指向拔尖创新人才培养的跨学科主题学习课程结构刍论
作者: 王永明【摘 要】跨学科主题学习是培养拔尖创新人才的有效方式和途径,有助于拔尖创新人才培养的跨学科主题学习课程结构具有“跨”“高”“精”“尖”的特点。学校应着眼于这些特点挖掘综合性学习主题,理清不同学习主题之间的逻辑关系,构建有层次的课程结构,并聚焦前沿科技打造“尖端”课程。
【关键词】拔尖创新人才;跨学科主题学习;课程结构;课程建设
拔尖创新人才培养与跨学科主题学习之间有紧密关联——拔尖创新人才的特征、素质结构与跨学科主题学习的活动目标、特征、方式、规律之间有诸多相通之处;构建并实施跨学科主题学习课程有助于发展拔尖创新人才应具备的素养和能力。
一、拔尖创新人才培养与跨学科主题学习之间的关联
拔尖创新人才的培养没有固定模式,也无法固定其模式,这是由拔尖创新人才素质的特点决定的。但是,拔尖创新人才的培养与发展有一定的规律,概括成一句话就是,让学生深入内心,深入社会实践。当然,这需要科学合理的教育引导和支持作支撑。
让学生深入内心,就是让学生回归本心,发现自己的志趣、优势和潜力。学生的志趣、优势和潜力如何客观、具象地显现出来呢?一方面,教育者要引导学生通过反思,能够比较客观、真实地认识自我的经验、兴趣、志向、个性特点、人格特质、价值追求等;另一方面,教育者要引导学生联系外界(国家、社会、他人),在一种广泛的、多样化的关联中更加具体、直观、生动地发现自己的志趣、优势和潜力。比如,学生看到我国被西方制裁,于是立志成为一名芯片工程师或信息科学专家;学生看到社会上有人为非作歹,于是立志成为一名维护治安的警察;学生发现垃圾没有得到有效处理,于是立志做一名环境科学专家,研究废物利用;等等。学生如何更广泛、多样化地联系国家、社会、他人呢?这要通过广泛的社会实践来实现,也就是学生要在实践中学习和反思,在实践中联系国家、社会和他人,并通过与外界的联系认识自我。这就是我们说的“让学生深入社会实践”。通过广泛的社会实践以及与之配合的多样化学习和教育活动,学生能更好地发现自我志趣、优势和潜能,实现自我与外界的协同发展。
以上过程需要通过跨学科主题学习实现。社会实践及其研究活动大多数具有专业性、综合性、跨专业性等特点。比如,一个数学领域的问题可能也是计算机领域的问题,或物理、信息、经济、航天等领域中的问题,它们之间是一体关联的。跨学科主题学习与此特点非常契合,所以它是学生参与社会实践的一种合适的、有效的方式。更重要的是,它具有培养拔尖创新人才的巨大潜能。“一切创造都必定是跨学科的。能够从事创造性工作的人,一定是融通开放而非片面封闭的,没有融通,就不可能有创造性”,要想培养具有创新精神、实践能力的学生,不能只开设分科课程,还要加强学科间的联系。[1]大量研究表明,基于多学科融合的学习实践是培养学生创新素养的有效途径。通过这一途径,学生可以接触、获取大量新的观念,对原有的知识结构进行解构、重组,破除固有的思维定式,增加理论与实践的双向互动等,从而实现“跨界中启智,实践中激活”。[2]
根据以上逻辑,以培养拔尖创新人才为目的的跨学科主题学习,能够做到“让学生深入内心,深入社会实践”。我们要遵循这个目标和特质,有意识地建构跨学科主题学习及其课程体系。跨学科主题学习是拔尖创新人才培养的有效途径,我们要对应拔尖创新人才的素质结构建构合理的跨学科主题学习课程结构,为学生配备适宜而优质的师资、内容、活动、组织、资源、环境、机制等,使学生能切实地、高质量地深入社会实践和自我内心,激发拔尖创新人才主体性要素的发展。
二、培养拔尖创新人才的跨学科主题学习课程结构特征
以拔尖创新人才为培养目标的跨学科主题学习在课程结构上除了要做好“跨”,还应凸显“高”“精”“尖”的特征。“跨”是基础,“高”“精”“尖”指向的是跨学科主题学习课程质量要求,课程要匹配和满足拔尖创新人才发展的需求。
第一,“跨”的综合性学习主题。跨学科学习主题通常是一个相对复杂的、有真实情境的综合性问题,需要学生运用多学科的知识、技能、思想、方法去解释和解决,由此实现不同学科之间的“跨”。跨学科学习主题是跨学科主题学习课程体系的基本单元或基本单位,每一个学习主题构成一个课程模块,不同模块之间基于内在关联组成课程的结构体系。对“跨”的追求将推动跨学科主题学习课程呈现出跨越性、综合性和模块化的结构特征。
第二,“高”的跨学科主题结构体系。“高”是要让学生站在比较高层次的思维视野,超越特定学科的局限俯瞰不同学科,灵活自如地应用不同学科的知识解释和解决问题,并达到融会贯通。课程要达到“高”度,就要保证课程及其学习的系统性,没有系统性就无法凸显“高”的特征。对“高”的追求将推动跨学科主题学习课程呈现出阶段化、系列化和系统化的结构特征。如,北京市三帆中学在七年级、八年级的四个学期分别开设“水与生活”“健康生活之饮食”“健康生活之疾病”“低碳生活”四个主题的学习,形成以“生活”为中心的阶段化、系列化跨学科学习主题,每个主题又与同时段的学科学习相贯通。[3]
