跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的設(shè)計與實施

一、引言

數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下，學(xué)生未來將面對復(fù)雜的、多變的真實問題情境，這對學(xué)校培養(yǎng)全面發(fā)展的人提出了更高的要求，跨學(xué)科學(xué)習(xí)的重要性日益凸顯。為此，《義務(wù)教育課程方案（2022年版）》明確指出，加強(qiáng)學(xué)科內(nèi)知識整合，開展跨學(xué)科主題教學(xué)，強(qiáng)化課程協(xié)同育人功能。跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)是在分科設(shè)置課程的現(xiàn)實背景下實現(xiàn)綜合學(xué)習(xí)的一條路徑，為核心素養(yǎng)時代回答“如何育人”提供了新的范式，有助于學(xué)科教師正確處理知識學(xué)習(xí)與學(xué)生素養(yǎng)發(fā)展的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生多視角觀察和思考問題的品質(zhì)，并使學(xué)生形成整體把握事物本質(zhì)的能力。

單學(xué)科主導(dǎo)的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)是當(dāng)前多數(shù)實踐者推進(jìn)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的實施模式，其可以確保學(xué)生在某一領(lǐng)域獲得深入的學(xué)習(xí)體驗，但往往受課時影響，無法持續(xù)進(jìn)行，知識深度融合不足。筆者主持的省課題“新課標(biāo)理念下初中學(xué)段跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)設(shè)計與實施”自立項以來，課題組成員積極實踐，探索通過頂層設(shè)計開展多學(xué)科融合的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的策略，力求創(chuàng)新跨學(xué)科學(xué)習(xí)方式，實現(xiàn)真正意義上的跨學(xué)科學(xué)習(xí)。

二、跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的實踐建構(gòu)

為突破單學(xué)科跨學(xué)科學(xué)習(xí)的不足，本課題組成員由多學(xué)科教師組成。不同學(xué)科的教師先共同商定學(xué)習(xí)主題，再確定主題所涉及的相關(guān)學(xué)科以及學(xué)科內(nèi)容，找到各學(xué)科間的融合點(diǎn)實施教學(xué)設(shè)計，然后選擇對應(yīng)年級的一個班級，以某個上午或下午時段的教學(xué)時間持續(xù)進(jìn)行多課時的教學(xué)，使學(xué)生經(jīng)歷一次完整的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)。圖1是本課題組提煉出的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的組織框架。

下面，筆者以“生態(tài)文明——探究區(qū)域水資源污染治理”為例，闡述如何以主題為載體進(jìn)行跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計，為一線教師開展跨學(xué)科實踐提供可借鑒的思路。

三、跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的實踐策略

（一）確定學(xué)習(xí)主題

主題是跨學(xué)科學(xué)習(xí)的載體之一。主題是一個統(tǒng)領(lǐng)，能夠?qū)⒎稚⒃诟鱾€學(xué)科的知識碎片通過一定的邏輯聯(lián)結(jié)起來，為學(xué)生提供一個全面觀察問題和開展學(xué)習(xí)的宏觀視角。

生態(tài)文明是人與自然、人與人、人與社會和諧共生、良性循環(huán)、全面發(fā)展的社會形態(tài)。生態(tài)文明教育融入課程教學(xué)是時代賦予的任務(wù)，對生態(tài)文明開展跨學(xué)科學(xué)習(xí)研究具有重要的現(xiàn)實意義。水是生命之源，也是生態(tài)文明建設(shè)的發(fā)力點(diǎn)。基于以上分析，課題組結(jié)合當(dāng)下熱點(diǎn)，選擇生態(tài)文明中的水資源污染治理問題作為研究的主題。

與此同時，廈門是習(xí)近平生態(tài)文明思想的重要孕育地和先行實踐地。多年來，廈門以筼筜湖綜合治理為引領(lǐng)，堅持陸海統(tǒng)籌、河海聯(lián)動，探索出一條協(xié)同推進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展和高水平保護(hù)、促進(jìn)人海和諧的生態(tài)文明實踐路徑。為了使跨學(xué)科學(xué)習(xí)的主題具有地域性，更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的實際應(yīng)用能力，本課例選擇與廈門實踐生態(tài)文明息息相關(guān)的筼筜湖污水處理事件作為研究的對象，最終選擇“生態(tài)文明——探究區(qū)域水資源污染治理”作為研究主題。

（二）設(shè)計素養(yǎng)目標(biāo)

跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)是對分學(xué)科學(xué)習(xí)的深化與拓展，它融合了各學(xué)科的知識與思維方法，因此，跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的目標(biāo)強(qiáng)調(diào)建構(gòu)融合的學(xué)科目標(biāo)觀以及跨學(xué)科素養(yǎng)目標(biāo)。筼筜湖的變化，是廈門實踐生態(tài)文明的一個成功案例。學(xué)生在本課例學(xué)習(xí)過程中能夠厚植家國情懷，樹立正確的價值觀，強(qiáng)化公民意識，保護(hù)我們共同的家園。這不僅有利于發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)，還能實現(xiàn)跨學(xué)科素養(yǎng)的培育要求。本案例中的核心素養(yǎng)和跨學(xué)科素養(yǎng)如表1所示。

