素养导向下小学科学跨学科单元作业设计

摘要

跨学科单元作业作为一种新兴教学模式，通过整合多学科知识，设计综合性和实践性学习任务，提升学生综合素养。设计策略包括：聚焦核心素养确定作业目标、分析分科关联选择作业内容、设置真实情境创建任务导向、打破时空限制统整作业资源、贯穿多维评价提升作业质量以及落实过程监督提升作业效度。实践表明，跨学科单元作业促进了知识的融合与应用，培养了学生的实践能力和创新精神，为小学科学教育提供参考。

Graphical abstract

关键词

小学科学教育 / 素养导向 / 跨学科 / 单元作业 / 作业设计

《义务教育科学课程标准（2022年版）》（以下简称新课标）强调以探究为核心，注重培养学生的科学观念、科学思维、探究实践和态度与责任等核心素养，同时鼓励学生进行跨学科的学习与探究。跨学科单元作业作为一种新兴的教学模式，正是响应这一要求，通过整合多学科知识，设计富有挑战性和实践性的学习任务，为学生提供了更加全面和深入的学习体验。笔者以苏教版科学六年级上册“探索宇宙”单元为例，探索核心素养导向下的小学科学跨学科单元作业设计与实施路径。

1 跨学科单元作业的内涵与特征

1.1 跨学科单元作业的内涵

跨学科教学是基于多元智能理论教学的一种新思路，是对教育目的的一种全新思考，它以学生的多元智能发展为目标，通过整合多个学科的知识开展多元智能教学活动，把各个学科都联系起来^［1］。单元教学是以核心素养培养为目标，以整体联系为主要观点，依据课程理念、学科逻辑与内容结构，对学科知识进行整合、重组和开发的教学方式^［2］。它强调以大概念、大主题或大观念为中心，以大情境、大问题、大任务为引导，体现学习目标、评价任务、教学活动一体化、完整的结构化学习过程。

跨学科单元作业则是将跨学科的理念与大单元教学的模式相结合，形成的一种新型作业形式。它要求教师在设计作业时，统筹单元学习任务，围绕单元整体教学目标，融合多种学科知识和思维模式，设计具有综合性、实践性和挑战性的学习任务，引导学生在真实或模拟的情境中，综合运用多学科知识解决问题，提升综合素养。

1.2 跨学科单元作业的特征

相较于传统的专科作业，跨学科单元作业有利于拓宽儿童的认知视野，淡化学科界限，有利于儿童灵活运用知识解决实际生活问题，指向儿童多元智能发展，从而为人的全面且可持续发展奠定基础^［3］。跨学科单元作业具有以下4个特征。

（1） 生活情境性。跨学科单元作业凸显了强烈的生活情境性，它不仅仅是对课本知识的简单复现，而是巧妙地还原了生活中的真实场景，让学生仿佛置身于一个充满挑战与机遇的现实世界中。在这样的情境中，学生需要调动自己多年积累的不同学科经验和知识，灵活构建个性化的知识体系，用以解决那些真实而具体的问题。

（2） 内容整合性。跨学科单元作业不再局限于某一学科的狭隘范畴，而是跨越了学科的界限，将数学、科学、语言艺术、社会科学等多个领域的知识、经验和思维方式融为一体。这种整合并非简单地堆砌，而是基于对知识内在联系的深刻理解，通过巧妙的构思和设计，将原本割裂封闭的知识巧妙地串联起来，形成一个有机整体。

（3） 群体协作性。跨学科单元作业往往涉及复杂、开放且富有挑战性的内容，单凭一己之力难以完成。因此，它鼓励学生之间、学生与教师、学生与家长乃至更广泛的社会成员之间建立紧密的合作关系，共同面对挑战、分享资源、交流思想。

（4） 思维创新性。跨学科单元作业鼓励学生以多样化的思维方式整合知识、解决问题。在这个过程中，学生不再受限于某一学科的思维模式或框架，而是能够自由地穿梭于各个学科之间，寻找新的灵感和创意。这种跨学科的思维训练不仅激发了学生思维的发散性、灵活性和创造性，更培养了他们的批判性思维、创新精神和解决问题的能力。

