引言

核心素养导向下的课程改革要求：2022年版《义务教育科学课程标准》明确小学科学课程需立足核心素养培育，聚焦科学知识、科学思维、探究实践、态度责任四大维度目标。这要求科学教学不仅传递知识，更要关注学生学习过程与身心发展规律，而心理学为课程目标实现提供重要支撑。但当前小学科学教学仍存在“重知识传授、轻心理适配”倾向，难以满足核心素养培育要求。小学生处于具体运算阶段，抽象思维能力较弱，而科学概念具有抽象性与逻辑性，二者矛盾导致部分学生产生畏难情绪。同时，小学生好奇心强、乐于探究，但注意力持续时间短、学习动机易受外部因素影响，基于其认知发展与心理特点设计教学活动成为提升教学效果的关键。本研究首次系统构建小学科学课程与心理学融合的理论框架，明确融合的核心内涵、特征及理论支撑，丰富小学科学课程理论体系；同时拓展心理学在基础教育领域的应用维度，为跨学科教学研究提供新视角。另外通过探索融合的实施路径与教学策略，为小学科学教师提供具体教学指导，帮助其精准把握学生心理特点，优化教学过程，提升教学实效。此外，融合教学有助于化解学生科学学习中的心理障碍，激发学习兴趣，促进科学素养与心理品质协同发展，为小学生终身学习与发展奠定基础。

一、小学科学课程与心理学融合的概念界定

（一）小学科学课程的核心内涵与育人目标

小学科学课程以核心素养为导向，核心要素包括科学知识、科学思维、探究能力、科学态度四个方面。小学低段侧重直观感知与体验，教学内容以具体现象和简单概念为主，强调通过观察、操作激发学习兴趣；中段逐步过渡到间接感知与初步探究，注重引导学生进行简单的对比实验与数据分析；高段强化逻辑推理与系统探究，要求学生形成完整探究流程，能够运用科学知识解决实际问题。

（二）心理学融合的核心范畴

能够适用于科学教学的心理学分支，主要包括认知心理学、发展心理学、建构主义心理学、学习动机心理学、社会心理学。科学与心理学的“融合”，并非简单的理论叠加，而是将心理学的理论、方法与工具深度融入科学课程的设计、教学实施、评价反馈全过程。课程设计阶段依据学生认知发展规律确定教学目标与内容；教学实施阶段运用动机激发、情境创设等策略优化教学过程；评价反馈阶段结合多元评价理论，全面关注学生的知识掌握、能力提升与心理发展。

（三）融合的核心特征

适配性：充分贴合小学生的身心发展规律，针对不同学段学生的认知水平、思维特点与学习需求设计教学活动，化解科学知识的抽象性与学生思维的具体性之间的矛盾。

探究性：以心理学的探究过程理论为支撑，助力科学探究活动有序推进，引导学生在自主探究中建构科学概念，提升探究能力与思维水平。

协同性：实现科学素养与心理品质的协同发展，在培养学生科学知识与探究能力的同时，注重提升逻辑推理、问题解决、情绪管理等心理能力，塑造良好的科学态度与人格品质。

二、小学科学与心理学融合的理论基础

（一）认知心理学理论及其支撑作用

认知发展理论：小学阶段的学生主要处于皮亚杰儿童认知发展理论的具体运算阶段，具备初步逻辑思维能力，但仍依赖具体事物支持。

信息加工理论：在科学探究中，学生需接收实验现象、数据等信息，并进行整理、分析与应用。教师可以通过优化信息呈现方式、设计结构化的探究任务、提供信息整理工具等，提升学生信息加工效率。

（二）建构主义心理学理论及其支撑作用

知识建构理论：知识并非被动接收的客观存在，而是学习者在自主探究与互动中主动建构的。这要求科学教学摒弃“教师讲授、学生被动接受”模式，引导学生通过实验探究、合作交流等方式自主建构科学概念。

情境学习理论：强调学习应在真实情境中进行，通过与环境的互动实现知识的意义建构。在科学教学中，可以结合学生生活经验创设情境，让学生在真实问题情境中学习，提升知识应用能力。

（三）学习动机相关理论及其支撑作用

自我决定理论：人的内在动机源于基本心理需求的满足。在科学教学中，可以给予学生自主选择探究主题、设计实验方案的权利，满足其自主需求；设置难度适中的探究任务，让学生在完成任务后获得成就感，满足其胜任需求。

