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跨学科教学刍议

2023-07-06孙学东唐国瑞

教育研究与评论 2023年5期
关键词:跨学科教学问题解决核心素养

孙学东 唐国瑞

摘要:跨学科教学通过打破传统学科间的屏障 ,帮助学生在多学科融合的学习中激趣、明志、启智、晓理、践行 ,在自己的 “最近发展区 ”内,在自然耦合的学科生态中 ,在复杂的问题式学习情境中,实现核心素养的培育。教师要坚持学科立场 ,进行 “1+N”多学科融合教学 ;确保评价先行 ,逆向设计跨学科教学 ;创设情境式主题,引发学生深度学习 ;聚焦问题的解决 ,培养学生高阶思维。此外,还要以团队合作为支撑 ,建设跨学科教学队伍。

关键词 :跨学科教学 ;核心素养 ;情境式主题 ;问题解决

2022年,教育部印发了最新版的义务教育课程方案和各学科课程标准 ,其中提及 “跨学科 ”近四百次 ,更提出各门课程用不少于 10%的课时设计跨学科主题学习 ,探索主题、项目、任务等内容组织方式 ,注重课程内容与学生经验、社会生活的关联 [1]。跨学科教学是以问题解决为出发点 ,将两门或多门学科知识、技能、思想、方法等进行融合 ,从而实现全面育人的教学方法。本文重点谈一谈跨学科教学的价值、特点和策略。一、跨学科教学的价值学科之间本没有天然的界限 ,只是人们在科学研究和教育学习活动中对知识领域的人为划分。这种特定研究领域的划分 ,虽然有助于学生在短时间内快速提升知识、技能 ,但也使得学科之间出现了无形的屏障 ,在一定程度上限制了学生的想象力与创造力。而跨学科教学就是为了打破这种学科屏障而开展的两门或多门学科之间的教育活动。在多学科融合教学的基础上 ,通过深度学习与研究,促进学生对知识与技能的掌握 ,解决个人或团体在真实情境中出现的依靠单学科知识 与技能难以解决的复杂问题 ,进而培养学生解决问题的能力和创新思维 ,让学生在对现象的发掘及探索中发展核心素养。

(一)在跨学科教学中激趣

跨学科教学的最终的目的是促进学生自主学习 ,不仅让学生掌握知识 ,更让学生在 “有意思 ”中感悟到 “有意义 ”。跨学科教学具有情境性、实践性、开放性、交叉性、科学性等特征 ,在相当大的程度上丰富了教学的内容 ,由此也极大地增强了学生学习的兴趣。特别是跨学科教学的情境性、开放性等特征决定了学习过程和学习结果的不确定性 ,为学习增添了更多探索的空间 ,使学习充满了意义感,促使学生倾注更多的精力在学习中 ,并对学习行为产生积极的推动作用。例如 ,数学课上 ,教师呈现一个巨大的脚印 ,让学生猜想拥有这么巨大脚印的怪物身高可能是多少 ,从而开展关于函数模型应用的跨学科教学。

(二)在跨学科教学中明志

跨学科教学多以情境式主题开展学习活动,引导学生在真实的或模拟真实的环境中学习 ,在不断拓展的活动时空和活动内容中逐渐与未来的生活产生联系 ,鼓励学生将学习主动关联生活 ,在活动中树立志向、规划人生,发展社会责任感。例如,《义务教育体育与健康课程标准 (2022年版 )》提供了两个跨学科教学案例 ,分别是 “长途奔袭 ,火速增援 ”和“吹响劳动的号角 ”。这两个案例不仅能培养学生的心肺功能、合作能力和团队精神 ,更能树立学生的国防意识、劳动意识和爱国主义精神。此外 ,体育教学中经常出现的 “小小消防员 ”情境更是让很多学生从小立志消防事业 ,坚定为人民服务的伟大志向。

(三)在跨学科教学中启智

跨学科教学引导学生跳出原有的学科框架,使用结构化思维对多学科知识、技能再加工,从而寻找到解决问题的途径。它是培养学生结构化思维的有效方式。结构化思维能够帮助学生把接收到的零散、无序的信息进行系统、条理的加工 ,提高解决问题的效率 ,使得学生成为一个有智慧的人。智慧是一个人能够衡量全局、辨析重点 ,明确什么是最可行又圆满的对策的领悟力。《中国高考报告 (2022)》指出 ,近年来 ,高考试题不断加大情境设置的多元性和开放度 ,以引导学生培养综合素养 ,提高解决实际问题的能力。[2]例如,2022年新高考语文 Ⅰ卷以围棋术语 “本手、妙手、俗手 ”为作文材料 ,引导学生从中感悟治学修身的哲理以及为人处事的方法 ,充分体现出以跨学科内容启发学生智慧的教育导向。

