以跨学科项目式学习赋能科学教育育人方式变革——基于科学教育领航行动的实践探究

黄吉平(乐贤居士)

以跨学科项目式学习赋能科学教育育人方式变革——基于科学教育领航行动的实践探究

黄吉平

摘要

传统中小学科学教育长期存在“重知识传授、轻能力培育”的结构性偏差，课堂教学固化为知识点讲授、习题巩固、机械记忆的单一模式，弱化了学生科学思维、探究能力与创新素养的培育。科学教育领航行动立足基础教育课程改革需求，聚焦科学教育提质增效，以整合、拓展、深化现有科学课程为基础，以真实生活问题为载体，全面推进跨学科项目式学习。通过重构课堂育人逻辑，引导学生立足生活实际、对接科技前沿，实现从被动听课、机械答题到主动提问、自主设计、实践解决的身份转型，深度推动科学教育育人方式的系统性变革。本文结合当前科学教育现存问题，探析跨学科项目式学习的育人价值、实施路径与实践策略，为中小学科学教育高质量发展提供参考。

关键词

科学教育；领航行动；项目式学习；跨学科；育人变革；核心素养

一、引言

科学教育是基础教育的重要组成部分，是培养学生科学素养、创新精神与实践能力的核心载体，承担着为国家培育科技创新后备人才的重要使命。新时代基础教育课程改革明确提出，科学教育需立足核心素养，打破知识碎片化、教学机械化的传统模式，构建以探究为核心、以实践为载体、以成长为目标的育人体系。

长期以来，我国中小学科学教学受应试思维影响较深，多数课堂仍停留在“知识本位”的教学层面。教师以知识点讲解、重难点梳理、习题训练为主要教学方式，学生以记忆概念、背诵定理、套用公式为主要学习方式。这种教学模式能够快速完成知识传授任务，却割裂了科学知识与现实生活、生产实践、科技发展的内在关联，导致学生“懂知识、不会用、会做题、不会探究”，科学思维僵化、实践能力薄弱、创新意识不足，难以适配新时代科技创新人才的培育要求。

为破解科学教育育人短板，补齐能力培育短板，科学教育领航行动精准靶向传统教学痛点，明确提出不再盲目重构课程体系，而是立足现有科学课程资源进行整合优化、内容拓展与深度提质，将真实问题、跨学科融合、项目式探究作为科学教育改革的核心抓手，撬动中小学科学教育育人方式的深层变革，推动科学教育从“知识传授型”向“素养培育型”全面转型。

二、传统科学教育的育人偏差与现实困境

（一）教学理念固化，重知识轻素养

传统科学课堂以考试评价为导向，教学目标聚焦知识识记与题型训练，将科学教育简单等同于科学知识的普及与灌输。教师在教学过程中更加关注学生是否掌握课本概念、是否能够完成习题、是否取得卷面高分，忽视了科学教育的本质是培养学生观察世界、探究规律、解决问题的综合素养。知识学习与能力培养脱节，学生只知“是什么”，不知“为什么”和“怎么用”，科学探究的兴趣和内在动力逐渐消退。

（二）教学模式单一，重讲授轻探究

当前多数科学课堂仍以教师讲授为主，课堂流程固化、教学形式单一，学生始终处于被动接受的学习状态。课堂缺少真实的探究情境、完整的探究过程和自主的实践空间，实验教学多为验证性实验，学生按照既定步骤机械操作，无需自主思考、大胆质疑和创新设计。长期的被动式学习，导致学生缺乏问题意识、探究思维和批判精神。

（三）学科壁垒森严，重单科轻融合

自然科学本身具有综合性、关联性和实践性的特点，物理、化学、生物、地理等知识相互渗透、密不可分。但传统科学教学严格遵循单科教学体系，学科之间壁垒分明、互不衔接，知识呈现碎片化、孤立化状态。学生难以建立系统的科学认知体系，无法运用多学科知识解决复杂的现实问题，难以适应真实生活中综合性、复杂性的问题场景。

