形成“系統(tǒng)觀”“能量觀”等科學(xué)觀念；②增強保護校園生態(tài)的責任意識|3學(xué)習活動的跨學(xué)科設(shè)計圍繞“觀察-分析-設(shè)計-實踐”的探究路徑，設(shè)計四大階段活動，每個階段融合不同學(xué)科要素（見表1）：表1跨學(xué)科主題學(xué)習活動設(shè)計表|階段|核心任務(wù)|科學(xué)學(xué)科任務(wù)|融合學(xué)科及任務(wù)|課時安排||------------|---------------------------|-----------------------------|---------------------------------------------|----------||問題驅(qū)動|發(fā)現(xiàn)校園生態(tài)中的能量問題|觀察校園生態(tài)系統(tǒng)組成|語文：撰寫觀察日記，提取關(guān)鍵問題|2課時|3學(xué)習活動的跨學(xué)科設(shè)計21|數(shù)據(jù)收集|量化生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動|測量生物量、記錄食物鏈|數(shù)學(xué)：設(shè)計統(tǒng)計表，計算能量傳遞效率|3課時（含1次實地考察）||方案設(shè)計|提出校園生態(tài)優(yōu)化建議|基于能量流動原理評估現(xiàn)狀|工程：設(shè)計“太陽能-生物能”循環(huán)利用小裝置|3課時（含展示答辯）||模型構(gòu)建|建立能量流動的可視化模型|分析能量傳遞規(guī)律|美術(shù)：繪制能量金字塔；信息技術(shù)：制作動態(tài)模型|2課時|302主題學(xué)習的實施過程：從課堂到校園的真實探究1問題驅(qū)動階段：用“真問題”點燃探究熱情第一節(jié)課，我?guī)W(xué)生到校園池塘邊，拋出開放性問題：“如果學(xué)校想在池塘里增加觀賞魚的數(shù)量，需要考慮哪些因素？”學(xué)生的觀察記錄五花八門：“魚吃水草，水草少了魚會餓”（科學(xué)）、“上周看到死魚浮在水面，可能是缺氧”（科學(xué)）、“池塘邊有5種植物，不知道它們和魚有什么關(guān)系”（觀察）。語文課上，學(xué)生將觀察記錄整理成《校園池塘觀察日記》，我引導(dǎo)他們用“問題篩選表”（見表2）提煉核心問題。最終，“池塘里的能量是如何從太陽傳遞到魚身上的？”“如果增加魚的數(shù)量，需要增加多少水草？”成為聚焦問題。表2問題篩選表|問題類型|示例問題|是否聚焦核心（√/×）|原因分析|1問題驅(qū)動階段：用“真問題”點燃探究熱情|----------------|-----------------------------------|---------------------|-------------------------------||現(xiàn)象描述類|池塘里有幾種魚？|×|僅涉及數(shù)量，未關(guān)聯(lián)能量流動||因果探究類|魚的數(shù)量和水草數(shù)量有什么關(guān)系？|√|直接關(guān)聯(lián)能量傳遞||應(yīng)用實踐類|如何讓池塘生態(tài)更穩(wěn)定？|√|指向方案設(shè)計|2數(shù)據(jù)收集階段：用“跨學(xué)科工具”破解復(fù)雜問題為了量化能量流動，我們需要收集三組數(shù)據(jù)：（1）生產(chǎn)者（水草、藻類）的生物量：科學(xué)課上，學(xué)生用樣方法（0.5m×0.5m樣方）測量水草覆蓋面積，用電子秤測量鮮重；數(shù)學(xué)組設(shè)計“生物量統(tǒng)計表”，記錄不同區(qū)域的測量數(shù)據(jù)，計算平均值。（2）消費者（魚、蝌蚪、水蚤）的數(shù)量與食性：學(xué)生連續(xù)3天在固定時間用網(wǎng)兜捕撈，統(tǒng)計不同物種數(shù)量；語文課上，通過查閱《常見淡水生物食性手冊》，確定“水蚤→蝌蚪→小魚→大魚”的食物鏈。（3）能量傳遞效率：科學(xué)課引入“10%法則”（能量在食物鏈中約10%傳遞），數(shù)學(xué)2數(shù)據(jù)收集階段：用“跨學(xué)科工具”破解復(fù)雜問題組計算“水草→水蚤”“水蚤→蝌蚪”的能量傳遞效率（實際測量值與理論值的對比）。實地考察時，有學(xué)生提出：“用鮮重計算生物量不準確，因為水草含有大量水分?！边@引發(fā)了跨學(xué)科討論——科學(xué)組提議“烘干稱重測干重”，數(shù)學(xué)組補充“需要計算干重與鮮重的比例系數(shù)”，最終通過實驗測得“水草干重約為鮮重的15%”，修正了數(shù)據(jù)誤差。這種“發(fā)現(xiàn)問題-跨學(xué)科解決”的過程，正是核心素養(yǎng)的生動體現(xiàn)。