摘要：數字技術在提升小學生科學探究素養和實現跨學科融合方面展現出顯著潛力。教師在數字技術的加持下融合科學、數學、語文等學科內容，可以豐富小學教學的內容與方法。以“水的循環與環境影響”為例，教師指導學生利用虛擬實驗室軟件、數據分析工具和協作平臺，在安全可控的環境中進行科學實驗，實時分析數據，并在跨學科背景下進行創作與交流。跨學科教學加深了學生對科學概念的理解，提升了批判性思維水平和解決問題的能力。研究表明，采用該策略開展跨學科數字化教學，能夠有效提升學生的綜合學科能力，為他們未來的學術和職業發展奠定堅實基礎。關鍵詞：數字技術；小學跨學科融合；學生科學探究素養21世紀信息技術飛速發展，數字技術的創新應用成為教學改革、創新的關鍵。在小學教育中，數字技術的引入不僅變革了教學方式，還為跨學科教學提供了新的可能。跨學科教學是教育創新的一種形式，旨在融合多學科內容，促進學生全面發展。科學探究素養是學生運用科學知識和方法解決問題的能力，對其未來發展至關重要[1]。但小學科學教育仍存在課程孤立、資源有限等問題，影響學生相關素養的發展。數字技術的介入為解決這一難題增加了可能性，教師利用互動科技、模擬實驗軟件等工具可創建更豐富的教學環境，激發學生的探究興趣與創新思維[2]。此外，教師應用數字技術還能有效融合科學、數學、信息技術等學科內容，設計具有挑戰性的跨學科項目，幫助學生在解決實際問題中深化跨學科知識，提升科學探究能力。一、數字技術在小學科學教學中的多元應用及其優勢（一）小學科學教學中數字技術的類型與應用數字技術在小學科學教學中應用廣泛，常見類型包括虛擬實驗室、協作平臺、數據分析工具、教學視頻平臺、互動游戲和在線圖書館（見表1）。這些工具有模擬實驗、數據分析和互動學習等功能，可幫助學生更直觀地理解科學概念，并提供靈活有效的教學支持。（二）數字技術在小學科學教學中應用的優勢1.操作便捷教師可以采用界面友好且易于獲取的數字工具，如教學視頻、互動游戲類軟件，讓學生觀看科學實驗視頻來理解抽象的理論，或者借助互動游戲學習生物分類等知識，顯著提升教學效果。2.資源豐富且支持互動借助在線圖書館和協作平臺，學生可以獲取多樣化的學習材料，實時檢測學習效果，并根據興趣自主學習。這有利于增強學生個性化學習體驗，提高學生的學習參與度。3.支持跨學科探究數字技術的應用正在促進科學與數學、語文、信息技術等學科的融合。教師可開展跨學科活動，如利用數學軟件分析植物生長數據，或撰寫報告，全面提升學生的科學探究能力。數字技術已在小學科學跨學科教學中發揮重要作用，顯著提升了教學質量，助推了學生科學探究素養的發展。尤其對于資源有限的學校，數字技術提供了公平的學習機會，有效縮小了教育差距。未來，應進一步探索數字技術高效應用的路徑。二、小學科學跨學科融合中應用數字技術的策略（一）構建跨學科知識體系，深化學科融合借助數字技術，教師可以將科學、數學和語文等學科內容有機整合，開展主題化教學設計，構建跨學科知識體系。例如，在“氣候變化”單元教學中，教師利用數字資源（如虛擬實驗室、數據分析工具和數字化文獻）引導學生探討科學原理，運用數學知識分析數據、研判趨勢，撰寫反思性文章或科普作品，提升寫作水平。數字技術的應用使知識的呈現更加直觀、靈活，使教學內容從單一學科的線性知識轉向多學科的系統性知識，這有利于學生多視角理解問題，提升跨學科思維能力。（二）設計項目式學習活動，促進深度探究教師可以設計跨學科的項目式學習活動，利用數字技術實現多學科知識的整合與實踐。例如，在“水循環與環境影響”項目中，學生利用虛擬實驗室模擬水循環現象，借助數學軟件分析數據，并撰寫報告。這樣的教學能有效引導學生解決實際問題，提升團隊合作能力和跨學科思維，同時激發學生學習興趣。（三）優化數字化教學環境，增強學習效果如今，教師開展數字化教學有大量高效工具支持。教師可利用增強現實（AR）和虛擬現實（VR）技術，讓學生沉浸式探究科學現象，例如觀察火山噴發或植物光合作用的過程。此外，智能化教學工具（如AI學習助手）能為學生提供個性化學習支持，幫助學生把控學習進度，提高學習效果。（四）創設動態教學情境，提升學習興趣數字技術能夠模擬真實場景，讓學生在動態情境中探索科學。例如，教師可以利用動畫和視頻展示“水循環”或“光合作用”等動態過程，引導學生觀察、提問并探索科學原理。按照語文課程教學要求，教師讓學生撰寫觀察日記或科普文章，可幫助他們在探究中實現語言表達能力和科學素養的同步發展。