摘要：本研究探讨了小学科学实验探究教学与跨学科知识融合在“学习中心课堂”中的实践方法与效果。通过实验探究教学与数学、语言、艺术等学科的融合，构建以学生为中心的课堂教学模式，有效提升了学生的综合素养、创新能力与协作意识。研究表明，“学习中心课堂”促进了知识的迁移和应用，为科学教育提供了新的实践路径。

关键词：小学科学；跨学科融合；学习中心课堂

一、小学科学实验探究教学的核心内涵

（一）科学实验探究教学的定义与特征

科学实验探究教学是通过问题驱动的方式，让学生在实验活动中探索科学规律的一种教学形式。其特点是以学生为主体，强调学生的主动参与和实践能力的培养。具体来说，这种教学模式包括四个环节：发现问题、提出假设、设计并实施实验、总结和分析结论。在这一过程中，教师的角色从知识传授者转变为引导者和支持者，通过适时的提示和问题引导，帮助学生理解实验方法并掌握科学探究的基本技能。此外，科学实验探究教学强调通过实际操作和数据分析来验证理论，学生通过动手实践不仅可以巩固所学知识，还能提升逻辑思维和观察能力，从而实现理论与实践的有效结合。

（二）科学实验探究教学的意义

科学实验探究教学在小学教育中具有重要的实践意义。首先，它能够有效提升学生的科学素养，使学生更深入地理解科学的基本原理和研究方法。通过实验，学生能够亲身体验科学规律的发现过程，这比单纯的理论讲解更具说服力和感染力。其次，实验探究教学能够培养学生的创新能力和批判性思维。在实验过程中，学生需要提出假设并验证假设，从而发展问题解决能力和创新思维。此外，实验探究教学还能够增强学生的团队协作能力，通过小组合作，学生学会分工协作，共同解决问题。这种实践过程不仅强化了学生的学科知识，还帮助他们掌握了21世纪核心素养中的多项能力。

（三）小学科学教学面临的挑战

尽管科学实验探究教学在小学阶段具有诸多优势，但其实施过程中仍存在一些挑战。首先是师资水平的限制。部分小学教师缺乏科学探究教学的专业知识和技能，导致课堂活动流于形式，学生难以真正参与到探究活动中。其次，实验器材和教学资源的不足也限制了实验教学的广泛开展，许多学校在实验设备的配备和维护上投入不足。最后，学生的认知能力发展不均衡也是一个挑战。小学阶段学生的抽象思维能力尚未完全形成，复杂的实验设计可能让部分学生感到困惑。因此，如何设计既适合学生能力又能够启发思维的实验活动，成为教师需要重点关注的问题。通过不断优化教学设计和提升师资水平，这些挑战可以逐步得到解决，从而推动小学科学实验探究教学的进一步发展。

二、跨学科融合的“学习中心课堂”教学实践探索

（一）构建基于科学问题的跨学科课堂

“学习中心课堂”的核心是围绕真实的科学问题，将多学科知识有机融合，构建学生感兴趣的学习情境。例如，在探究“植物的生长条件”时，教师可以以科学学科为主线，结合数学学科设计实验数据的记录和分析任务，学生通过绘制折线图、柱状图展示植物在不同条件下的生长趋势。此外，结合语言学科，学生可以撰写实验观察日记，通过文字描述记录实验过程和结果，培养其语言表达能力和逻辑思维能力。在此基础上，教师还可以引入艺术学科任务，让学生以手绘方式设计植物生长的变化图，通过艺术表现巩固科学知识。这种以科学问题为导向的跨学科教学，不仅拓展了学生的知识广度，还促进了其对多学科知识的迁移与综合运用。通过多学科的协同作用，学生在解决科学问题时能建立起更加立体的认知结构，提升学习的深度与效果。

（二）设计学生为中心的实验活动

“学习中心课堂”强调学生在实验中的主体地位，实验设计应注重赋予学生主动性与创造性。在“运动与摩擦力”的实验中，教师可以引导学生围绕小车在不同材质表面的运动状况展开探究。学生分组后，自主选择实验材料，例如光滑的玻璃板、粗糙的砂纸或柔软的毛巾等，作为小车的运动表面，并使用弹簧测力计测量小车在这些表面上的滑动阻力。通过改变表面材质和施加力的大小，学生可以观察并记录摩擦力的变化趋势。

在实验过程中，学生可以提出假设，例如“光滑的表面摩擦力较小，小车运动更快”，并通过数据分析验证假设的正确性。为培养学生的批判性思维，教师鼓励他们提出改进实验的方法，如控制其他变量（小车重量或初速度），以确保结果的准确性。如果学生的实验数据出现偏差，教师可通过引导性问题帮助他们分析可能的误差来源，例如表面不平整或测量不精确。

（三）利用信息技术助力跨学科教学

信息技术的深度融合为“学习中心课堂”中的跨学科教学提供了更多创新实践可能。例如，在“食物中的营养”主题中，教师可以运用营养成分分析软件，指导学生将日常饮食数据输入系统，生成关于食物成分的详细图表。学生能够通过这些图表直观了解各类食物中的蛋白质、脂肪、碳水化合物等含量，分析饮食结构与人体健康的关系。此外，教师可以借助虚拟实验平台，让学生模拟人体对营养物质的吸收与利用过程，包括消化道内的分解、营养成分的转化与储存等，帮助学生深入理解营养代谢的生物学原理。

结合跨学科知识，学生还可以使用数据统计软件处理实验数据，绘制对比图表，例如分析不同饮食结构（高脂肪、高糖或均衡饮食）对健康指标的影响。在分析过程中，学生既能巩固生物学知识，又能锻炼数学统计能力，同时提升科学探究和数据分析的综合素养。

（四）优化评价与反馈机制

科学合理的评价与反馈机制是“学习中心课堂”教学效果的重要保障。在评价环节，教师应采用多元化的评价方式，对学生的实验操作能力、跨学科任务的完成情况以及合作与创新能力进行综合考察。例如，通过观察学生的实验操作，评估其是否按照科学探究的方法完成实验；通过分析探究报告或跨学科作品，评估学生对多学科知识的整合与应用能力。此外，课堂讨论和小组展示环节也可作为评价的重要途径，通过鼓励学生分享自己的思考过程和实验成果，教师可以发现学生对科学问题的独特见解和创新思维。反馈机制则需要注重及时性和针对性，教师应通过具体实例帮助学生发现不足之处，并提出改进建议。例如，在发现学生的探究报告中数据分析不够细致时，可指导其使用更多样化的图表工具进行数据呈现，从而提高其分析能力。这种优化的评价与反馈体系，不仅提升了学生的学习效率，还激发了他们的探究热情，促进其在跨学科学习中的全面发展。

结束语：

小学科学实验探究教学与跨学科知识融合的“学习中心课堂”为学生的全面发展提供了重要平台。通过多学科的整合，学生不仅掌握了科学知识与方法，还在思维、合作与创新能力方面得到了全面提升。未来，需要进一步优化教学设计与资源配置，为“学习中心课堂”提供更多支持，推动小学科学教育的可持续发展。

参考文献：

[1]甄丽娟.小学科学实验教学策略探究[J].教育学，2023（04）：120-125.

[2]蔡章建.论小学科学实验教学[J].教育学，2023（08）：88-92.