3模型構(gòu)建階段：用“可視化表達”深化概念理解在數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，學(xué)生需要構(gòu)建“能量流動模型”。美術(shù)組用不同顏色的卡紙代表不同營養(yǎng)級（綠色-生產(chǎn)者、黃色-初級消費者、橙色-次級消費者），按能量比例（如1000kJ→100kJ→10kJ）裁剪成三角形，疊成“能量金字塔”；信息技術(shù)組用Excel制作動態(tài)圖表，輸入不同生物量數(shù)據(jù)，直觀呈現(xiàn)“如果水草增加50%，魚的最大承載量會如何變化”?？茖W(xué)課上，學(xué)生對比自己構(gòu)建的模型與課本中的“標準能量金字塔”，發(fā)現(xiàn)校園池塘的能量傳遞效率僅為8%（低于理論值10%）。通過討論，他們推測可能原因：“部分能量用于生物呼吸作用”“分解者分解了部分有機物”“測量時遺漏了藻類的貢獻”。這種“模型-實踐-修正”的過程，讓抽象的“能量流動”變得可觸可感。4方案設(shè)計階段：用“工程思維”推動實踐創(chuàng)新最后階段，學(xué)生需要提出“校園生態(tài)優(yōu)化方案”。工程組提出：“可以在池塘邊安裝太陽能燈，夜間為藻類光合作用補光，增加生產(chǎn)者的能量輸入?！笨茖W(xué)組反駁：“藻類在夜間無法進行光合作用，太陽能燈的光能應(yīng)轉(zhuǎn)化為電能，用于增氧泵，減少魚因缺氧死亡?！睌?shù)學(xué)組計算：“增氧泵每天工作2小時，需要太陽能板的最小功率是多少？”美術(shù)組繪制“太陽能增氧系統(tǒng)設(shè)計圖”，標注各組件的位置和功能。方案答辯時，學(xué)生用“可行性-效益性”矩陣評估不同方案（見表3），最終選定“太陽能增氧+適量投放水蚤”的組合方案。更令人驚喜的是，有小組關(guān)注到“能量流動的終點——分解者”，提議在池塘邊設(shè)置“落葉堆肥區(qū)”，將落葉分解后的養(yǎng)分回歸池塘，形成“太陽能→植物→動物→分解者→植物”的閉合能量循環(huán)。表3方案評估矩陣4方案設(shè)計階段：用“工程思維”推動實踐創(chuàng)新|方案|可行性（技術(shù)難度/成本）|效益性（能量提升/生態(tài)穩(wěn)定）|綜合評分（1-5分）||---------------------|-------------------------|-----------------------------|--------------------||增加水草種植面積|3（需定期清理）|4（直接增加生產(chǎn)者）|3.5||安裝太陽能增氧泵|4（需電路設(shè)計）|5（減少能量損耗）|4.5||投放人工飼料|2（成本低）|1（破壞自然能量流動）|1.5|03實施效果與反思：跨學(xué)科主題學(xué)習的深層價值1可觀測的學(xué)習成果實踐能力：所有小組都能獨立完成生物量測量、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和模型構(gòu)建，70%的方案具有可操作性；通過歷時6周的主題學(xué)習，學(xué)生的成長肉眼可見：知識掌握：92%的學(xué)生能準確解釋“能量金字塔”的含義，85%能運用“10%法則”分析真實生態(tài)問題；態(tài)度責任：課后調(diào)查顯示，95%的學(xué)生表示“更愿意參與校園生態(tài)保護”，60%主動提出“定期監(jiān)測池塘生態(tài)”。2教師的實踐反思作為設(shè)計者，我也在過程中不斷調(diào)整策略：（1）時間管理：初期因?qū)嵉乜疾旌臅r較長，導(dǎo)致后續(xù)模型構(gòu)建時間緊張。改進方法是提前培訓(xùn)學(xué)生使用測量工具，將數(shù)據(jù)整理部分放在課后小組合作完成；（2）學(xué)科融合深度：部分學(xué)科（如美術(shù)）初期僅停留在“繪圖”層面，后期通過“能量比例決定圖形大小”的要求，將美術(shù)與科學(xué)概念深度綁定；（3）差異化指導(dǎo)：對學(xué)習能力較弱的學(xué)生，安排“角色分工”（如記錄員、材料員），確保每個學(xué)生都能在團隊中找到價值。3對2025年科學(xué)教育的啟示這次實踐讓我深刻認識到：跨學(xué)科主題學(xué)習不是“為融合而融合”，而是以“真實問題”為紐帶，讓學(xué)生在解決問題的過程中，自然調(diào)用多學(xué)科知識，發(fā)展核心素養(yǎng)。未來，我們需要：建立跨學(xué)科資源庫：收集各學(xué)科與科學(xué)相關(guān)的教學(xué)素材（如數(shù)學(xué)的統(tǒng)計方法、語文的科學(xué)寫作）；加強教師協(xié)作：通過校本教研，打破學(xué)科壁壘，共同設(shè)計主題學(xué)習方案；拓展學(xué)習場域：從校園延伸到社區(qū)、自然博物館，讓科學(xué)學(xué)習