李序花，冯春艳，马红亮，金云波

2016 年，国务院办公厅印发了《全民科学素质行动计划纲要实施方案》，指出要在中学阶段加强各学科之间的横向关联，开展跨学科实践活动。2022 年，教育部发布了《义务教育课程方案（2022 年版）》（以下简称“新方案”），明确提出各学科应留出不少于10%的课时用于设计实施跨学科学习内容。在学术研究层面，跨学科主题教学主要关注跨学科内涵、价值、困境以及突破策略，对于教学实践的指导性颇为有限；在实践层面，教育行政部门、学校持续进行跨学科教学的尝试，如清华附小的“1+X 课程”、广东省教育研究院所开展的跨学科综合实验等，但已有跨学科主题教学缺乏统整，多是碎片化、零散性的综合实践教学，跨学科主题教学的设计路径还不够明确[1]。基于此，本文拟深入探讨跨学科主题教学的本质内涵、明晰其价值向度，并提出基于理解的跨学科主题教学设计路径，以期为跨学科教学的推进提供路径指引。

一、跨学科主题教学的本质内涵

“跨学科”是“interdisciplinary”的翻译，刘仲林最早将“interdisciplinary”译为“跨学科”，他指出：“跨学科”是超越一个已知学科的传统界域而进行的科学或者教学活动[2]。于国文、曹一鸣从综合性的角度出发，指出“跨学科教学是跨越学科之间的界限，在注重各学科内在逻辑的基础之上建立学科间的联系，并将学科进行整合，进而在教学实践中实施整合后的多学科融合教学”[3]。李洪修和崔亚雪从实用性的角度出发，认为跨学科教学是以主题为载体，整合两门及以上学科的知识和方法，以问题解决为目的的跨学科教学活动[4]。任学宝从整体性的角度出发，认为跨学科教学在坚持学科立场的基础上打破学科界限，围绕特定主题对教学目的、内容、资源、方式及评价诸要素的整体性设计与实施[5]。本研究从理解的角度出发，对跨学科主题教学的内涵作如下界定：跨学科主题教学是基于某一特定主题，设定跨学科教学目标，利用跨学科概念组织不同学科知识，通过任务链的方式展开对复杂问题的探究实践，并对其产生创造性理解，从而形成培育跨学科素养的教学。

二、跨学科主题教学的价值向度

跨学科主题教学具有既综合又实践的特点[6]，其一方面促进了学科融合、推进了学生的综合学习，发挥着单一学科难以实现的作用；另一方面弥补了中小学课程实践性缺失的问题，真实的情境学习和问题解决过程促进了学生对知识的跨学科理解。也正是因为如此，跨学科教学在世界范围内得到了普遍的关注。

（一）助益学科融合，推进综合学习

跨学科主题教学有助于学科融合。首先，从教学目标来看，跨学科主题教学旨在培养学生的跨学科素养，如运用系统视角看待事物的跨学科观念、利用辩证逻辑解决同一问题的跨学科思维等，跨学科素养目标的设定也决定了跨学科教学内容综合性的趋向。其次，从教学内容来看，跨学科主题教学在横向上将各学科之间关联紧密的知识联结在一起，还原了现实世界中事物的整体面貌，促进了学科知识的横向融合；在纵向上“跨学科主题”本身作为大概念能够促使教学内容的深化和延展，促进知识学习从事实、概念层面向图式、观念层面进行融合式转变。最后，从教学活动来看，跨学科主题教学往往需要针对现实情境设置挑战性任务，任务的开展可能会涉及到实地调查、模型制作、汇报演讲等活动，这些综合性活动进一步消解了学科壁垒，促进了学科融合。

跨学科主题教学有利于推进综合学习。综合学习是一种基于“整体性”思维的学习方式，是一种跨学科的学习方式[7]。首先，从学习方式上来看，跨学科主题教学旨在引导学生综合运用多学科的知识和方法分析和解决实际问题，有助于综合性思维的形成。其次，从改革导向上来看，综合学习代表了一种新的教育变革观，要求学生运用多视角的考察方法，展开对问题的探索，探究过程重视实物、事实和实践[8]。跨学科主题教学可视为综合学习的重要推进路径和范式。最后，从学习体验来看，综合学习是一种“原体验”过程，亦即裴斯泰洛齐所倡导的“生活即陶冶”，而跨学科主题教学也是以学生的生活经验为基础，让学生在解决实际问题的过程中习得新知、获得体验。