2 跨学科单元作业设计的策略

基于对跨学科单元作业的内涵理解，这类作业的设计应聚焦于核心素养的培养。首先明确作业目标，以促进学生全面发展，分析各学科间的内在联系，精选跨学科作业内容。通过设置贴近生活的真实情境，创建任务导向型作业，激发学生的探索兴趣。同时打破传统时空限制，整合校内外资源，丰富作业形式。最后，实施多维评价体系，全面评估学生表现，不断提升作业质量与教育效果。以苏教版科学六年级上册“探索宇宙”单元为例，具体分析跨学科单元作业的设计策略。

2.1 聚焦核心素养，确定作业目标

制订与教学相互补充和促进的作业目标是设计具体作业内容的基础，确保作业目标与新课标中提出的核心素养要求相契合才能实现“教学评一体化”。深入分析“探索宇宙”单元在新课标中的要求，苏教版科学六年级上册“探索宇宙”单元涉及的核心概念是“宇宙中的地球”，依据教学内容要求和学业质量标准，从科学观念、科学思维、探究实践和态度与责任4个方面制订单元教学目标，结合六年级学生的认知发展水平与教学内容，明确了该单元指向学科核心素养的单元教学目标，最后依据单元教学目标制订出用于检测学生学习情况的单元作业目标。在此基础上，挖掘可以融合的跨学科元素，最终确定作业大主题：“宇宙探险家：寻找人类新家园”。制订与教学相互补充与促进的作业目标是设计具体作业内容的基础。作业目标与教学目标相辅相成，既有重复交叉，也有各自的侧重点实现优势互补，共同保障课程目标的实现。作业目标制订流程如图1所示。

2.2 分析分科关联，选择作业内容

跨学科单元作业的核心在于打破学科壁垒，实现知识的整合与关联。在选择作业内容时，需要深入分析不同学科之间的内在联系，找出它们之间的共同点和互补性。“新课标”中13个学科核心概念在不同的学段中要求不同，因此，在进行单元作业设计时不单要关注到单元内知识点之间的逻辑关系，还要关注不同的学科核心概念之间是否存在促进理解的关系，同时要考虑涉及的跨学科概念^［4］。

“探索宇宙”单元内容非常丰富，不仅融合了两个不同学段的核心概念内容，还涉及跨学科概念。我们在题目中融合不同的核心概念，形成跨学科的作业形式，能够帮助学生对科学学习有更完整的认识，除此之外，在题目中融合不同的学科，强化了学科间知识与方法的“联结”。

“探索宇宙”单元作业设计涉及的跨学科内容如下。

（1） 融合不同的核心概念：物质的运动与相互作用，生物体的稳态与调节。

（2） 融合不同的学科：数学、美术、语文、信息。

（3） 跨学科概念：系统与模型。

2.3 设置真实情境，创建任务导向

为了激发学生的学习兴趣和探究欲望，跨学科单元作业应设置真实或模拟的情境，让学生在解决实际问题的过程中学习和应用知识。作业情境可以分为这5种类型：生活情境、自然情境、环境情境、科学实践情境和技术与工程情境。情境可以是学生生活中的真实案例，也可以是未来可能遇到的社会问题。在情境中，教师应明确任务导向，即学生需要完成的具体任务或项目。这些任务应具有挑战性、实践性和综合性，能够促使学生主动思考和探索。

本单元作业从一开始就设置了“宇宙探险家：为人类寻找新家园”的科学实践情境，并贯穿作业的始终。虽然这个主题活动情境具有一定的虚拟性，但主题背后“环境污染、资源枯竭”的问题却是客观存在的，主题活动提供了学生在力所能及的范围内解决真实问题的机会。学生在参与主题活动中会感受到自己身处“宇宙探险家级别检测程序”中，通过完成一个个不同难度水平的任务，以进度条的形式，体会到自己的身份从“预备级宇宙探险家”升级到“精英级宇宙探险家”，最终成为“领导级宇宙探险家”，增加了作业的趣味性。升级关卡如图2所示。

2.4 打破时空限制，统整作业资源

跨学科单元作业的设计与实施需要充分利用各种资源，包括图书资料、网络资源、实验器材、社区资源等。为了打破时空限制，教师可以采用线上线下相结合的方式，利用信息技术手段拓展学习时间和空间。例如，利用网络平台发布作业任务、分享学习资源、进行在线讨论等；利用场馆资源组织实地考察、志愿服务等活动。同时，教师还应鼓励学生自主寻找和利用资源，培养他们的信息获取和加工能力。