(四)在跨学科教学中晓理

以往 ,各门功课在 “学科本位 ”下,缺少多视角尤其是真实问题解决的观照 ,学生常常只有从知识到知识的肤浅理解。跨学科教学025中相关学科知识、现象的引入 ,为学生知识的学习提供智力支持和资源供给 ,在教学中起着方法、手段等工具作用 ,有助于学生发现隐藏在现象背后的科学原理 ,不仅 “知其然 ”,更 “知其所以然 ”。例如 ,“体育运动与心率 ”的数学跨学科主题学习中 ,学生可以通过对运动类型、运动时间、性别等变量因素的调节 ,运用数学和生物学知识发现体育运动和心率之间的函数关系 ,了解体育运动的功能与人体生理的调节机制 ,既深刻理解了数学函数模型的相关知识 ,也感悟了科学运动对健康成长的重要性。[3]

(五)在跨学科教学中践行

任何一门学科的发展都离不开实践 ,跨学科教学尤为注重实践的教学方式。它不以学习新知为主 ,而是在具体的情境中 ,通过真实的任务 ,检验知识的掌握情况 ,提高迁移运用的能力。在跨学科实践中 ,学生需要主动调度和发挥综合的知识和技能 ,通过实践活动完成跨学科问题的解决。例如 ,在体育项目“背越式跳高 ”的学习中 ,学生不仅要知道跳高是一项在身体重心低于横杆的情况下越过横杆的运动 ,更要将物理学中的重心知识运用在实践中 ,通过反复练习 ,不断体会 “背弓”是完成这一物理现象的主要技术动作 ,从而实现理论与实践的完美结合。

二、跨学科教学的特点

(一)处在学生的 “最近发展区 ”内

维果茨基认为 ,在认知活动中 ,儿童已有的水平和潜在的水平之间的差距就是其 “最近发展区 ”。跨学科教学的活动设计是建立在学生的 “最近发展区 ”内的。分别以小学五年级和初中八年級的快速跑教学为例。对前者,可以开展关于快速跑中步幅与步频关系的跨学科教学 ,引导学生研究幅度、频率与速度的关系 ,认识到增大步幅与提高步频是提高快速跑成绩的有效手段。对后者 ,可以结合物理知识中摩擦力、动力、阻力之间的关系,提问 “在快速跑前支撑阶段 ,运动员脚底接触地面的过程中 ,地面与脚底的摩擦力是动力 ,还是阻力 ”,引导学生在体验中发现 : “摆动腿大腿积极下放 ,小腿积极回摆 ‘扒地”[4]时,地面与脚底的摩擦力能为快速跑前支撑阶段提供强大的动力 ;而一旦失去了大腿的主动下压与踝关节的主动发力 ,快速跑前支撑阶段的摩擦力就是阻力了。进而 ,明白为什么优秀的短跑运动员在比赛中都高抬大腿并且用前脚掌主动 “扒地 ”。这里 ,在不同学段使用数学与物理知识进行快速跑的跨学科教学 ,就遵循了 “最近发展区 ”理论 ,让学生明白为什么要这样练 ,明确应该怎样练。

(二)处在自然耦合的学科生态中

跨学科学习是对社会实践活动的一种模拟,社会实践活动是没有明显的学科边界的。跨学科学习是链接学科学习和社会实践的桥梁,它在自然耦合的学科生态中完成社会实践活动。例如,《义务教育地理课程标准 (2022年版 )》提供的跨学科案例 “定向越野 ”,就是在模拟社会实践活动中将地理、体育、生物学、历史等学科知识与技能有机地融合 ,在无形之中实现学生能力的提升。

(三)处在复杂的问题式学习情境中

跨学科学习以问题为导向 ,它的基础不是学科之间拥有共同的方法 ,而在于面对共同的问题。跨学科教学的价值主要体现在问题的解决上 ,而其中的问题多是复杂的、劣构的,依靠单门学科不足以解决的。教师必须围绕问题的解决组织教学。学生在真实的或模拟真实的情境中 ,通过层层推進的问题 ,不断整合学科见解 ,采用一切有利于问题解决的策略展开持续深入的探究性学习 ,在回答问题、处理问题和解决问题的过程中实现知识的建构与能力的提升。例如 ,生物课上 ,光合作用的教学中 ,学生围绕 “二氧化碳是否光合作用的必要原料 ”这一问题 ,设计氢氧化钠在不同环境下吸收二氧化碳的对照实验 ,融合生物学与化学知识 ,解决复杂的问题。