（二）增强实践性学习，促进跨学科理解

跨学科主题教学有助于增强实践性学习。我国中小学长期存在着实践缺失的现象，“新方案”着重强调“变革育人方式，突出实践”，明确了跨学科主题教学在实践性学习中的重要地位。第一，跨学科主题教学强调回归生活的真实情境。具身认知理论指出人在真实情境中才能使身心深度参与，唯此可以刺激大脑产生多维认知结构。第二，跨学科主题教学强调回归生活经验。马克思的本体论指出，实践是知行合一的手段，通过实践促使学生将静态的课本知识与社会、生活关联，产生最深层次的认知。第三，跨学科主题教学强调专家性思考。研究性学习、基于设计的学习等方式将学生的实践融入课堂，让学生像专家一样去体验知识的获得，这是一种真实的专业实践[9]。

跨学科主题教学有助于促进跨学科理解。第一，跨学科主题教学着重参与性理解，在教学过程中注重解决真实存在的问题，关注学生的实践经历，整个过程强调学生的主动参与[10]；在学习过程中，学生动脑又动手，既培养了他们的跨学科思维，又促进了知识的跨学科理解。第二，跨学科主题教学强调概念性理解[11]，在跨学科主题教学中不仅有实践性学习活动，促进学生对知识迁移应用，还可以利用问题串、任务链激发学生思考、关联课本中所学概念，从而促使学生利用不同学科的知识和方法，全局性解释现象、理解世界。

三、跨学科主题教学设计路径

实践证明，传统分科课程难以支撑跨学科素养的培育。因此，结合跨学科主题教学的综合性与实践性这两种价值取向，构建适合跨学科素养转化的教学路径尤为重要。跨学科主题教学要落地生根，主题设置、目标制定、知识建构、学习活动设计、教学评价这五个环节不可或缺。

（一）基于真实情境，设置主题

跨学科主题教学首先需要确定一个与实际生活密切相关的主题[12]，我们可以从以下几个层面获取跨学科主题：一是课程标准，比如《义务教育信息技术课程标准（2022 年版）》[13]按照学段将跨学科主题进行划分，如第一学段为“数字设备体验”、第二学段为“数据编码探秘”、第三学段为“小型系统模拟”、第四学段为“互联智能设计”；二是学生的学习兴趣，比如“看电影学历史”“中华英雄谱”等跨学科主题；三是调查研究和教学经验，比如“发酵食品制作”；四是急剧变化的社会生活，比如“基于碳中和理念构思低碳设计方案”“应对全球气候变化”等跨学科主题；五是地域文化特色，比如西安市经开五校位于渭河流域，该校师生围绕“渭河文化”，从“水之德”“水之润”“水之色”三个维度开展跨学科主题教学；六是教材内容的相通点，比如数学教材内容“认识时间”、语文教材内容“一分钟”、美术教材内容“小闹钟”都是二年级下册内容，教师可以整理并提取出“时间在哪里”的跨学科主题。

4.4.3 目镜头眼间距过小，不能双眼观察 出现这种情况主要是个别人眼间距太小，不能适应正常摆放的显微镜的目镜头的眼间距，但目镜头进一步缩小受镜架的阻挡，不能双眼观察。解决办法：可以把固定目镜的螺栓松动后旋转180°，重新固定，进一步缩小两目镜头的距离，适合眼间距窄的学生使用。

本研究基于《义务教育科学课程标准（2022年版）》和学生的兴趣点，选择教育科学出版社出版的五年级上册《科学》教材中“光”单元的“光影设计师”这一主题，进行跨学科主题教学路径设计。