（四）学习场景封闭，重课本轻生活

传统科学教学局限于教室与课本，教学内容脱离生产生活实际，滞后于现代科技发展。学生的学习素材仅限于教材案例，缺少对生活现象、自然规律、社会生产、前沿科技的观察与探索。封闭的学习场景，让科学学习失去了现实根基，导致学生无法将所学知识迁移运用到真实场景中，科学实践能力培育严重缺失。

三、科学教育领航行动的改革内核与育人逻辑

针对传统科学教育的诸多短板，科学教育领航行动构建了“立足课程、依托问题、项目驱动、素养落地”的全新育人体系，摒弃推倒重建的粗放式改革思路，坚持整合、拓展、深化的精细化改革路径，在现有课程基础上提质增效，更贴合中小学教学实际，具备极强的落地性与实操性。

（一）课程优化：立足存量，提质增量

领航行动明确，科学教育改革无需脱离现有教材、重构全新课程体系，而是对现有科学课程内容进行系统整合、适度拓展与深度深化。通过梳理各学段科学知识脉络，打通零散知识点，构建系统化、结构化的知识体系；结合生活实际、地方资源、科技前沿拓展教学内容，弥补教材滞后性短板；深挖课程育人内涵，将思维培育、能力训练、素养提升融入常规教学，实现存量课程提质、增量内容赋能。

（二）教学转型：聚焦真问题，开展真探究

真实问题是科学探究的起点，也是连接课本知识与现实世界的桥梁。领航行动将“真实问题”作为科学教学的核心支点，彻底改变以课本习题、虚拟问题为主的训练模式。引导教师立足学生生活场景、自然现象、社会生产、科技热点提炼探究主题，让学生围绕真实存在、可探究、可实践的现实问题开展学习，让科学学习源于生活、用于生活。

（三）模式创新：跨学科融合，项目式驱动

跨学科项目式学习是领航行动的核心育人载体。打破单一学科教学壁垒，整合多学科知识、方法、思维与能力，围绕一个完整的项目主题，开展持续性、探究性、实践性学习。相较于传统碎片化课堂教学，项目式学习具备完整性、综合性、实践性、开放性的特点，能够完整复刻科学探究的真实流程，全面锻炼学生的问题发现、方案设计、实践操作、总结创新能力。

（四）身份重塑：从被动学习者到主动探究者

领航行动通过育人方式变革，彻底重塑学生的学习身份，实现三重核心转变。一是从被动接收知识的听课人，转变为主动观察生活、发现矛盾、梳理疑点的问题提出者；二是从照搬标准答案的答题人，转变为整合知识、梳理思路、统筹资源的方案设计者；三是从机械套用结论的做题人，转变为动手实践、反复试错、落地落地的问题解决者。三重身份的转变，真正实现了以生为本的育人目标。

四、跨学科项目式学习推动科学教育变革的实践路径

（一）锚定真实情境，确立项目探究主题

真实情境是项目式学习的根基。中小学科学教学应立足学生年龄特点、认知规律和生活实际，挖掘校园生活、家庭生活、自然环境、地方产业、前沿科技中的科学素材，设计贴近生活、难易适度、价值突出的跨学科项目主题。例如结合环境保护设计“校园垃圾分类与资源利用探究”，结合自然现象设计“区域气候与绿植生长调研”，结合科技发展设计“新能源设备的原理与应用探究”。真实的情境能够激发学生探究兴趣，让科学学习更具实用性与生命力。

（二）打破学科壁垒，构建跨学科知识体系

依托项目主题，整合物理、生物、地理、数学、劳动等多学科内容，打破单科教学局限，构建综合性知识框架。在项目探究过程中，引导学生运用数学知识统计数据、分析规律，运用物理化学知识解释现象原理，运用生物地理知识观察自然变化，运用劳动技能完成实践操作。通过多学科知识的融合运用，帮助学生建立系统、完整的科学认知，培养综合解决问题的能力。

