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跨界与融合

2021-05-17朱力

启迪与智慧·教育版 2021年4期
关键词:项目式科学工程

朱力

【摘   要】  《中共中央、国务院关于深化教育教学改革,全面提高义务教育质量的意见》指出:重点培养认知能力,促进思想发展,激发创新意识;为优化教学方法,教师应引导学生在课堂上积极思考,积极提问,进行自我调查。结合传统技术手段和现代技术手段的运用,注重情境教学;探索基于科目、基于课程的整合式教学,并进行合作式、研究式和项目式学习。

【关键词】  项目式;科学;工程;跨学科整合

基于项目的跨学科整合是目前比较流行的一种整合方式。基于项目的学习是指以实际问题作为起点,学生利用信息技术和多种资源进行探索,利用独立技能、团队协作等方式在特定时间内解决一系列相互关联的问题,并且结果以特定格式发布。如何有效进行基于项目化学习的跨学科信息课整合,我们从以下三个方面进行研究。

一、大胆尝试多种教学方式

因为跨学科整合涉及相关学科的专业知识,所以在基于实际项目的教学安排中,存在以下几种解决此类整合知识的方式。

1.同一个教师进行不同学科的教学。

2.来自不同学科的教师合作上同一节课,每个人分别负责各自所教的那部分知识教学。

3.如果知识点很多,分散且困难,则可以单独授课,然后集中在同一堂课中整合知識。例如,如果要制作大型活动海报,我们可以让美术老师和信息技术老师按照自己的教学分工同时上课,引导学生学习信息技术,激发学生的创造力和想象力。

二、基于项目化的策略探究

新课程改革的课程概念指导着学科整合策略。作为启动新课程改革的重要措施,其基本概念也应以课程概念为基础。根据学科整合的特点和中学信息技术课程的总体目标,为了提高学生的信息素养,提出了以下学科整合策略:首先将中学信息技术领域的不同知识点整合在一起。其次是学科内知识的其他方面进行整合。整合的目的是使学科课程的内容更具针对性,在实际教学过程中,可以根据需要进行整合,可以单独研究,也可以结合使用,其具有很大的灵活性。

三、项目式跨学科整合探析——以“净水器设计”项目为例

本项目以中学阶段的“净水器设计”为例,整合了科学、数学、技术和工程四门学科,课时内容分别为:以故事“巴巴爸爸回到地球”引入情境;“认识环境工程师的工作”,认识工程内容;“探究滤水材料”,科学探究实验;“设计净水器”,工程产品制作。其中情境故事贯穿课程始终,每一课时后都有具体的评价,包括认知、情感态度等的评价。

1.情境创设是项目式跨学科整合的关键。情境创设是项目式跨学科整合的特色之一,其创设情境的方法主要是通过故事书或绘本讲述不同国家的儿童遇到的现实问题。在“净水器设计”中,以绘本《巴巴爸爸回到地球》作为课程的线索,为整个课程提供了所需的真实情境。通过这个故事,学生思考“为什么河中的小动物会生病”“水为什么会被污染”“怎样让水变干净”“我们该怎样和巴巴爸爸一起帮助河流中的小动物”等问题。在完整的故事情境中,学生代入巴巴爸爸的角色,帮助巴巴爸爸思考解决的方案,学习和交流巴巴爸爸的解决方案。

2.学科概念促进整合的深刻理解。学生对概念的深层理解是课程和教学的目标,深层理解的过程在于建构深层的意义,而核心概念是超越事实性知识,这是一种跨文化的知识,它可以使思考超出学科的范围,促进思想的融合并增进深刻的理解,从而迁移到其他情境并系统地建构概念的深度和复杂性。

“净水器设计”围绕“河流受到污染”,以各学科的核心概念为设计起点,如工程技术核心概念“工程、技术和科学对社会和自然界有影响”。科学核心概念“物质有一定的特征,材料有一定的性能”,数学为科学和工程技术提供了一种精确的语言,用以计数、表示变量之间的关系、逻辑推理等,其核心概念包括在探究滤水材料时计算滤水效率,分析比较数据,在工程设计中要计算成本,考虑限制条件,决策并解决问题。核心概念是课程与学生认知更高层次整合的关键要素,如果多学科整合缺少核心概念,那么多学科教学仅仅是把学科知识与活动主题进行简单的匹配。

3.共通概念实现课程内涵的整合。共通概念有助于加深对学科核心概念的理解,它能搭建不同学科领域的知识,对跨学科课程进行内涵的整合。“净水器设计”课例中主要通过“模式”“因果关系”“结构和功能”三个共通概念作其他学科的内联和外延。共通概念不仅是一个概念,是一种思路,也是一套方法或具体操作。由于共通概念能够跨越学科的边界,实现多学科内在实质的联结,因此,共通概念往往被认为是跨学科整合的重要工具。

4.工程实践是一种基于项目的跨学科学习方法。研究是学习的重要方法,而设计是学习技术和工程的重要途径。科学实践可通过调查研究帮助学生了解科学知识的发展过程,从而更好地理解科学概念;工程实践能帮助学生更好地将学科概念、共通概念和工程设计建立联系。学生在科学与工程实践中能更好地构建意义,通过动手操作理解科学工程对社会问题的作用。

基于项目的学习可促进学生基本认知能力和全面综合能力的发展,并培养学生的创新能力、解决问题等高级思维能力和批判性思维。跨学科整合为基于项目的学习创造了机会,打破了学科之间的界限,使学生的认知能力进一步得到提升和发展。

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