（二）立足多维视角，明确教学目标

教学的好与坏主要看教学目标的达成情况，教学目标既是一堂课的起点，也是一堂课的终点。跨学科主题教学从一个具有引导功能的学科出发，运用关联学科的知识，通过有意义的连接，实现跨学科素养的达成。跨学科素养是学生在课程学习过程中逐步形成的跨学科价值观、必备品格和关键能力。我们可以从跨学科观念、跨学科思维、跨学科的探究实践、跨学科的态度和责任这四个维度考虑。

首先，跨学科观念是从跨学科视角理解不同领域的概念、原理和规律，形成对客观事物的总体认识和基本观点。知识是学生发展的起点，要落实核心素养，必须借助知识基础，才能解释科学现象和解决实际问题。其次，在跨学科思维方面，跨学科思维是从跨学科的视角，对自然界客观事物的本质属性、内在规律和相互关系的认识方式，运用比较分析、抽象概括、模型建构、推理论证、迭代测试、作品展示等方法进行思考和分析问题。跨学科思维是培育学生批判质疑、协作沟通、创新等科学精神的重要途径。再次，在跨学科的探究实践方面，跨学科主题来源于实际生活，跨学科教学强调学生与自然相遇，从学生的视角思考人与自然的生存之道，在对主题进行积极探索的过程中，自主构建知识、掌握规律、提高问题解决的能力。最后，在跨学科的态度和责任方面，态度责任是在认识自然规律、理解人与社会关系的基础上形成的科学态度和社会责任。科学态度主要体现在乐于探索自然界的奥秘，保持积极向上的探究热情，基于事实和证据大胆求真。社会责任是基于跨学科的认识及对真实世界的理解，参与社会事物的讨论，并做出理性的判断，担当社会责任，遵守伦理道德。例如，“光影设计师”这一课基于科学教材“光”单元，关联技术、数学、工程、艺术等学科，旨在培养学生的跨学科素养（如表1 所示）。

表1 “光影设计师”跨学科素养目标

（三）巧借概念统领，建构知识网络

仅仅明确跨学科的教学目标对于跨学科教学还是远远不够的，为了使跨学科的教学设计更加完整而且有效，必须基于一个主题对跨学科的学科内容进行整理和删选，而“大概念”就是组织跨学科内容的有力抓手。跨学科课程统整的知识由学科知识、学科间知识、跨学科知识三部分构成，其中“大概念”作为跨学科知识的核心，就像一个车轴将零散的事实、技能和经验有机组织起来[14]。美国《下一代科学标准》（NGSS）提出了“图式与模式、原因与结果、尺度与比例、物质与能量、结构与功能、系统与模型、稳定与变化”这样7 个跨学科大概念。在跨学科主题教学时，教师可以利用它们对核心概念进行细化分解以及横向联结，实现学科大概念的跨越。

跨学科主题教学知识的构建需要四个步骤：一是精心挑选，挑选利于跨学科主题教学的各科核心概念，这些核心概念不是人为设计出来的，而是来源于课程标准。核心概念往往存在于课程标准的每一个主题后面，例如“声和光”就是蕴藏在“运动和相互作用”这个主题后面的一个核心概念。二是横向串联，从不同学科选出来的核心概念，有些看似关联，但对解决问题并无意义，因此要摒弃那些无用的、重复的、再生性差的知识。用跨学科大概念统整精心挑选出来的核心概念，消除学科壁垒，实现学科概念大跨越，构建适于本主题的核心概念群。三是细化分解，将挑选出来的核心概念细化分解到每一个知识点当中，作为学生的学习任务。这些知识点也可为学生知识和技能测试以及学业评价提供参考。四是更新改造，教师要时刻关注社会发展和新的教育理念，剔除“繁、难、旧、偏”内容，将最新、最具时代特色的知识带给学生。在“光影设计师”这一跨学科主题实践活动中，学生在设计和制作光影灯的各个环节，都需要综合运用跨学科的知识。例如：学生在设计投影图案时需要学习光和影子相关的科学知识原理；在设计投影灯的时候需要了解设计图的尺寸、比例等数学知识；在制作时，需要掌握材料的切割和组装等工程技术知识；在设计光影剧场时，需要学习剧本的撰写、配音等艺术知识。而这些跨学科知识的组织，必须依据跨学科知识网络构建的四步骤来完成。