（三）重构学习流程，落实完整探究过程

摒弃“讲授—刷题”的固化流程，构建“发现问题—设计方案—实践探究—分析总结—创新优化”的完整探究闭环。在项目实施中，教师弱化主导讲授角色，强化引导、陪伴、赋能的作用，给予学生充足的自主探究空间。鼓励学生自主观察发现问题、小组研讨设计方案、动手实践开展探究、对比数据总结规律、结合不足优化改进方案，在完整的实践过程中锻炼科学思维与探究能力。

（四）尊重探究差异，鼓励大胆试错创新

传统教学追求标准答案、统一结果，限制了学生的创新思维。项目式学习坚持开放性、多元化的评价理念，尊重学生的个性化思考与差异化探究。允许学生提出不同观点、设计不同方案、得出不同结论，鼓励学生大胆猜想、积极尝试、反复试错。教师重点关注学生的探究过程、思维方法、实践态度和创新意识，弱化单一结果评价，让学生敢于探究、乐于创新、勇于突破。

（五）对接科技前沿，拓宽科学育人视野

新时代科学教育不能局限于传统生活现象，更要对接国家科技发展前沿。在项目设计中适度融入人工智能、新能源、航天科技、生态保护、智能制造等前沿内容，引导学生跳出课本局限，关注国家科技发展、产业升级与社会进步。让学生在探究中感受科学技术的价值，树立科学理想、激发科创热情，培育科技创新后备人才。

五、育人方式变革的育人价值与实践意义

（一）补齐能力短板，实现知识与素养协同发展

跨学科项目式学习彻底扭转了“重知识、轻能力”的教学弊端，让学生在真实探究中实现知识理解、思维训练、能力提升同步发展。学生不再机械记忆科学概念，而是在实践中理解知识原理、掌握探究方法、积累科学经验，有效培育观察能力、思考能力、实践能力与创新能力，实现核心素养的全面落地。

（二）转变学习方式，培育终身探究的科学品质

项目式学习让学生从被动学习转变为主动探究，有效激发了学生的科学兴趣与内在学习动力。在持续的项目探究中，学生逐渐养成善于观察、乐于思考、敢于质疑、勤于实践的良好学习品质，形成严谨求实、勇于探索、坚持不懈的科学精神，为终身学习与持续发展奠定基础。

（三）优化育人模式，推动科学教育高质量发展

科学教育领航行动以项目式学习为支点，撬动了课堂教学模式、育人评价方式、课程实施体系的全方位变革，构建了适配新时代核心素养培育要求的科学教育新模式。有效解决了传统科学教育固化、滞后、单一的问题，推动中小学科学教育从应试化、知识化，走向生活化、实践化、素养化，助力基础教育科学教育提质增效。

（四）对接时代需求，培育科技创新后备人才

科技强国的根基在教育，核心在人才。新时代科学教育不仅要传授科学知识，更要培育学生的创新思维与科创能力。跨学科项目式学习立足真实问题、对接科技前沿，能够有效挖掘学生科创潜能，培育学生科学志向、创新意识与实践能力，为国家培育高素质科技创新后备人才提供坚实的教育支撑。

六、结语

科学教育的本质，是赋能学生认识世界、改造世界、创新世界。面对传统科学教育“重知识、轻能力”的育人短板，科学教育领航行动立足课程实际、聚焦核心问题、创新育人模式，以跨学科项目式学习为核心抓手，重构了科学教育的育人逻辑与实施路径。

通过整合优化现有课程、聚焦真实生活问题、开展跨学科探究实践，彻底打破了机械化、灌输式的传统教学模式，引导学生从被动的知识接收者，成长为主动的问题探究者、方案创造者与实践解决者。真正实现了科学知识、科学思维、实践能力、创新素养的一体化培育，有效推动了科学教育育人方式的系统性、深层次变革。

未来，中小学科学教育需持续深化领航行动改革理念，坚持以真实问题为导向、以项目探究为载体、以素养培育为目标，不断优化跨学科项目式学习实施路径，让科学学习扎根生活、对接时代、赋能成长，持续提升科学教育育人质量，为培育担当民族复兴大任的科技创新人才筑牢基础教育根基。