强化理论：积极的强化可增强行为发生的概率。在教学过程中，可通过多元评价方式对学生的探究行为、实验成果进行及时反馈与肯定，强化学生的积极学习行为，提升学习主动性。

（四）科学教育相关理论与心理学的契合点

小学科学的探究式学习理论强调学生通过自主探究发现问题、解决问题，这与认知心理学的探究过程模型高度契合。两者融合可为科学探究教学提供具体流程指导，确保探究活动的有序性与有效性。而科学的核心素养中的科学思维、探究能力与心理学中的逻辑推理、问题解决能力一脉相承；科学态度中的严谨求实、勇于创新与心理品质中的自信心、抗挫折能力密切相关。该协同理论为融合教学提供重要价值导向，确保教学活动既关注科学素养提升，又重视心理品质培育。

三、小学科学与心理学融合的现实价值与必要性

（一）契合小学生身心发展规律，提升科学学习的适配性

小学科学中的许多概念具有抽象性，而小学生抽象思维能力尚未成熟。通过融合发展心理学与认知心理学理论，采用直观教学、具象化表征等方式，可将抽象概念转化为学生易于理解的具体形象，帮助学生建立科学概念与生活经验之间的联系，化解学习中的认知障碍。

此外，小学生好奇心强、乐于动手操作，这一心理特点与科学探究的本质高度契合。融合学习动机心理学理论，设计富有趣味性与挑战性的探究任务，可充分激发学生的学习兴趣，让学生在探究中体验科学的乐趣。

（二）优化科学教学过程，提升教学实效

首先，通过融合认知心理学理论，教师可深入分析学生的认知起点与认知规律，精准定位教学重难点。同时，依据学生的认知水平、学习风格等差异，设计分层教学任务与个性化辅导方案，满足不同学生的学习需求，实现差异化教学。

其次，应提升探究活动的有序性与有效性。科学探究活动涉及多个环节，小学生往往缺乏有序开展探究的能力。融合建构主义与信息加工理论，为学生提供结构化的探究支架，引导学生逐步掌握探究流程，提升探究活动的有效性。

（三）促进小学生科学素养与心理品质协同发展

科学思维的培养与逻辑推理、问题解决等心理能力的提升具有协同效应。在科学探究中，学生需要对实验现象进行观察、分析与推理，这一过程不仅能提升科学思维能力，还能增强逻辑推理与问题解决能力。

科学态度的培育与自信心、抗挫折能力等心理品质的形成密切相关。在科学探究中，学生可能会遇到实验失败、结论与假设不符等情况，通过融合情绪管理与强化理论，引导学生正确看待失败，分析失败原因，鼓励学生勇于尝试、坚持不懈，可塑造学生严谨求实的科学态度，增强自信心与抗挫折能力。

四、小学科学与心理学融合的实施路径

（一）提升教师融合教学能力：构建分层培训体系

基础层：普及核心心理学理论。针对全体科学教师开展心理学基础理论培训，内容包括认知心理学、发展心理学、学习动机心理学等核心理论，重点讲解与科学教学密切相关的知识点。培训形式采用线上课程与线下讲座相结合的方式，确保教师掌握基础理论知识。

提升层：开展融合教学设计专项培训。选取有一定理论基础的教师参与专项培训，通过案例教学、实操演练等方式，提升教师的融合教学设计能力。组织教师进行教学设计实践，邀请专家进行点评与指导，帮助教师掌握融合教学的设计方法。

深化层：搭建教研平台，推进课题研究。建立融合教学教研团队，定期开展教研活动，组织教师分享融合教学经验与案例。鼓励教师申报融合教学相关课题，开展行动研究，探索不同学段、不同主题的融合教学模式。搭建校际交流平台，组织教师参观学习先进学校的融合教学实践，促进经验共享。

（二）优化课程设计：实现心理学与科学课程的深度融入

依据认知发展规律设计教学内容。低段教学侧重直观体验与感性认识，选取生活中常见的科学现象作为教学内容，如“认识植物”等，采用观察、操作、游戏等教学方式；中段逐步引入简单的科学概念与探究活动，如“声音的产生”等，引导学生进行对比实验与数据分析；高段强化逻辑推理与系统探究，选取抽象性较强的科学概念，如“生态系统”等，采用探究式、项目式教学方式。

结合学习动机理论优化教学目标。教学目标的制定应兼顾知识目标、能力目标与心理目标。知识目标聚焦科学概念与原理的掌握；能力目标关注探究能力、思维能力的提升；心理目标强调学习兴趣、自信心、抗挫折能力等的培育。例如，“植物的生长变化”一课的教学目标可设定为：知识目标（了解植物的生长过程与条件）、能力目标（掌握观察、记录、分析数据的方法）、心理目标（激发对植物的热爱，培养坚持观察的品质）。