(四)处在学生核心素养的培育过程中

跨学科教学关注学生综合能力的发展 ,通过有意义的学习帮助学生建立完整的知识体系 ,实现生活与学习的有机联系 ,促进核心素养的培育。《义务教育课程方案 (2022年版)》提出 ,要 “强化课程综合性和实践性 ,推动育人方式变革 ,着力发展学生核心素养”[5],并“开展跨学科主题教学 ,强化课程协同育人功能 ”[6]。跨学科教学在设计伊始 ,就要综合考虑各学科知识与能力的交叉点 ,确定符合学生核心素养培育的研学项目主题 ,立足学生关键能力的提升与必备品格的培养,从而具有与时俱进的时代性与适应性。

三、跨学科教学的策略

跨学科教学是在分科教学的背景下有意而为之的教学方式 ,它不是特殊教学情境下的临时起意 ,而是遵循教学规律 ,具有科学性与实践性的教学方式。

(一)坚持学科立场 ,进行 “1+N”多学科融合教学

跨学科教学并不取代学科课程 ,更不脱离学科课程 ,而坚持学科立场 ,通过多门学科资源的介入 ,实现学生能力的提升。在跨学科教学中 ,要坚持一门学科主导、多门学科支持的融合教育方式 ,注重学科之间的渗透性与关联性。其中 ,主导学科是跨学科教学中的主要认识对象与学习目标 ,是跨学科教学设计的发起点。其他学科作为方法、手段、工具、原理、情境、背景等为主导学科的教学提供资源供给与环境支持。通过各学科的协同作用 ,实现 “1+1>2”的教育效果。另外 ,学习的深度与广度是正相关的 ,在某一学科领域中研究得越深入 ,所触达的学科范围也就越广泛 ,需要解决的跨学科问题也就越多。正如郭华教授所说 :“跨学科要坚持学科立场,只有学好学科知识 ,才能够跨学科地解决问题。”

( 二)确保评价先行 ,逆向设计跨学科教学

跨学科教学要站在学生的 “最近发展区 ”内思考与确定研究的主题。在设计之初 ,首先要考虑 “学生知道了什么 ?还需要知道什么”,从而明确 “学生怎样才能知道 ”。这就要求跨学科教学保证评价先行 ,以评价为导向 ,通过逆向设计制定完整的教学方案。逆向设计按照 “确定学习目标 —制定学习评价方案—选择学习内容 —组织学习活动 ”的路线展开。其中 ,跨学科的学习目标是逆向设计的逻辑起点 ,学习评价方案的设计被提到了学习内容的选择与学习活动的组织之前。这样设计便于分析预设学习目标的科学性 ,同时有利于寻找实现学习目标的最佳学习内容,使得评价成为诊断和驱动目标达成的有效工具。“其意义在于使学习目标实现的思路和过程更加清晰化 ,使教与学的设计聚焦于学习目标的达成。”[7]

逆向设计跨学科教学 ,需要教师将评价贯穿于教学始终。首先 ,根据跨学科学习目标,从学生的思维、能力、情感等方面设计评价工具和评价任务 ;其次 ,围绕目标开展跨学科教学时 ,在评价的指导、反馈与调节作用下不断推进与优化学习过程 ,保障不偏离学习目标 ;再次 ,为学生提供各种能够展示自己能力、水平和个性的机会 ,促进学生的发展 ,为跨学科学习目标的最终达成提供证据。

(三)创设情境式主题 ,引发学生深度学习

跨学科教学注重情境式主题的创设。它不同于传统的通过反复操练和机械模仿来获取知识的教学方式 ,而是通过多学科知识的融合 ,深度参与跨学科主题任务 ,深入探究学习任务中的复杂问题 ,深层理解隐藏在情境式主题背后的理论知识 ,深刻体验沟通、合作、探索、整合等综合能力的运用 ,运用所学知识解决现实生活和客观世界中的问题 ,最终实现任务达成的深度学习方式。