（五）支持個性化學習與團隊協作，滿足多樣化需求教師利用數字協作平臺（如GoogleClassroom）引導學生合作探究，在共享數據、討論問題的過程中撰寫跨學科研究報告。同時，利用KhanAcademy等平臺為不同能力的學生設計個性化任務，滿足多樣化學習需求。能力較強的學生可探索復雜跨學科項目（如環境監測數據分析），基礎薄弱的學生則完成簡單任務，逐步增強信心與能力。三、數字技術助力學生提升科學探究素養的實踐（一）“水的循環與環境影響”跨學科項目實踐在“水的循環與環境影響”跨學科探究活動中，學生的任務是利用數字工具深入研究水循環過程，并探討環境因素對水質的影響。該項目融合了科學、數學和語文等學科，利用數字技術支持不同階段的科學探究活動（如圖1）。1.觀察與記錄：數字顯微鏡與在線觀測工具的應用在項目初期，學生利用數字顯微鏡觀察不同水體（如河流、湖泊、地下水）中的微生物活動，記錄微生物對水質的影響。此外，學生借助在線實時觀測工具，可以遠程監測不同地理區域的水循環過程，包括降水量、蒸發量等數據。這些實時數據通過連接天氣觀測站等平臺獲取，并被記錄在電子表格中，方便后續分析和可視化展示。這一過程不僅讓學生在動態觀察中理解水循環的復雜性，還培養了他們在科學探究中的數據收集與管理能力。在應用數字化工具探究的過程中，學生逐漸掌握了運用數字技術記錄現象的方法，提高了他們對科學研究過程的參與感和理解力。2.假設建立與實驗設計：虛擬實驗室的模擬與優化為了探究環境條件對水質的影響，學生在虛擬實驗室（如PhET）中建立假設并設計實驗。例如，學生調整溫度、污染物濃度等變量，模擬水循環過程中水質的變化。虛擬實驗提供了安全、可控的實驗環境，允許學生反復調整實驗參數，觀察不同變量對實驗結果的影響。這一過程幫助學生深入理解變量控制和假設驗證的科學原理，培養了他們的批判性思維和實驗設計能力。此外，虛擬實驗還彌補了現實教學中實驗條件的不足，為學生提供了接觸科學探究復雜性的機會。3.數據收集與分析：電子表格與數據可視化工具的輔助在實驗階段，學生使用GoogleSheets或Excel等工具記錄實驗數據，數據包括不同環境條件下的水體蒸發速率和水質變化情況等。學生利用這些工具，不僅能完成數據錄入，還能進行圖表生成和趨勢分析，直觀地展示水質隨環境變化的趨勢。基于可視化分析，學生可以更直觀地理解實驗結果，進一步驗證假設的合理性。這一環節有效提升了學生在數據處理、圖表分析和科學解釋方面的能力，同時為后續科學結論的推理與表達奠定基礎。4.結論推理與報告撰寫：協作平臺的支持與反饋機制實驗完成后，學生需要撰寫報告，內容包括實驗目的、假設、數據分析以及改進水質的建議。在撰寫過程中，學生使用GoogleDocs等協作平臺進行實時分工與合作，共同完成報告的撰寫任務。這一過程不僅鍛煉了學生的語言表達與寫作能力，還幫助他們在協作中學習如何融合科學、數學和語文等多學科知識，形成綜合性的科學結論。利用協作平臺的實時反饋功能，教師能夠及時介入，指導學生優化報告內容，引導學生在實踐中理解科學與社會責任的關聯性。5.成果展示與評價：多媒體工具的創意應用在項目的總結階段，學生利用PowerPoint或GoogleSlides等多媒體工具，以圖文結合的形式展示探究成果。展示內容涵蓋水循環實驗的過程、數據分析結果和環保建議，圖表、視頻和圖像的融合使得研究成果更加生動直觀。成果展示不僅提升了學生的技術應用能力，還鍛煉了他們的公開表達與團隊合作能力。在展示環節，教師以提問、討論和反饋等方式進一步深化學生對項目內容的理解，同時鼓勵學生在科學探究中融入更多的創新，增強社會責任意識。（二）案例分析總結：數字化探究提升了學生的科學探究素養在“水的循環與環境影響”項目中，數字技術的應用貫穿了整個科學探究的各環節。從最初的觀察、實驗設計，到數據分析、報告撰寫，再到最終的成果展示，數字工具的應用不僅提升了學生的操作能力，還讓他們在整個探究過程中發展了批判性思維、數據處理、團隊協作等綜合能力，有效提升了學生的科學探究素養（見表2），為他們未來的學術和職業發展奠定了堅實的基礎。目前，數字技術在小學科學中的應用正在拓寬和加深，它在促進跨學科融合和提升學生科學探究素養方面顯示出獨特的優勢。數字技術的應用極大地豐富了教學方法和手段，不僅加深了學生對科學概念的理解和應用，還顯著提高了他們分析問題和解決問題的能力。具體來說，教師組織數據收集、實驗模擬和結果展示等實踐活動，讓學生在真實或高度仿真且充滿挑戰的環境中運用跨學科知識解決問題。這種經