融入情绪管理理论，创设包容的探究环境。在教学中创设宽松、包容的探究环境，鼓励学生大胆提问、大胆尝试，允许学生出现错误。当学生遇到实验失败时，引导学生分析失败原因，鼓励学生重新尝试，培养学生的抗挫折能力。例如，在“探究种子萌发的条件”实验中，若部分学生的种子未萌发，引导学生分析可能的原因，并重新设计实验。

（三）创新教学实施策略：丰富融合教学形式

情境化教学：激活学习兴趣。基于建构主义情境学习理论，创设生活情境、问题情境、探究情境等多种教学情境。例如，在“电路连接”教学中，创设“设计教室照明电路”的任务情境，让学生在完成任务的过程中学习电路连接知识。

差异化探究：满足多元需求。依据学生的认知水平、学习风格等差异，进行分层分组，设计不同难度的探究任务。基础组任务侧重基础知识的掌握与基本技能的训练，如“观察植物的生长过程并记录”；提高组任务强调探究能力的提升，如“探究光照对植物生长的影响”；拓展组任务注重创新思维的培养，如“设计无土栽培方案”。通过差异化探究，满足不同学生的学习需求。

合作学习：优化协作机制。结合社会心理学理论，优化小组分工与协作机制。小组分组采用异质分组的方式，确保每组学生的认知水平、能力特长互补。制定小组合作规则，引导学生学会倾听、交流、互助，培养团队合作精神。

反馈强化：提升学习效能。基于强化理论，设计多元化的评价反馈方式。过程性评价与终结性评价相结合，关注学生的探究过程与学习成果；定量评价与定性评价相结合，采用测试、实验报告、课堂表现、小组评价等多种评价工具；教师评价、学生自评与互评相结合，全面评价学生的学习表现。及时给予学生肯定与鼓励，强化积极的学习行为；针对存在的问题，提出具体的改进建议，帮助学生提升学习效能。

（四）完善支撑保障体系

资源保障：开发融合教学资源。组织专家、教师编写融合教学案例库，收录不同学段、不同主题的融合教学案例，为教师提供教学参考。开发融合教学资源包，包括课件、教学设计、实验指导、评价工具等，方便教师使用。

评价保障：构建多元评价体系。构建“知识掌握+能力提升+心理发展”的多元评价体系。知识掌握采用测试、作业等方式进行评价；能力提升通过实验操作、探究报告、项目成果等进行评价；心理发展采用观察、问卷、访谈等方式进行评价，关注学生的学习兴趣、自信心、抗挫折能力等。

学校保障：营造良好的融合教学氛围。学校应提高对融合教学的重视程度，将融合教学纳入学校的教学计划与发展规划。建立家校协同机制，通过家长会、家长学校等方式，向家长宣传融合教学的理念与意义，引导家长关注学生的探究能力与心理发展，形成教育合力。

五、小学科学与心理学融合的教学实践

（一）案例设计依据

对应学段与课程内容：本案例选取小学三年级科学课程“植物的生长变化”单元，该单元属于生命科学领域，主要内容包括植物的种子、根、茎、叶的功能，植物的生长过程与条件等。三年级学生处于具体运算阶段，具备初步的观察与探究能力，但抽象思维能力较弱，对植物生长的内在规律理解存在困难。

（二）融入的心理学理论

1.皮亚杰认知发展理论

针对三年级学生的具体运算阶段特点，采用直观教学、观察实验等方式，帮助学生理解植物生长的过程与条件。

2.自我决定理论

通过给予学生自主选择探究主题、设计实验方案的权利，满足学生的自主需求；设置难度适中的探究任务，让学生在完成任务后获得成就感，满足其胜任需求。

3.强化理论

采用多元化的评价反馈方式，对学生的观察记录、实验操作、探究成果进行及时肯定与鼓励，强化积极的学习行为。

4.设计目标

知识目标：了解植物的生长过程，掌握种子萌发的条件，知道根、茎、叶的功能。

能力目标：学会观察、记录植物的生长变化，掌握简单的实验设计与数据分析方法，提升探究能力与思维能力。

心理目标：激发对植物的热爱与探究兴趣，培养坚持观察、认真记录的品质，增强自信心与合作意识。

（三）具体案例设计

1.教学过程

（1）情境导入（10分钟）

播放植物生长过程延时摄影视频，创设“种子如何长成参天大树”的问题情境，激发学生的好奇心与探究欲望。提问：“种子需要什么条件才能发芽？植物的根、茎、叶有什么作用？”引导学生结合生活经验进行猜测，引出本节课的探究主题。

