为推进科学教育改革创新，深圳市积极探索跨学科主题教学新路径。本专题在深圳市中小学科学教育实验区优秀课例中精选了一批具有代表性的跨学科主题教学课例，供老师们参考学习。
植物的乐园
深圳市福田区红岭实验小学 彭密
以“植物如何影响我们的生活”为核心问题，整合科学、语文、数学、道德与法治、艺术等多学科内容，构建了“问题驱动—探究实践—成果展示”的教学闭环。课例通过六个层层递进的探究活动（如辨识生物与非生物、了解植物结构、探究生长周期等），引导学生从生活经验出发，在真实情境中观察、实验、记录与表达，最终通过“植物博览会”全面展示学生的学习成果。
跨学科教学深度融合
打破学科壁垒，将语文表达、数学测量、美术创作等融入科学探究，提升学生综合素养。
项目化学习与真实任务驱动
以“植物博览会”为成果输出，激发学生内在学习动机，增强学习过程的真实性与成就感。
多元评价与过程记录
通过写绘单、词卡过关、自评互评等方式，实现过程性评价与终结性评价结合，追踪并关注每一位学生的成长轨迹。
课例有效解决了传统教学中知识碎片化、学科割裂的问题，突破了学生对植物生命概念理解不深、表达能力不足等难点，为小学低段跨学科教学提供了可复制的实践模型。
设计与制作下雨报警器
深圳市盐田区外国语小学东和分校 陈树练
以四年级《电路》单元知识为基础，创设“智能家居”情境，围绕“设计与制作下雨报警器”任务驱动教学。课例以“问题—设计—制作—优化”为主线，融合科学、信息技术、工程、数学等多学科内容，引导学生通过探究电路原理、绘制设计草图、动手制作与调试优化等环节，完成下雨报警器的设计与制作，体现了“做中学”及学生主体的教育理念。
跨学科主题教学
有机整合科学（电路原理）、信息技术（传感器与编程）、工程（设计与制作）与数学（成本预算）等知识，打破了学科壁垒。
项目式学习驱动
以真实问题为导向，激发学生学习兴趣，培养其解决问题能力与创新思维。
分层探究与优化
从基础电路连接到故障检测、导电性探究，再到智能优化，逐步深入，突破教学难点。
多元评价体系
结合过程性与终结性评价，关注学生在探究、合作、表达等方面的素养提升。
课例有效解决传统教学“理论与实践脱节”“学科知识孤立”等问题，为跨学科主题教学提供示范，有力促进学生核心素养发展。
走近岩石标本
深圳市宝安区福新小学 邱奕斌
以“石韵探秘——制作我的岩石标本”项目为载体，聚焦“岩石特征观察与记录”核心任务，构建“三维观察—工具辅助—AI赋能—成果展示”的教学路径。通过创设“校园地质科普角”真实情境，引导学生从肉眼观察、触觉感知到工具刻画，系统掌握岩石颜色、纹理、颗粒、硬度等特征的科学描述方法，培养学生观察、记录与合作能力。
AI工具辅助探究
学生通过“AI地质博士”语音交互获取岩石名称与信息，实现“观察—检索—验证”的学习闭环。
跨学科与AI技术整合观察法”
整合“看、摸、刻”三种观察方式，结合硬度分级工具，突破学生对岩石特征观察与描述的难点。
结构化实验流程与可视化学习工具
通过工作分析法分解实验步骤，借助资料卡、记录表等可视化材料，系统构建知识框架，解决“颗粒描述不准确”“多岩石对比困难”等实际问题。
跨学科融合与真实任务驱动
将科学探究、信息技术与语文表达有机结合，在真实校园任务中激发学生学习动机，增强课程的综合性与实践性。
课例展现了技术赋能、方法创新与学科整合的实践路径，有效解决了传统科学课堂中观察不细、描述不准、兴趣不浓等难点，为小学科学教学提供了可借鉴的课例范式。
当AI遇上非遗，剪纸艺术的数智新生
人大附中深圳学校 贾东辉
以中国传统非遗文化剪纸艺术创作为载体，融合人工智能技术，采用项目式学习的形式，引导学生经历从提示词撰写、剪纸图案生成到剪纸创意设计的全过程。通过创设“设计剪纸主题的文创产品”的真实情境，将美术创作与人工智能技术应用进行融合，提升了学生的美育素养、信息素养与跨学科知识整合能力。
串联AI和数字化学习工具，引导学生运用“剪纸生花”软件进行基础图样设计，通过“即梦”AI平台根据提示词生成文创图样，利用UMU平台开展课堂协作，最终在大鱼云展平台完成作品在线展示。
课堂采用双师教学模式，美术教师负责传授非遗剪纸文化及常见创作技法，演示剪纸技巧，信息技术教师负责传授AI创作工具的使用、互动学习平台的使用，展示学生作品，共同为学生提供艺术与技术的支撑。
课例通过技术工具的应用与“双师联动”模式，有效突破了传统美术课堂的设计局限，极大地拓展了学生的创新空间，显著提升了教学效率与学习目标的达成度。
圆锥曲线的光学性质
广东实验中学深圳学校 徐媛
以“圆锥曲线的光学性质”为主题，采用“创设情境—探究猜想—理论证明—迁移应用—高考衔接”的递进式教学设计。通过“刁尼秀斯之耳”故事导入，结合AI数字人、网络画板等技术手段，动态演示光线反射路径，将抽象的几何性质可视化；引导学生通过小组合作运用解析法与几何法证明椭圆的光学性质，并类比推理双曲线与抛物线的性质，实现知识的迁移与深化。
