赋能拔尖创新人才培养的跨学科主题学习知识整合路径
作者: 李俊堂 吴晗【摘 要】指向拔尖创新人才培养的跨学科主题学习要融会贯通多学科知识,在主题任务学习中开展创造性实践,解决复杂问题。教师在教学设计时要贯彻知识整合理念,充分挖掘学科知识的内在价值,深化其与主题任务之间的关系,寻求学科大概念;创建主题要依托真实问题,评估问题的适切性,搭建学科内外知识的联系;教学过程中要实施促进知识循环的逆向教学,即“课前开展问题诊断,明确知识整合目标”“课中落实‘教-学-评’一体化,加速知识转化”“课后布置跨学科综合性作业,增强知识整合成效”。
【关键词】跨学科主题学习;知识整合;问题情境;逆向教学
培养拔尖创新人才是深化课程教学改革的重要旨归。变革教学理念、教学内容、教学方式是拔尖创新人才培育的关键。跨学科主题学习作为新课程标准中课程形态的重要创新,是对拔尖创新人才培养问题的有力应答。跨学科主题学习的关键在于学科内外知识的整合,即以某学科为主导,将与之相关的其他学科知识按照问题解决的逻辑重新组织在特定的主题任务中,形成新的知识结构。要有效开展跨学科主题学习,教师需要贯彻课程整合理念,创设适于知识整合的任务情境,实施促进知识循环的逆向教学。
一、贯彻知识整合理念
1.挖掘学科知识内在价值
跨学科主题学习是立足学科的主动跨界。[1]跨学科教学的有效实施并不意味着对传统学科框架的全盘否定,教师应从学科的基础出发,优化、调整学科知识,再将知识结构化。这一过程要求教师在理解学科知识的核心内容和结构的前提下,合理调整和整合学科知识,引导学生在掌握本学科知识的过程中扩展到其他学科,综合应用多学科知识解决问题。如,在江苏省南通市启东实验小学六年级数学跨学科主题学习《小蜂巢,大学问》中,教师设置探究蜂巢结构的主题活动,提出驱动性问题“蜂巢为什么是正六边形”,引导学生在运用图形与几何模块的核心知识“图形的测量与密铺、周长与面积的关系”的过程中,结合科学学科中的抗压力、仿生学等知识分析现实问题。
2.深化学科知识与主题任务之间的关系
教学设计中,教师要思考如何促进学科知识与主题任务相互融入、有机结合。一方面,教师需要思考学科知识的实践形态和应用价值,如从知识内容出发追问其发生在什么场景中、起什么作用、如何起作用。这一系列追问可以转化成问题链,作为问题解答的知识原理,并随之生成知识结构。另一方面,教师需要将活动主题打造成知识集成点,如立足主题思考其在生活中的具体表现,这些表现分别反映什么问题、涉及哪些原因,可以运用哪些知识加以解释,这些知识能否与学科教学内容关联起来。教师通过这两个方面的思考,融合学科知识与主题任务,进一步设计两者之间的梯度进阶,有利于学生在学习知识的过程中学会思考、学会做事,进而创造性地掌握知识、解决问题。以浙江省杭州市学军小学六年级数学《清河坊·访河坊》跨学科主题学习为例,教师在教学设计时从数学学科中的比例、比例尺、测量、按比例放大与缩小、统计图、统计表等知识点出发,思考其在生活中如何运用于测绘制图中,进而形成绘制学校周边景点清河坊地图的主题任务。细化主题任务时,教师以“为河坊街改造提出建议”为知识的集成点,要求学生运用数学知识进行数据测量、分析和绘图,结合历史、文化等知识进行考量,形成综合性的解决方案。在这一过程中,学生通过解决真实问题将零散的数学知识系统化、情境化,这体现了从知识点到主题任务的整合。同时,学生还通过不断反思和调整,深化了对知识点的理解,形成了学科知识与主题任务关系的“双向奔赴”。
3.寻求学科大概念
学科大概念指学科中具有核心性、持久性和迁移性的关键概念或原理。[2]教师可以提炼具有统整性的大概念,并以这些大概念为核心,延伸与拓展其内涵,构建围绕大概念的知识网络。在跨学科学习中,教师要设计与大概念相关的主题任务。例如,在基于人教版小学语文五年级下册《丝绸之路》的跨学科主题学习设计中,教师以“文化交流与文明互鉴”为大概念,先引导学生思考丝绸之路如何促进古代东西方文明的交流与互鉴、语言在文化交流中的作用、它对现代社会的多元文化共存与合作有何启示等问题,接着组织学生计算商队的行进速度与贸易利润,讨论丝绸之路上的文化交流对现代社会的影响等。学生由此理解了数学公式在实际生活中的运用,掌握了丝绸之路的贸易路线、文化交流、经济价值及其对现代社会的启示,进而增强了跨文化理解力与社会责任感。
二、创设适于知识整合的问题情境
1.依托真实问题
教学中的真实问题内含学科知识的应用,指向将不同条件、情境统筹起来编排而成的系统性学习任务。一方面,它具有代表性,反映生活中可能碰到的各种情况;另一方面,它具有教育性,学生通过问题解决可以系统学习知识,获取实践经验,产生对事件的价值认识。例如,在杭州学军小学体育跨学科主题学习《“SOS”计划:基于BMI指数定制小学超重学生假期计划》中,教师基于小学生假期返校后体重再创“新高”这一普遍现象吸引学生注意力,将“你是否可以为自己设计一份专属的健康计划”作为教学的核心驱动问题,通过设置减重任务调动学生研究的积极性,通过引入BMI指数作为衡量学生体重状况的数据增加学习的可操作性。学生可以通过BMI指数的计算与监测,学习人教版数学二年级下册《数据收集与整理》;通过制订运动处方和监控运动强度,掌握体育中的运动管理知识;通过设计和制作DIY减重画册,提升美术学科中的艺术表现能力。在解决真实问题的过程中,学生不仅能学习多学科的具体知识,还能提升跨学科的综合能力、问题解决能力和自我管理能力,形成健康的生活方式和积极的学习态度。