（2）自主探究（30分钟）

探究任务一：种子萌发的条件（15分钟）：将学生分为4个小组，每组自主选择探究变量（温度、水分、光照、空气），设计实验方案。教师提供实验装置与材料，指导学生控制变量，进行实验操作。学生记录实验过程与现象，完成实验报告。在这一过程中，教师关注学生的实验设计与操作，对存在的问题进行指导。

探究任务二：植物的根、茎、叶的功能（15分钟）：提供植物根、茎、叶模型与实物，引导学生进行观察与讨论。设置问题：“植物的根为什么向下生长？茎为什么向上生长？叶为什么是绿色的？”鼓励学生大胆猜测，通过查阅资料、小组交流等方式验证猜测。教师引导学生总结根、茎、叶的功能，形成科学概念。

（3）合作交流（15分钟）

各小组汇报探究成果，分享实验过程、现象与结论。其他小组进行提问与补充，教师进行点评与总结。通过小组交流，促进学生之间的思维碰撞，加深对知识的理解。

（4）总结反馈（5分钟）

教师总结本节课的核心知识，强调种子萌发的条件与植物各器官的功能。对学生的探究过程与成果进行评价，肯定学生的努力与创新，提出改进建议。鼓励学生继续观察自己种植的植物，记录生长变化，培养坚持观察的品质。

2.融合点体现

情境导入环节：运用动机激发理论，通过视频与问题情境激发学生的探究兴趣。

自主探究环节：依据自我决定理论，给予学生自主选择探究变量的权利，满足其自主需求；设置难度适中的探究任务，让学生在完成任务后获得成就感，满足其胜任需求。

合作交流环节：结合社会心理学理论，通过小组汇报与交流，促进学生之间的互动与互助，满足其关联需求。

总结反馈环节：基于强化理论，采用多元化的评价方式，对学生的表现进行肯定与鼓励，强化积极的学习行为。

（四）案例效果分析

实验班学生的课堂参与度（89.5%）明显高于对照班（67.2%），实验班学生主动提问、大胆尝试的人数更多，探究活动的有序性与有效性更强。实验班学生的平均成绩（85.6分）高于对照班（76.3分），差异具有统计学意义（t=5.82，p<0.01）。实验班学生对种子萌发条件、植物各器官功能等知识的掌握更为扎实，能够灵活运用知识解决实际问题。

验证结果表明，融合教学案例能够有效提升学生的课堂参与度与学习兴趣，促进学生对科学知识的掌握，提升探究能力与思维能力，同时还有助于培养学生的自信心、合作意识等心理品质。融合教学通过将心理学理论与科学教学有机结合，优化了教学过程，提升了教学实效，实现了科学素养与心理品质的协同发展。

六、结论与展望

（一）研究结论

小学科学课程与心理学的融合是核心素养导向下课程改革的必然要求，其核心内涵是将心理学理论与方法深度融入科学课程设计、教学实施、评价反馈全过程，具有适配性、探究性、协同性的特征。

认知心理学、建构主义、学习动机理论等为融合教学提供了坚实的理论基础，这些理论与科学教育理论的契合点，为融合教学的实践提供了重要支撑。融合教学具有重要的现实价值与必要性，能够契合小学生的身心发展规律，优化科学教学过程，促进科学素养与心理品质的协同发展，响应课程改革的要求。

构建“能力提升—课程优化—策略创新—保障完善”的四维实施路径，能够有效解决融合教学中存在的问题，提升融合教学的质量与水平。教学案例验证表明，融合教学能够有效提升教学实效，促进学生全面发展。

（二）研究不足

调查样本的覆盖面有限，样本的代表性有待进一步提升。案例验证的时间跨度较短，融合教学的长期效果有待进一步追踪与验证。对融合教学的评价体系研究不够深入，尚未构建出科学、系统、可操作的评价指标体系。

（三）未来展望

扩大研究范围，选取更多地区、不同类型的学校作为研究对象，开展大规模的调查研究，进一步了解融合教学的实践现状与问题，为融合教学的推广提供更有力的支撑。

深化融合教学的长期效果研究，对参与案例验证的学生进行长期追踪，分析融合教学对学生科学素养与心理品质发展的长期影响。

加强融合教学评价体系的研究，构建科学、系统、可操作的评价指标体系，为融合教学的评价提供依据。推动融合教学资源的系统化开发与推广应用，组织编写融合教学教材、案例库、资源包等，搭建线上资源平台，为教师提供丰富的教学资源支持。

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