研读了《跨学科课程如何设计：大单元、大概念和工程设计挑战》一书，收获颇丰。书中诸多理念与方法可直接应用于小学科学教学实践，为优化科学课堂教学提供了新的思路与方向。

以往开展科学教学时，多遵循教材章节顺序逐课推进。例如讲解植物相关内容时，依次介绍根、茎、叶的结构与功能，各课时知识关联性较弱。学生课后虽能掌握零散知识点，但难以理解知识的实际应用价值，也无法构建完整的知识体系。书中提出的 “大单元设计” 理念，有效破解了这一问题。大单元设计并非简单叠加课时内容，而是以核心主题为统领，整合相关知识与技能，形成系统性的教学模块。以 “生态系统” 为主题设计大单元为例，可涵盖动植物识别、食物链与食物网分析、环境对生物的影响等科学内容，同时融入数学学科的数据统计（如统计校园植物种类与数量）、语文学科的观察记录（如撰写植物生长日记），通过跨学科整合，帮助学生建立知识间的内在联系，提升学习兴趣与综合应用能力。

“大概念” 教学同样给我留下深刻印象。书中明确，大概念是统摄多个具体知识点的核心观点，具有较强的迁移性与概括性。以 “物质是会变化的” 这一大概念为例，水结冰、蜡烛燃烧、铁生锈等具体科学现象，均可围绕该概念展开教学。以往教学中，常直接告知学生 “水结冰属于物理变化”，学生多处于被动记忆状态；如今则调整为引导学生通过实验观察水结冰的过程，对比蜡烛燃烧前后的物质变化，自主归纳 “部分变化可恢复原有状态，部分变化不可恢复” 的规律，逐步趋近 “物质是会变化的” 这一大概念。这种教学方式不仅帮助学生理解知识背后的逻辑，更培养了其分析新现象、解决新问题的能力。

此外，“工程设计挑战” 模块的设计，高度契合小学生的认知特点与实践需求。书中列举的案例（如设计可承载 10 枚鸡蛋的防摔保护装置）具有较强的可操作性。我曾在课堂中开展该实践活动，学生参与积极性显著提升。活动过程中，学生需先讨论材料选择（如棉花、气泡膜的适用性），再完成设计图纸绘制与实物制作，最后通过高空坠落测试验证方案可行性。测试后，师生共同分析成败原因：部分小组因装置重量过轻受风力影响偏移，或因包裹密封性不足导致鸡蛋破损。在此过程中，学生不仅运用了重力、缓冲等科学知识，还锻炼了动手操作与团队协作能力，更重要的是，逐步养成了直面问题、反复优化方案的科学探究精神。

在实践应用上述理念时，也面临一些实际问题。例如，大单元设计需投入更多时间进行材料准备与活动设计，可能对教学进度产生影响。但经过持续调整发现，前期的充分准备虽增加了工作量，却能让学生夯实知识基础，反而降低了后续复习的难度。此外，工程设计挑战活动中，部分学生存在参与度不足的情况。通过优化分组方式（减少小组人数）、明确分工（如设置绘图、材料裁剪、测试记录等岗位），确保每位学生都能参与到实践环节中，有效提升了全员参与度。

总体而言，该书让我深刻认识到，小学科学教学不仅要传递科学知识，更需培养学生的科学兴趣与科学思维，引导学生运用科学方法解决实际问题。未来教学中，我将继续探索大单元设计、大概念教学与工程设计挑战的融合路径，进一步提升科学课堂的趣味性与实效性，助力学生在科学学习中实现全面发展。