（三）設(shè)計總體框架

跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)不是拼盤式的教學(xué)。各學(xué)科雖仍有明晰的界限，但不是各自為戰(zhàn)，而是在主題以及問題之下協(xié)同開展教學(xué)。

本課例首先從廈門筼筜湖水質(zhì)改善前后的對比視頻入手，引導(dǎo)學(xué)生觀察并討論水質(zhì)變化對生物多樣性的影響；接著展示筼筜湖治理前水質(zhì)對生物多樣性影響的資料、生物多樣性面臨的威脅和原因，明確保護(hù)生物的棲息環(huán)境是保護(hù)生物多樣性的根本措施；隨后通過一連串的任務(wù)設(shè)置，探究了區(qū)域水資源污水處理的方法；最后采用統(tǒng)計調(diào)查中“收集數(shù)據(jù)—整理數(shù)據(jù)—描述數(shù)據(jù)—分析數(shù)據(jù)”的研究方法，借助《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的評價指標(biāo)，探究區(qū)域水質(zhì)治理成效問題。綜合運(yùn)用生物學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)、地理等學(xué)科的知識和思想方法，將生物學(xué)中水質(zhì)變化對生物多樣性的影響、化學(xué)中酸堿鹽的轉(zhuǎn)化應(yīng)用知識、數(shù)學(xué)中的統(tǒng)計知識與地理學(xué)科水資源知識自然融合，啟發(fā)學(xué)生思考如何保護(hù)水資源，實現(xiàn)人與自然和諧共生，讓學(xué)生體會保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要性。

（四）設(shè)計課時內(nèi)容

根據(jù)跨學(xué)科主題涉及的學(xué)科、素養(yǎng)目標(biāo)頂層設(shè)計以及整體規(guī)劃，課題組根據(jù)學(xué)習(xí)進(jìn)階總共設(shè)計了三個課時的學(xué)習(xí)內(nèi)容（如表2所示），并制訂了相應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)。第一課時以廈門筼筜湖水質(zhì)變化案例引入，分析了生物多樣性的影響因素，明確保護(hù)水資源的重要性。第二課時通過抽取嵩嶼電廠水資源的水樣，檢測分析水質(zhì)，探索改善水資源的治理方式。第三課時延續(xù)第二課時的學(xué)習(xí)，調(diào)查、分析、了解水資源的改善情況。

（五）設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù)

驅(qū)動性問題設(shè)計是學(xué)生跨學(xué)科學(xué)習(xí)的有力支架，直接指向問題解決、實踐探究。問題設(shè)計要遵循學(xué)生知識認(rèn)知的邏輯，課題組采取進(jìn)階式設(shè)計，將核心問題分解為若干子問題，幫助學(xué)生在有層次地解決問題的過程中形成對跨學(xué)科主題的理解，生成對學(xué)科知識的深層理解并發(fā)展跨學(xué)科素養(yǎng)。各課時學(xué)習(xí)的驅(qū)動性問題設(shè)計見表3。

（六）設(shè)計評價任務(wù)

與傳統(tǒng)課堂關(guān)注學(xué)科知識和學(xué)科技能的教學(xué)評價方式不同，跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的評價應(yīng)與驅(qū)動型問題相匹配，凸顯教學(xué)評一致以及多元化評價，實現(xiàn)對學(xué)生掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容、參與活動程度等行為結(jié)果與行為過程的評價。

針對核心問題1“筼筜湖的水質(zhì)變化對生物多樣性有何影響”設(shè)計歸納表述評價任務(wù)：學(xué)生是否能夠總結(jié)出影響生物多樣性的因素，并提出保護(hù)生物多樣性的有效舉措。針對核心問題2“我們該如何處理工業(yè)廢水呢”設(shè)計實踐操作評價任務(wù)：學(xué)生能夠根據(jù)化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)，選擇合適的方法檢測出污水屬于酸性，并判斷酸是硫酸而不是鹽酸，形成解決此類問題的一般思路。針對核心問題3“現(xiàn)有一水域受到污染，相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了排污處理，想檢測如今的水質(zhì)是否有所改善”設(shè)計問題解決評價任務(wù)：能根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》判斷水質(zhì)是否達(dá)到生活飲用水的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)所學(xué)知識合理推斷出哪家公司的費(fèi)用更便宜。

（七）設(shè)計課時內(nèi)容

下面以第三課時“調(diào)查區(qū)域水資源污染治理情況”的教學(xué)設(shè)計為例，呈現(xiàn)課時設(shè)計的主要結(jié)構(gòu)。

1.提出研究問題

廈門市海滄一個污水處理廠進(jìn)行了排污處理，想檢測如今的水質(zhì)是否有所改善，我們通過哪些指標(biāo)來評價水質(zhì)？

教師介紹《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的一些主要指標(biāo)：pH、高錳酸鹽指數(shù)、懸浮物、化學(xué)需氧量、氨氮、總磷、總氮、油類、重金屬等，為本課時的學(xué)習(xí)提供參考資料。