第三,“精”的跨学科主题学习内容。跨学科主题学习的课时非常有限,因此其课程内容的选择和设计必须认真考量。课程设置应做到“精”,要精选精炼学习主题和内容,而不是一味求难求多,要能够实现“以少胜多”,使学生真正学通、学透。“拔尖”和“创新”都是以精通、精专为前提的,“跨”能为学生建立宽厚的基础,“精”能使学生有所专长。对“精”的追求将推动跨学科主题学习课程呈现出专业化、特色化和精品化的结构特征。如,清华大学附属中学开发出“机器视觉与全息投影”等系列精品STEM课程,有力提升了学生的科技创新能力。
第四,“尖”的跨学科主题学习活动。“尖”是跨学科主题学习活动的目标,它要求学习活动关注社会前沿和科技前沿,活动方案有较强的挑战度和难度,有专业人士参与。我们要在学生最近发展区内开发出关联社会、科技前沿的尖端性跨学科主题学习活动,以充分激发学生的想象力、探索欲,激活学生的创造性思维。对学习活动“尖”的追求将推动跨学科主题学习课程呈现出挑战性、开放性和创新性的结构特征。如,中国人民大学附属小学开展的“用AI计算模拟种群增长”跨学科主题学习,引导学生在探索AI应用、数学建模、模拟技术、生物种群、生态安全等前沿知识和尖端技术中发展创新素养。[4]
三、培养拔尖创新人才的跨学科主题学习课程实践
目前,大部分学校的跨学科主题学习课程在“跨”“高”“精”“尖”上存在不足,如学习主题比较浅显,缺乏组织关联和类别归属,难以体现递进性与学习进阶,等等。这些问题弱化了拔尖创新人才培养的课程支持能力。为了解决这些问题,我们提出如下实践建议。
第一,善于开发优质的综合性学习主题,轻松实现不同学科之“跨”。首先,学校要鼓励教师尽可能多地发现和设计综合性的跨学科学习主题。多中方能选优,好的学习主题便于连接不同学科,也能被进一步设计、开发和实施。其次,学校要进行课程审议。课程审议是学校对跨学科主题学习的选题及其初步方案进行评价、讨论进而做出的决议。学校要通过课程审议,引导学习主题向着更合理、科学的“跨”和“高、精、尖”的方向发展。
第二,理清不同学习主题之间的逻辑关系,有序落实课程结构层次之“高”。对于跨学科主题学习课程的体系化建设,我们提出三个行动关键词,即归纳、对接、排序。首先,通过归纳和分类,提出几个较大的跨学科主题类别范畴,形成基本的类属关系和宏观的主题结构。然后,将具体的跨学科学习主题与大的类别范畴对接,与学科课程对接,与其他跨学科主题对接,理清它们之间的实践逻辑,使它们之间能够相互弥补与增进。最后,将不同的学习主题纳入学校课程表,形成有序的课程安排,建立与学校课程体系的现实关联。比如,教师从化学学科中产生跨学科学习主题,要先找出化学中哪些内容适合构建跨学科主题,归纳出其与生物、物理、工业制造、地理环境等有关的内容主题,然后对接。如某教师以“自来水厂净水过程”为学习主题,联接化学、物理和地理三门学科,将学习活动的实施分为三个具体步骤,依次纳入课程表中与学科教学协同的综合实践活动课。
第三,长期深耕一些跨学科学习主题,努力做到课程内容之“精”。首先,我们要认真研究哪些跨学科学习主题最适合自己的学校做精、做强。这样的主题通常能突出学校的课程优势和育人优势,有长期的实践积累和丰富的可用资源,有多维的教育意义和价值。其次,要使跨学科学习主题的内容更加系统与融通。学校不应以跨学科、综合性为借口,降低学习内容的精深度与专业性,反而要仔细研究跨学科课程与各个相关学科之间的关联,真正实现学科之间的融通,进而保证学生能够超越肤浅体验和简单操作的层面去学通、学透。如山东大学附属中学开发的“星系逆航”“疯狂的鸡蛋”等跨学科课程已持续实施8年,这些主题越做越深入,为学生的全面发展提供个性化的“土壤”。这些课程也成为学校的品牌课程。
第四,调动一切可利用的资源和力量,全力达成课程活动之“尖”。首先,选题和目标要尖端化。选题要紧密联系国家发展需要、科技发展前沿、当前社会和个人发展难题,能激活学生创造性思维,能激发学生参与实践的兴趣。其次,参与主体要尖端化。除了提升教师的专业素养和能力,学校还要引入科学家、文学家等参与跨学科主题学习活动,因为众多研究表明,优秀的导师是拔尖创新人才快速成长的关键因素。再次,活动方案要尖端化。跨学科主题学习的内容、过程、工具、手段、结果应用等都要尖端化,要开展丰富的、具有现实意义的探究、发明、创造与创新活动。最后,平台和资源要尖端化。学校要充分利用所在地区教育资源或者通过网络可以联系到的高端教育资源,如研究所、高校、科技公司、文化场馆等,与其建立常态化合作机制,为学生提供高端的教育环境和资源。
参考文献
[1][3]郭华等.跨学科主题学习是什么?怎么做?[M].北京:教育科学出版社,2023:8-9;49-50.
[2]师保国,单宏宇. 拔尖创新人才的早期特征与培育:创新品格的视角[J].人民教育,2024(12):18-21.
[4]和渊等.交叉学科视角下小学科学的创新教学实践——用AI计算模拟种群增长教学为例[J]. 中小学信息技术教育,2025.2:77-81.
(作者单位:山东师范大学教育学部)