（四）聚焦学习理解，设计实践活动

理解是基于已有证据去发掘事实和方法背后的含义，并迁移应用在特定情境的思维活动，通常反映了人们推理、技巧方法使用的能力。格兰特·威金斯和杰伊·麦克泰格为基于理解的教学设计提供了WHERETO 这些工具（W：Where、Why，H：Hook、Hold，E：Explore、Experience，R：Reflect、Re vise，E：Evaluate，T：Tailor，O：Organize）[15]。学习活动作为教学设计的一部分，是知识内容与素养之间的纽带，WHERETO 工具中的WHER 为跨学科主题教学活动的设计提供了详细的路径标准[16]。

1.了解学习需求

W 解决的是从哪里来（Where from）到哪里去（Where to）的问题。教师在明确了教学目标以后，要考虑学生已知的内容有哪些，想知道的内容有哪些以及学习结束后学生能够学到什么。为此，教师在学习活动开始之前，有必要对学生的学习需求进行了解，设置K-W-L（Known-已知，Want-想知，Learn-新知）图表，将学生的反馈记录在此表格中。

2.设置问题与任务链

学习活动中的问题往往是那些有效的、发人深省的“锚点”，它可以让课堂教学变得更生动有趣。教师在设置问题时，应该从以下三个方面去思考：一是如何设置问题。教师提供的问题必须真实，而且与学生相关。它可以帮助学生精深学习内容，可以让学生投入其中。二是怎么处理问题。在日常教学中，往往会出现这样的一种现象：一个问题刚被抛出来，学生还未产生“渴望学习”的欲望，教师就急不可耐地提问学生或者给出大量超负荷信息。因此，我们要给出几秒钟甚至几分钟让学生思考和讨论的时间，问题的解决需要学生从不同方面考量，运用灵活多样的方法突破问题关键，最终让问题产生真实的效果。三是关注问题的真假。问题本身是为了解决认知冲突，而不是为了有趣，更不能让提问流于形式。好的问题，如同一个个关卡，可以将学习主题的核心概念连接起来，有效架构起主题的内容框架，从而使生活经验与学习内容产生意义关联。

任务主要是指学习者在信息收集、理解、加工或问题解决、决策时的课堂交际活动。问题与任务相互关联、相互呼应，一个问题之下必然暗含着一个任务。只有学习任务与现实生活中发生的问题有联系，与学生现在或者将来可能在校外遇到的情境相关，才能激发学生的学习动机。恰当的学习任务能够清晰地呈现学科基本信息和问题解决的策略，这些任务可以帮助教师不断辨别出学生学习的进步和学习困难程度。采用正确的教学方法，往往更有利于任务的完成，也有利于激发新知识与学生已有知识的联系，便于理解和运用。在跨学科主题教学中的问题驱动式教学、情境教学、小组协作、翻转课堂等具有实践性和互动性的教学方法经常被用来完成各种任务。“光影设计师”一课以任务链的形式展开，具体设计如图1 所示。

图1 “光影设计师”跨学科活动任务流程图

3.探索和体验

学习活动的核心在于探索和体验。学生如何参与到核心概念的学习和探索中？加深核心概念的学习需要什么样的体验？面对这些问题，要从以下两个方面进行思考：一是丰富学生体验。面对日益加剧的考试竞争，我们总认为学生需要无限多的知识，从来不考虑学生的学习体验，比如生物课上完，我们的学生还是“五谷不分”；数学中对于“单位”的体验、师范生“教育实习”等，都需要学生切身体会，才能深刻理解。换句话说，只有丰富的体验，核心概念才能被澄清，由此才能把抽象的概念带入生活。二是提供学习支架。在学习探索阶段，学生难免遇到不同的问题，使探索过程停滞不前。这时教师应该为学生及时提供教学支架，以便完成学习探索，当脚手架最终被撤去时，学习者已经具备了一套可应用的行动本领，并可以迁移应用。

