基于5EX模型培养学生跨学科素养的实践研究以小学种植规划设计活动为例

近年来，跨学科素养的培养越来越受重视。但目前我国的跨学科素养的培养存在学科壁垒和教学体制的障碍，跨学科教学难以全面实现。而5EX模型整合了不同知识领域的方法论，为开展跨学科项目式学习活动提供了更科学的指导。本文基于5EX模型设计培养小学生跨学科素养的种植规划活动。

一、概念概述

1.跨学科素养

“跨学科素养"是一种综合或交叉运用多学科知识解决问题的能力素养。本文对“跨学科素养”类型的培养侧重于通用型的能力素养，包括学科知识与技能、创新和创造力、批判性思维与分析能力、沟通与合作、社会责任与价值观、自主学习与可持续发展能力。这些素养的培养需要综合性的教育方式，既包括学校教育中的课程设置和教学方法，也包括社会环境和个体的自主努力。

2.5EX设计模型

5EX设计模型是华南师范大学李克东教授团队设计的跨学科学习模型，其理念就是围绕一个主题，把不同学科、领域的方法论结合起来，设计组织开展学习项目的教学活动，促进学生综合发展。在此模型中，该团队总结了5EX模型的5个操作要点：情景问题初探、探究与应用、设计与制作、拓展与创新、评价反思。

二、基于5EX设计模型的跨学科素养体现

笔者根据5EX模型，结合跨学科素养培养要求、STEM教学目标，将课程目标设计如下。

1.科学知识与方法目标：初步形成食品健康意识、学习作物种植的科学知识、学会利用信息科技获取和传递信息、掌握有效沟通技巧。

2.技术知识和制作目标：掌握基本的生活技能、学会利用WISE平台开展数字化学习与交流合作解决学习问题、学会用数学语言表达种植预期成果的数量关系。

3.工程知识和设计目标：发展问题解决能力、提升数字化学习与创新能力

4.数学知识和描述目标：培养学生创新精神、养成用数学语言表达交流的习惯、形成数据意识、锻炼推理能力和独立思考能力。

三、种植规划设计活动案例设计

笔者结合小学四年级综合实践课关于种植的学习目标，基于5EX模型，设计种植规划设计活动，为开展学生跨学科素养培养提供实践支持。活动的教学设计流程如下。

EQ：真实情境，感知项目问题

教师对比分析小组完成的“小组高效种植方案设计”，学生针对预计种植的作物种类和浇水规划提出存在问题，教师带领学生到种植园进行翻土实践。

EM：自主、合作探究

教师引导学生思考种植方案存在的问题，提出二十四节气、生长习性、生长周期等概念，介绍WISE平台的基本操作。学生自主探究概念知识，合作完成WISE平台上的概念关键词填写，逐步筛选小组可种植作物。

ET：工程设计，技术制作

教师引导学生思考更多作物种植的影响因素、种植过程和预期成果。学生搜索了解影响作物种植的因素，确认小组最终的选种作物，在WISE平台上提交小组种植选种规划，通过资料搜索完成作物预期成效表。

EC：知识拓展，创新实践

学生通过自主搜索探究影响作物种植的其他影响，了解小组选种作物的生长要求和特点，提出pH值概念并进行学习，查看PPT简单设计的微课视频和资源链接，设计制作作物规划方案汇报PPT。

ER：评价反思，完善种植规划方案

教师组织学生进行小组的种植规划汇报，邀请专家进行点评，小组使用问卷星等信息技术手段进行组间评价，从规划设计的达成目标进行评价表的填写，教师结合各个小组平时任务完成情况及课堂表现进行评价，各小组根据评价结果完善方案。

四、活动过程

本次种植规划设计活动案例随机选取了小学四年级某个班级开展教学实践，学生人数为47人。根据教师调查与班主任反馈，该班学生基本没有实践类课程的学习经历。因此在后续的学习过程中需要重点培养学生的批判性思维与分析能力、沟通与合作能力、自主学习与可持续发展能力等跨学科素养。

本次活动实践时长为7个课时，授课地点在创客室和种植园。结合学生情况，教师在课程活动中引导学生先自主探究种植作物相关知识，再分组完成实践，最后进行多元评价。

五、实践策略总结

1.实践结果分析

学生自评调查结果方面，约83.33% 的学生认为自己更关注食品安全问题了，约 58.34% 的学生认为自己能思考和制作有关种植的辅助工具，多数学生的社会责任感得到强化，但创新与创造力还需加强。在学生互评调查中，通过分析4个方面因素确定选种的学生比例达到69.57% ，学生在活动过程中培养了问题分析能力，初步形成了批判性思维。

在WISE数据中，分值为3的小组平均分达到2.8分。小组选种的修改次数最高达到6次，确认最终作物的提交次数最高达4次，可见学生在深入思考种植的影响因素。

此外，教师在课程结束后对8个小组的小组长展开访谈。针对“小组成员学到了什么”的访谈提纲，多数学生认为他们在活动中不仅学到了种植方面的知识，还锻炼了沟通、合作能力，思考问题也更全面了。

2.实践策略

巧用思维可视化图表，促进学生在实践项目中的深度思考。通过双气泡图让学生对比概念的异同，在小组分享中理解概念。通过5R笔记法，让学生在资料搜索中深化理解概念知识。在项目初期阶段使用冷卡片图表，学生寻找关于项目主题的相关冷知识，根据理解画简图并总结整理，培养学生自主学习和可持续发展素养。

结合线上平台，加强师生、生生在项自设计中的互动合作。通过WISE平台进行情境创设，使学生以小组的形式探讨教师提供的网页链接、图文材料、视频，在自主学习时展开讨论，教师在平台及时评价与反馈建议，结合单元思维导图的方式，形成清晰的单元学习框架，提升自主构建知识的能力，培养学科素养。

利用多种过程性评价方式，综合评估学生学习情况。学生互评，小组之间通过问卷星和实时点评进行更全面的评价；同时，邀请专家、教师对小组种植规划给出建议；课后，学生根据评价指引单开展自评，对课程学习成果进行评价反思。通过过程性评价，提高学生沟通能力，锻炼学生批判性思维。

本研究基于5EX模型设计了种植规划活动课程，验证了5EX模型下跨学科素养培养活动的有效性，探索了基于5EX模型实践策略，为培养跨学科素养的项目活动提供了一定的借鉴意义。

【注：本文系中国教育技术协会“十四五"规划重大课题"粤港澳大湾区STEM教育协同创新的理论与实践研究"（课题编号：G021）子课题“面向21世纪核心素养的创客类种植劳动课程设计与实践研究"成果之一】

责任编辑 罗峰