知识整合业已成为当代科学教育改革发展的趋势,而当前我国小学科学教育知识整合存在诸多问题,因此在小学科学教育中怎样组织和整合科学知识更能发挥尽可能大的价值成为一个亟待探讨的问题。为了在理论和实践实质性融合意义上深入系统研究这一问题,提出小学科学教育知合力这一范畴作为研究的思维枢纽和概念工具。知合力概念的由来、定位和内涵是本研究首先需要讨论的问题。知合力作为普遍性的概念,存在于不同的学科领域、课程、课堂教学及教科书中,是对“怎样组织和整合知识更能发挥尽可能大的价值”这一问题的有力回应。在本研究中将“知合力”理解为：知合力是有着整合可能性但却未整合或整合不够的不同类型、维度和层面的知识通过聚焦、序化、融通、建构等方式整合产生并发挥出来的力,是力之质、力之量、力之度和力之道的统一。知合力表征着一种复杂性的关系：体现着一种立体、全息、复杂、整合性的思维方式；承载着一种发展科学力和提升科学素养的价值追求。对小学科学教育知合力进行研究,在理论层面有助于从新的角度深化对科学本质、科学教育本质、科学教育知识整合的理解,拓展、丰富和深化科学教育理论研究；在实践层面有助于小学科学教育实践者形成合理观念、为小学科学教育知识整合、教学方式和教科书进一步改进提供策略建议,更好促进小学生科学力发展和科学素养提升。在研究中根据对象特征和研究需要,分别运用文献研究法、概念分析法、参与观察法、文本分析法和访谈法。总体思路呈现为：明确小学科学教育存在的问题及知合力的意义,探析知合力的理论基础,明晰知合力和小学科学教育知合力的内涵和维度；阐述小学科学教育知合力的表现层面；分析小学科学教育知合力形成的有效教学方式。从科学教育的产生发展、合理定义、内容和目的入手,明确小学科学教育存在的问题,表现为科学教育知识的片段化、教师科学教育知识整合意识和整合能力的低效化、学生完整的科学教育知识样态的箱格化三方面。基于科学教育存在的问题,提出小学科学教育知合力的概念并阐述小学科学教育知合力的意义,主要呈现为：首先,通过优化小学科学教育知识样态、促进小学科学教育活动有效开展、提升小学科学教学质量实现小学科学教学的优化；其次,通过促进科学知识学习、提升科学力、优化科学学习方式、培育科学精神,提升学生科学素养；最后,通过形成跨学科整合的认知图式、促进科学教学力的发展、提升科学素养,发展教师的科学教学智慧。知合力的有效形成离不开一定的理论基础的支撑和承载,这是开展小学科学教育知合力研究的理论基石。知识与能力的复杂关系理论、学科知识综合分化理论、复杂性科学理论、脑相容学习理论等均为本研究提供了有力的理论支撑。从小学科学教育知识及知合力等概念入手,明确小学科学教育知合力的内涵。小学科学教育知识包括物质科学、生命科学、地球与宇宙科学等各学科的科学事实性知识、科学概念性知识、科学理论性知识和科学程序性知识,涉及科学-技术-社会-环境及科学本质、科学史、科学实践等。小学科学教育知识整合是有着整合可能性但却未整合或整合不够的不同学科、层面、维度、类型的小学科学教育知识,依据某种原则加以聚焦、序化、融通、建构,形成新的统一性的过程。包括相关能力在内的小学科学力包括基本层面的科学观察力、科学实验力和科学思维力,综合层面的科学学习力和科学实践力,高层次综合层面的科学创造力等。小学科学教育知合力是指将有着整合可能性但却未整合或整合不够的不同学科、层面、维度、类型的小学科学教育知识,依据某种原则加以聚焦、序化、融通、建构所产生并发挥出来的力,是力之质、力之量、力之度和力之道的统一。小学科学教育知识整合产生特有的力,这种特有的力是一种科学教育知识的逻辑力,是科学教育知识本体层面的力,也是科学教育知识的生长力、启蒙力、感染力、转化力等辐射层面的力,这些力在角力与合成中最终指向知核力的实现。小学科学教育知合力的表现层面主要涉及两方面：本体层面和辐射层面。本体层面主要包括科学基本力(科学观察力、实验力、思维力)、科学学习力,科学实践力和科学创造力；辐射层面的力主要涉及科学生长力、科学启蒙力、科学(精神)感染力和科学转化力。科学生长力包括生发层面的科学生长驱动力、操作层面的科学生长操作力和实践层面的科学生长整合力；科学启蒙不仅涉及科学观念启蒙、科学知识启蒙,还涉及科学方式启蒙、科学技能和能力启蒙；科学启蒙不仅意味着学生科学思想、科学精神的全面觉醒,还意味着学生科学素养的持续提升、科学力的不断增强、科学品格的进一步塑造；科学(精神)感染力包括科学吸引力、科学渗透力和科学认同力；科学转化力包括从自在力到自为力的转化、从负向力和抵消力到正向力的转化、从知合力到知核力的转化。小学科学教育知合力形成的有效教学方式是小学科学教育知合力形成的方法和形式,涉及两个方面。一方面,合理的知识整合方式是知合力形成的基础,包括横向整合方式和纵向整合方式。围绕科学大概念组织小学科学教育知识并建构完整的科学概念体系是横向整合方式的要求,学习进阶是小学科学教育知识纵向整合的基础和呈现方式。另一方面,有效知识教学方式是知合力形成的实践路径。从大维(不同学科知识)、小维(同一学科知识)及不同类型科学教育知识整合及其内在关系出发阐述有效教学方式的建构,不同维度、层面、类型的小学科学教育知识整合需要不同的教学方式；有时同一维度或类型的小学科学教育知识整合则需要多种教学方式。无论是不同类型小学科学教育知识蕴含不同层面的科学力及教学方式的建构,还是大维(不同学科知识)和小维(同一学科知识)整合促进知合力形成的有效教学方式建构都是一个复杂的、多维的、与具体教学情境、人的复杂的头脑和心理等密切相关。