本单元作业不仅为学生提供了宇宙相关知识的文字阅读资料，还将“了解太阳系”“制作火箭”等视频资源转换为二维码供学生观看学习。同时，鼓励、引导学生课后前往科技馆、天文馆等真实场馆开展研学，提供研学任务单等学习支架，帮助学生跨越时空限制，更全面深入地了解和宇宙有关的知识。基于上面的分析，笔者确定作业的相关属性如表1所示。

2.5 贯穿多维评价 ，提升作业质量

跨学科单元作业的评价应注重多维性和过程性。多维性体现在评价内容不仅包括学生的知识掌握情况，还包括学生的科学探究能力、创新能力、团队协作能力、沟通表达能力等多个方面。过程性则强调关注学生的学习过程和发展变化，及时给予反馈和指导^［5］。在评价方式上，可以采用自评、互评、师评相结合的方式，让学生参与到评价中来，提高他们的自我认知和自我调节能力。同时，教师还应根据评价结果及时调整教学策略和作业设计，以不断提升作业质量和教学效果。

“探索宇宙”单元作业内容的呈现采用不同的表达方式，满足多样化的学习需求，促使学生在完成作业的过程中能够发现生活中的科学，用科学的眼光思考生活，用科学的方法去解决生活中的一些实际问题。作业的类型除了有传统的一问一答填写文字的形式之外，还有实地观察、动手操作、搜集资料、创意表达等形式，让学生在完成作业的过程中使用到多种不同的关键能力。因此，评价量表既要检测学生对科学知识的掌握情况，也要考查学生素养发展提升的水平；既有关注学生完成作业过程性的评价，也有指向完成质量的终结性评价。同时要关注评价的客观性和发展性，通过自评、小组互评及教师评价这三方面来综合评价会更加客观。

2.6 落实过程监督，提升作业效度

跨学科单元作业是从单元整体视角出发，落实单元教学目标的作业合集，因此是在整个单元教学结束后评估学生学习成效而布置的作业。在设计与实施过程中，教师要精准地掌握学生学习情况，及时调整教学策略，确保教学与评价的一致性。这种一致性提高了学习效果，也为教师专业发展提供了支持。然而，单元作业实施仍面临挑战，可能存在学生完成作业不够及时，完成质量不高，依赖他人协助完成等问题。因此，教师需要关注学生完成作业的过程，利用评价量表培养学生的自律性和责任感，设立奖励机制，激发学生的积极性，同时加强家校沟通，鼓励家长适度参与学生完成作业的过程^［6］。

通过实践笔者发现，跨学科单元作业不仅是对《义务教育小学科学课程标准（2022年版）》要求的积极响应和有效实践，更是解决当前小学科学作业问题的创新之举。它打破了学科壁垒，促进了知识的融合与应用；注重实践操作和探究过程，培养了学生的实践能力和创新精神；关注个体差异，实现了作业的个性化和差异化；同时，多元化的评价体系和及时的反馈机制也为学生提供了更加全面、客观的学习反馈和有针对性的指导。因此，跨学科单元作业应成为小学科学作业设计的重要方向之一，以推动小学科学教育的持续发展，为学生的科学素养和综合能力的提升奠定坚实的基础。

参考文献

[1] 符阳玲.如何做好跨学科教学［J］.考试周刊，2013（27）：182-183.

[2] 陈烨娴.应用大单元教学，建构高效语文课堂［J］.江西教育，2024（23）：13-15.

[3] 石夏燕.小学科学跨学科融合作业设计策略研究［J］.教师，2024（02）：60-62.

[4] 施宇欢.“双减”背景下小学科学作业转型实践［J］.湖北教育（科学课），2024（02）：39-41.

[5] 李军，王较过.基于项目式学习的跨学科实践教学案例研究：以“探究桥梁的科学、人文和艺术之美”为例［J］.物理教师，2024，45（01）：37-40，44.

[6] 钟崇华.基于核心素养的小学科学作业设计策略探究［J］.基础教育论坛，2024（10）：101-103.

基金资助

厦门市“市管区培”专项学科带头人课题“小学科学跨学科大单元作业的设计和实践研究”(XIXDSM2023020131)