2.實施調(diào)查研究

環(huán)節(jié)1：采集水樣

問題1：本次研究中采集水樣的方法屬于統(tǒng)計中的哪一種調(diào)查？（抽樣調(diào)查）

追問：你覺得該如何抽樣才會使最終得到的結(jié)果比較準(zhǔn)確？

環(huán)節(jié)2：收集數(shù)據(jù)

為了使數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確，學(xué)習(xí)小組連續(xù)30天對該水域指標(biāo)進(jìn)行了采樣檢測，檢測樣本中的高錳酸鹽指數(shù)，得到數(shù)據(jù)，如表4所示。

環(huán)節(jié)3：初步評估

問題2：在這30天中，該水域水質(zhì)達(dá)到二類水的概率是多少？

問題3：這30天中，高錳酸鹽指數(shù)的平均值是多少？

環(huán)節(jié)4：再次檢測

為了使結(jié)果更加準(zhǔn)確，還需要多進(jìn)行幾項指標(biāo)的檢測。學(xué)習(xí)小組在2024年4月8日到11日又對該水域進(jìn)行了采樣檢測，分別用四個透明裝置收集4天的樣本，分別記為樣本A、B、C、D，檢測數(shù)據(jù)如表5所示。

根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，分別判斷表5中4天的水質(zhì)屬于哪種水質(zhì)類別。（注：當(dāng)三個指標(biāo)都達(dá)到一類，才判定其屬于一類水，以此類推）

若從這四個透明裝置中隨機(jī)抽出兩個，求抽到的兩個樣本都是三類水的概率。

3.提出解決方案

為了維持水質(zhì)，需要定期進(jìn)行常態(tài)清淤處理。現(xiàn)有A、B兩種型號的清淤處理設(shè)備共12臺，兩種型號的設(shè)備每臺價格分別為6萬元和3萬元，月清淤量為220噸和180噸。若要求每月清淤量不低于2260噸，為了節(jié)約資金，請你設(shè)計一種最省錢的購買方案。

4.展望

水資源承載著環(huán)境、人口的發(fā)展，水資源開發(fā)與保護(hù)與我們的生活密切相關(guān)，我們都有權(quán)利與義務(wù)保護(hù)我們共同的家園，促進(jìn)人與自然和諧共生。

四、跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的實踐反思

主題是跨學(xué)科學(xué)習(xí)的土壤。跨學(xué)科的主題承載著學(xué)習(xí)的核心內(nèi)容，可以衍生出對學(xué)生來說具有一定挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)活動；主題應(yīng)體現(xiàn)本學(xué)科的核心知識和技能，確保學(xué)生在探索過程中能夠鞏固和加深對學(xué)科知識的理解。本次跨學(xué)科不是從學(xué)科知識層面出發(fā)，而是從價值觀的層面選取了學(xué)習(xí)主題“生態(tài)文明”，使得本次跨學(xué)科學(xué)習(xí)具有更高的育人價值。

主題需要跨越不同的學(xué)科邊界，將多門學(xué)科的知識和技能聯(lián)系起來，促進(jìn)學(xué)生從多個角度思考問題，形成跨學(xué)科思維能力。主題應(yīng)與現(xiàn)實生活緊密相關(guān)，能夠反映或解決現(xiàn)實生活中的問題，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的實用性和意義；主題的選擇應(yīng)考慮學(xué)生的年齡、興趣和心理發(fā)展特點(diǎn)，確保學(xué)生能夠積極參與和投入；主題應(yīng)具有可操作性，即可以通過具體的學(xué)習(xí)活動和項目來實現(xiàn)，避免過于抽象或難以實施。這樣就可以使跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)既具有教育價值，又能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)他們綜合能力和跨學(xué)科素養(yǎng)的提升。

本次跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)，我們采用的是三門學(xué)科銜接式的上課方式，而非拼盤式的教學(xué)。三門學(xué)科的教師一同進(jìn)行集體備課，并利用一個完整的時間實施教學(xué)，真正意義上開展跨學(xué)科活動。跨學(xué)科學(xué)習(xí)的每一堂課都涉及多門學(xué)科內(nèi)容，但往往授課的教師只有一位，如何讓多學(xué)科教師合作，一起融入課堂同時授課，是一個值得我們探索思考的問題。驅(qū)動性問題和任務(wù)在跨學(xué)科學(xué)習(xí)中可以引導(dǎo)學(xué)生主動探索、發(fā)現(xiàn)和學(xué)習(xí)，促進(jìn)他們思維發(fā)展，在學(xué)習(xí)中教師應(yīng)給學(xué)生多預(yù)留一些自主探究的時間。我們還可以豐富跨學(xué)科學(xué)習(xí)的形式，如項目化學(xué)習(xí)等。

跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)不是對學(xué)科學(xué)習(xí)的否定，而是在以學(xué)科知識為核心的基礎(chǔ)上，開展綜合化程度更高的深度學(xué)習(xí)。跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)是一種積極的教育改革實踐，對提高學(xué)生綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展具有重要意義。

（作者單位：廈門外國語學(xué)校海滄附屬學(xué)校）

編輯：趙飛飛