跨学科融合与技术赋能
将数学与光学原理有机结合，利用AI工具突破传统教学中“画图难、理解难”的瓶颈，有效解决了“双曲线反向延长线”“抛物线平行光转换”等教学难点。
多元评价与分层探究
采用“教师引导—小组合作—AI助教—学生互评”的多元互动机制，鼓励学生运用解析法、几何法、费马原理等进行证明，兼顾不同层次学生的学习需求，强化逻辑推理与表达协作能力。
高考衔接与素养提升
以2025年八省联考题为例，引导学生运用光学性质简化几何求解过程，提升解题效率与学习成就感，落实“学以致用”的教学理念。
课例有效提升了学生的数学建模与创新思维能力，展示了数学与科技深度融合的有效模式，为跨学科主题教学提供了可借鉴的实施路径。
《仿生小工程师：搭建会“思考”的光控灯》
深圳市南山区文理实验学校（集团）文理二小 王亚帆
设计思路：
基于《义务教育科学课程标准》中“生物体的稳态与调节”与“技术与工程实践”的核心概念，构建融合生命科学、工程技术与信息科学的综合课程。以“光控灯仿生设计”为任务驱动，串联四年级电路基础与五年级神经系统知识，引导学生通过“感知—决策—执行”的系统逻辑，构建“工程系统↔生物系统”类比认知模型，实现从具象操作到抽象思维的深度跨越，形成跨学科知识整合与迁移能力。
创新亮点：
一是类比破抽象：针对“信息处理流程”的理解难点，设计“神经反射—光控系统”对比图与动态演示，引导学生通过“传感器对应眼、控制板对应脑、LED对应肌肉”的功能类比活动自主构建思维模型；
二是分层促思维：设置阶梯式任务，从基础搭建到系统优化，引导学生在“灯常亮”“无响应”等典型故障排查中培养系统调试能力，提升迭代优化的工程思维，实现从动手实践到创新思维的能力跃升；
三是融仿生，育素养：通过仿生学启示展现自然智慧，结合光控节能探讨培育科技责任感，实现知识传授与价值引领的融合。
课例以生物仿生为认知桥梁，工程实践为能力载体，构建“知识—思维—素养”三位一体教学范式，为跨学科主题教育提供了可推广的实践案例。
《千古弦图 丈量世界——勾股定理的探秘》
南方科技大学附属坪山学校 候云春
设计思路：
以“文化为魂、历史为线、探究为径、应用为果”为核心，构建“历史—本质—应用”三维闭环的教学模型。以《周髀算经》原典为切入点，将勾股定理置于先秦科技文明的语境中，引导学生通过动手测量特例、拼接赵爽弦图等活动，经历从特殊到一般、从具体到抽象的数学发现过程，并创设无人机航线和力的分解等真实物理情境，将抽象的数学定理转化为解决现实问题的“钥匙”，实现数学与物理的跨学科深度融合。
创新亮点：
一是教学结构的创新：构建“历史—探究—应用”三维闭环模型，有效打破了“定义—证明—练习”的传统线性教学结构，构建了以文化历史为起点、以动手探究为核心、以跨学科应用为归宿的教学闭环；
二是评价与延伸的创新：设计“分层评价+项目设想”的素养导向体系，覆盖“表述、计算、建模、文化理解”的多维分层评价量表，精准评估核心素养的发展水平。
课例有效激发了学生的民族自豪感与探究兴趣，在历史溯源与跨学科应用中深化了对数学思想的理解，形成了可推广的文化浸润式数学教学范式。
《给停电鱼缸设计和制作简易供氧器》
深圳市新安中学（集团）外国语学校 武荃
设计思路：
围绕“停电鱼缸缺氧”情境，以化学为主学科，融合物理、生物、数学、信息技术等内容，引导学生通过“明确需求，确定原理—设计方案，初制装置—测试效果，反思问题—优化迭代，展示评价”等环节，设计并制作简易供氧装置，解决家用鱼缸紧急供氧问题。在教学过程中，通过将设计、制作与评价有机结合，实现“教—学—评”一体化闭环。
创新亮点：
一是创设“为停电鱼缸设计制作供氧器”真实问题情境；
二是将评价嵌入项目全过程，引导学生自主制定并完善产品评价标准，通过动态评价与反馈推动产品迭代，使评价标准由静态标尺转变为记录学生成长的动态轨迹；
三是在发展系统与模型、比例与定量等跨学科大概念中，构建完整的认识与实践链条，强化元素观、变化观及定量观等化学观念，实现了项目的综合育人价值。
课例有效突破了传统教学中知识与实践脱节的局限，在真实任务中培养学生的合作能力与问题解决能力，为跨学科项目化教学提供了可借鉴的实施路径。
以上八个优秀课例集中展现了深圳在科学教育领域推进跨学科主题教学的创新成果。未来，深圳将持续深化科学教育实验区建设，推动跨学科教学模式在更广范围应用，为基础教育改革的深化贡献更多深圳智慧与实践范例。
本文来源：深圳市教育科学研究院
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