以初中语文 “黄河颂 ”主题活动为例 ———结合主题内容和学生需求 ,设计黄河流域研学旅行。这是跨学科学习的典型场景。学生在行走中深入认识黄河 ,实地感受黄河流域的生态、文化和经济 ,从而深入理解黄河文明。写作教学贯穿于整个研学过程。在真实情境中 ,课程内容被活化 ,学生很容易产生表达的激情 ,诗歌创作、散文撰写、演讲体验、地质考察、历史研修等学习形态应运而生。

(四)聚焦问题的解决 ,培养学生高阶思维

跨学科教学的目的与价值主要是通过问题解决来体现的。如果说情境式主题是跨学科教学的载体 ,那么问题的呈现就是跨学科教学的脉络。首先 ,问题的呈现应是立体的 ,通过横向的链接实现跨学科的互联 ,通过纵向的延伸实现跨学科教学的推进 ;其次,研究的问题应是劣构的 ,解决问题的方法具有复杂性与不确定性 ;再次 ,问题的设计应是有针对性的 ,既要关注单学科知识与方法的运用 ,更要关注跨学科思维与精神的培养。

例如,《义务教育物理课程标准 (2022年版)》附录中给出的跨学科实践案例 “人体中的杠杆 ”,结合体育中考项目 “引体向上 ”进行跨学科设计 ,借助生物学中的肌肉工作原理 ,使学生明确引体向上动作的完成是因为肌肉收缩时的杠杆作用 ,并且在不同的运动阶段 ,有不同的肌肉群参与做功。学生在此基础上 ,就可以有针对性地为自己设计训练方案 ,让训练更高效。该案例运用物理与生物学的相关知识 ,聚焦并解决学生的现实问题 ,能在真实的情境中培养学生的高阶思维。

( 五)以团队合作为支撑 ,建设跨学科教学队伍

跨学科教学不局限于学科教师在课堂中简单借助其他学科知识或情境对本学科进行辅助教学 ,更是多学科教师组成团队 ,创设特定情境 ,聚焦针对性问题开展的复杂教育活动。跨学科教学团队应秉持一门学科主导 ,多门学科协同的建设原则 ,共同开发跨学科主题活动。这里 ,跨学科团队以及主导学科并非一成不变 ,而是根據学生能力发展以及跨学科主题的需要 ,在动态组合中不断调整。

另外 ,许多跨学科主题活动不仅发生在课堂中 ,也可能发生在课后 ,甚至是校外。这就需要从学校层面统筹规划跨学科团队的建设和跨学科主题活动的开展 ,帮助教师牵线搭桥 ,为跨学科教学的开展提供各种社会资源的支持 ,更好地促进学生核心素养的发展。与此同时 ,学校还要重视跨学科教师团队的发展 ,不断尝试、探索灵活多样的跨学科教研活动 ,增加各学科教师思想碰撞的机会 ,加速教师的专业成长 ,为更好地开展跨学科教学提供环境支持。

四、结语

跨学科教学是新时期教育改革的应然之举,是实现全面育人、培养创新人才的必由路径。跨学科教学不是简单地与其他学科 “相加”,而应通过自然的相互介入 ,实现与其他学科的融会贯通 ,从而起到 “相乘 ”的效果。一线教师要从思想上重视跨学科教学 ,转变传统教学观念 ,多学科协同推进跨学科教学落地生根。

参考文献 :

[1][5][6]中华人民共和国教育部 .义务教育课程方案 (2022年版 )[S].北京 :北京师范大学出版社 ,2022:11,前言 2,5.

[2]《中国高考报告》编委会 .中国高考报告(2022)[M].北京 :新华出版社 ,2022:21.

[3]孙学东 .如何设计和实施数学跨学科实践项目 [人民教育 ,:J].2022(15/16)102 103.

[4]孙为民 ,王国强 .着地缓冲对我国男子短跑途中跑技术的影响 [J].北京体育大学学报,2008(3):425 427.

[7]荣俊杰 ,阎智力 .逆向教学设计及其在体育教学中的应用路径 [J].武汉体育学院学报,2017(12):75 79.

(孙学东 ,江苏省无锡市教师发展学院。在《基础教育课程》《数学通报》等刊物发表论文 100余篇。获国家基础教育教学成果二等奖 1项,省级成果一等奖及以上 3项。唐国瑞 ,江苏省锡山高级中学实验学校。无锡市教学能手。全国体育树人创新杰出教师。获全国中小学自制教具比赛一等奖。)

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