2.评估问题的适切性
教师要关注教学问题的适切性,在学生的认知水平范围内平衡主题任务的难度。任务既要具备一定的挑战性,能激发学生的创新思维能力,又要在学生可接受范围内,不过于复杂,不挫伤他们探究的积极性。难度把握的标准在于,问题设置的起点是否基于学生已有经验,问题解决的方法和工具是否为学生所能控制和掌握,问题解决的过程能关联多少与学生已有经验相关的未知知识。例如,在北京市朝阳区呼家楼中心小学三年级数学《迷你小菜园》的跨学科主题学习中,教师设置“如何能让这些闲置的土地焕发生机,成为校园里一道美丽的风景线”驱动问题,充分利用学生已掌握的位置与方向、周长与面积等数学知识,并关联科学、信息技术、美术、语文和劳动等多学科内容。问题解决的方法和工具(如直尺、卷尺、数学公式、询问家长或网络查询等),学生均能掌握和操作,这就确保了他们在解决问题时的自主性和可控性。
3.搭建学科内外知识的联系
创设情境的最终目的是帮助学生更好地学习知识、发展素养,故跨学科主题学习的情境创设需要形成鲜明的线索,帮助学生在情境中建立起知识网络,从而促进不同学科知识的协同作用和综合运用。例如,在杭州市保俶塔实验学校六年级数学《“完美”的水杯》的跨学科主题学习中,教师通过设置“如何设计一款能够放入抽屉的‘完美’水杯”驱动性问题情境,引导学生串联立方体、圆柱体的表面积与体积计算等数学知识。为解决这一问题,学生不仅要运用已有的数学知识(测量、统计、几何图形的展开图等),还要将这些知识与实际生活中的需求(水杯的摆放得当、高度适宜、容积合理等)相结合。同时,学生还要将数学知识与美术设计、科学探究等跨学科知识关联起来。
三、实施促进知识循环的逆向教学
1.课前开展问题诊断,明确知识整合目标
逆向教学设计强调评价前置,通过诊断学生认知,帮助学生明确学习目标,为高效学习知识、解决问题奠定基础。教学实施过程中,教师通过问题导入,既能帮助学生快速进入学习状态,又能引导其通过思考,明确学习目标与方向,针对性地补齐知识、强化认识、发展能力、解决问题。例如,在杭州市学军小学数学跨学科主题学习《DIY浙江旅游小“红”书》中,教师通过设置如何识读旅游地图这一前置性问题,评估学生对位置与方向相关知识的掌握情况:明确物体的相对位置,才能解决如何标注景点位置的问题;理解并整合数学中的测量、符号概念与美术中的视觉表达技巧,才能解决如何设计方便阅读的地图这个问题,增强地图的可读性;运用时、分、秒的计算,才能解决如何补充时间信息、合理安排行程的问题。由此,通过诊断评估,学生可以从真实情境中认识自身在空间定位、信息表达和时间规划等方面是否存在问题,进而明确学习方向。
2.课中落实“教-学-评”一体化,加速知识转化
主题任务作为评估学生学习质量的工具融入跨学科学习过程中,有利于实现“教-学-评”一体化。通过及时评估,教师能了解学生的学习进度、知识掌握情况以及存在的知识盲点,从而调整教学内容和策略。学生思考知识的转化应用,整合各方面知识、各种方法,调动各种工具解决问题,能形成对知识的系统性认识。
评估点的设置应当结合任务相关事件发展的节点,这样才能体现进阶性。例如,《DIY浙江旅游小“红”书》学习的主题任务可分解为三个核心问题:如何标注景点位置、如何设计方便阅读的地图、如何补充时间信息。教学过程中,伴随着学生绘制旅游地图,教师可同步评估主题任务学习每个环节的情况,包括地图的准确性和可读性、时间规划的合理性、跨学科整合能力及自主探究能力等,并给予针对性建议,确保学生在解决真实问题的过程中,实现知识的深度建构与综合素养的提升。
3.课后布置跨学科综合性作业,增强知识整合成效
跨学科综合性作业是综合两个及以上学科知识,以习题、探究、实践、实验等方式开展的作业,能起到复习、巩固、深化学习效果的作用。教师布置综合性作业能帮助学生归纳与巩固所学知识,在不同学科的知识框架内深度思考和整合,从而培养跨学科知识的综合应用以及创新能力,为后续学习奠定基础。在《DIY浙江旅游小“红”书》课例中,要完成制作一份“DIY浙江旅游小‘红’书”的综合性作业,学生需自主结合数学“位置与方向”单元知识确定物体位置、描述路线,结合行程问题以及《年、月、日》的知识绘制地图“骨架”,通过优化符号、颜色等增强地图可读性,并补充步行时间等信息。此作业可巩固方位知识,深化学生对地图符号化表达和空间逻辑的理解,为他们后续学习比例、坐标系等知识奠定基础。
参考文献
[1]郭华.跨学科主题学习:提升育人质量的一条新路径[J].人民教育,2023,(02):25-27.
[2]崔允漷,郭洪瑞.跨学科主题学习:课程话语自主建构的一种尝试[J].教育研究,2023,44(10):44-53.
(作者单位:广州大学教育学院)
(本文系广东省哲学社会科学2024年度一般项目“课程空间学:面向高质量发展的基础教育课程结构优化研究”的研究成果。课题编号:GD24CJY10)