摘要：
文章结合多年的教学实践，以“胡萝卜牙签搭高塔”项目为具体载体，构建了问题驱动、任务分解、技术赋能、评价闭环的跨学科项目式学习模式。该项目有机融合科学、数学、工程、技术等多学科知识，通过入项启动、方案设计、搭建实践、优化改进、出项展示五个递进式环节，依托信息化工具，着力培养学生的科学探究、工程实践与团队协作能力。经过多轮课堂实践与校级竞赛检验，项目学生参与率与任务完成率均达100%，学生的知识应用能力、问题解决能力得到显著提升，为小学科创活动实施提供了可直接借鉴、易于复刻的实践案例。

关键词：跨学科项目式学习；科创实践；结构与功能；小学科学；实践纪实

Abstract:
Based on years of teaching practice, this article uses the "Carrot and Toothpick Tower" project as a concrete case to establish an interdisciplinary project-based learning model driven by problem-solving, task decomposition, technology empowerment, and a closed-loop evaluation system. The project organically integrates knowledge from multiple disciplines such as science, mathematics, engineering, and technology. Through five progressive phases—project initiation, design planning, construction practice, optimization and improvement, and final presentation—and supported by information technology tools, it focuses on cultivating students' abilities in scientific inquiry, engineering practice, and teamwork. After multiple rounds of classroom implementation and school-level competitions, the project achieved a 100% student participation rate and task completion rate. Students demonstrated significant improvement in their ability to apply knowledge and solve problems. This project provides a practical case that can be directly referenced and easily replicated for implementing innovation activities in elementary schools.

Keywords: Interdisciplinary project-based learning; Innovation practice; Structure and function; Elementary school science; Practical record

一、引言

2022 年《义务教育小学科学课程标准》提出“强化跨学科实践，培养学生创新思维与实践能力”的核心要求¹。教学调研发现，传统科学课堂多是知识单向灌输，实践活动浅层，缺乏多学科知识深度融合。小学生处于形象思维向抽象思维过渡关键期，对操作类活动兴趣浓厚，但缺乏系统规划能力和科学思维方法。基于此学情，我们设计“胡萝卜牙签搭高塔”项目，以常见生活用品为载体，聚焦“结构与功能”跨学科概念，用真实任务驱动学生探究材料特性、结构设计与稳定性的内在联系，呈现项目实践全流程，为一线教师提供可复用的科创教学参考。

二、项目设计

1.设计依据

课标要求：紧扣小学科学“实践探究”与“跨学科融合”目标，落实“结构与功能”等概念。

学情适配：因小学生好奇但缺规划，以竞赛任务调动积极性，设计阶梯式任务，让不同水平学生获成功体验。

材料优势：用胡萝卜、牙签等易获取、低成本材料，降低参与门槛。

2.核心要素构建

本质问题：明确材料特点、结构设计与高塔稳定性的关系，引导学生用科学原理搭塔。

驱动任务：校园科技节“创意挑战赛”，要求 40 分钟内用 200 克胡萝卜和 200 根牙签搭又高又稳的塔，该怎么做？

学习目标：了解结构力学、材料特性等知识，提升动手操作、创新思维和团队协作能力，养成跨学科探究习惯，学会科学思考。

评价体系：采用过程性与终结性评价结合的多元评价体系，含各项任务评价工具，全面评价设计合理性、动手操作、问题解决、团队协作等方面。

三、项目实施

项目总共4课时，分成入项启动、方案设计、搭建实践、优化改进、出项展示五个环节。

1.入项启动（0.5课时）

问题导入：以“校园创意挑战赛”为场景，明确任务：“40分钟内，用200克胡萝卜和200根牙签搭建一座高塔。大家有没有信心在竞赛中脱颖而出？”

分组分工：3-4人一组，按学生动手能力、逻辑思维、表达能力等不同特长分组，设置设计师、材料管理员、操作员、记录员等角色。

材料准备：给每组发材料包，里面有1根胡萝卜、200根牙签、1把平头安全刀具、1块防滑案板和方案设计卡等用品。

2.方案设计（0.5课时）

知识铺垫：展示应县木塔、高压电塔等实例，让学生感受三角形结构不易变形、底部宽顶部窄可降低重心、连接处结实使整体更稳等核心原理，为设计方案打基础。

图1 材料与设计

工具辅助：教学生用希沃白板5“图形标注”功能，快速绘制带尺寸的结构草图，确定塔身截面形状、层数、每层胡萝卜块大小和牙签用量。

核心支架：为每组发放《方案设计卡》，通过两个关键问题引导思考，一是用直尺测量算好每层材料用量，让设计符合实际材料；二是结合知识经验探讨“哪种截面形状省材又稳”，培养科学论证能力。

成果输出：各小组填好含结构草图、材料规划和稳定措施的《方案设计卡》，每组派代表上台讲解设计思路，接受其他小组提问，教师针对性点评并给出优化建议。

评价：从设计合理性、数据准确性、创新性三个维度进行小组自评与教师评价。

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References：

中华人民共和国教育部. 义务教育小学科学课程标准 [M]. 北京：北京师范大学出版社，2022.