“光影设计师”跨学科主题教学活动中，在基础知识技能探索阶段，教师采用两种学习模式来促进学生的探索体验：一种是统一授课，“光”单元内容是跨学科实践活动的“内核”，教师采用统一授课的形式开展；另一种是“拼图学习法”，为了提高学习效率，教师将每个小组的学生分为4 个专业的“小专家”，分别由市场分析师、结构工程师、技术工程师和外观美化师组成。“小专家”按照自己的专业需求，可以自主学习，也可以约跨学科教师学习。在体验工程师设计产品阶段，一个小组的4 个“小专家”拼图式交流学习，统筹设计产品。

4.反思与修改

学习活动最终指向表达、交流和作品的展示，一堂完整的课，必须留出时间让学生表达自己的所学、所思。例如：教师在一堂课结束时，留出几分钟时间让学生分享自己的收获和困惑；有作品产出的课堂，教师可以让学生介绍自己或者小组的作品，还可以让大家进行小组互评，对作品做进一步的改进和修改。在“光影设计师”跨学科主题教学中，在学生完成产品制作后，教师为了让学生跳出思维限制从而最大限度发挥创新思维，可以采用SCAMPER 方法进行多方位测试产品。即从替代（Substitute）、结合（Combine）、适应和调整（Adapt）、改变（Modify）、别的用途（Put to other uses）、去除（Eliminate）、重新排序（Rearrange）七个方向来测试原型。例如，针对材料连接不牢固这一问题，学生可以从“可否改变形状”“哪个部分可以被替代”这样两个方向考虑，最终利用插入粘黏代替对齐粘黏解决了接口处的牢固问题。教师鼓励学生从不同的角度来调整设计方案，以此来改进原型。最后，学生完成问题梳理记录单，并用红笔将自己的新思路在设计方案中进行标注。

（五）基于多元理解，设立教学评价

理解是多维和复杂的，为了构成成熟的理解，格兰特·威金斯和杰伊·麦克泰格提出了理解六个方面（解释、阐明、应用、洞察、神入和自知）。教学评价反映了学生对知识的理解情况。首先，过程性评价对应理解的“解释、阐明、应用”这三个层次。教师对学生在学习过程中解释现象、收集和处理数据、运用图片和模型等过程性行为进行评价。“光影设计师”主题教学中，教师把跨学科活动的过程按照活动参与度、活动中的沟通能力、提出想法的能力、小组合作能力分为4 个维度，每个维度按照“积极”“比较积极”“偶尔”“基本没有”设为不同的评分标准。其次，同伴互评对应理解的“洞察、神入”两个层次。“洞察”是聆听别人观点，用批判的眼光看待问题；“神入”是从同伴的观点、思路中寻求新的价值。因此，让学生对跨学科主题活动开展的过程进行互评，鼓励学生像评估员一样思考，同伴之间可以互评互学互进。例如：“光影设计师”评价表中，“小组其他人对我的建议”“我从其他成员那里学到的知识、技能”，这些都是学生与他人进行互评。最后，自我评价对应理解的“自知”层次。“自知”是一种正确的自我评估，自我评价的前提是了解自己的个人风格、思维习惯和偏见喜好。例如：“光影设计师”评价表中“我对本次活动做出的贡献”就是学生的自我评估。

因此，跨学科主题教学针对学生的评价应坚持这样几个原则：第一，教师评价的前提是理解学生。教师只有理解学生的学习特征，才能引导学生对跨学科主题进行持续思考，提升学生对学习的投入度。第二，教师要对学生进行课前、课中、课后的过程性评价，才能够全面确定学生是否发生了真正意义上的学习，激励学生在理解的基础上进行创造性学习。第三，教师要根据不同的场景和评价目标，自主设计评价工具，在使用的过程中不断修订和完善评价工具，以实现对学生精准的评价。第四，要善于运用多元评价方式和个性化评价方式来综合考量学生的学习表现。在实际教学中，由于评价对象的不同、个体的差异性以及学科的独特性等因素，我们不能套用一个模式，教师应该把这些特殊性都考虑进去，用多把尺子衡量教学，关注学生知识的获得和能力的提升。但不论哪种评价方式，都要求在评价的过程中进行育人，促进学生的全面发展和个性发展。