跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的支架設(shè)計(jì)路徑研究

朱雪蓮 梅春麗

【摘? ?要】跨學(xué)科的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)中，學(xué)生經(jīng)歷的是解決真實(shí)問題的全過程，面對的是積極的學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)。學(xué)生在探究學(xué)習(xí)的不同階段有不同的學(xué)習(xí)需求，教師應(yīng)精心設(shè)置各種學(xué)習(xí)支架，助力學(xué)生探究學(xué)習(xí)的全過程，并進(jìn)行自我監(jiān)控和反思。在以數(shù)學(xué)為主的跨學(xué)科學(xué)習(xí)項(xiàng)目“良渚文化我來‘?dāng)?shù)說”中，教師通過設(shè)置“任務(wù)驅(qū)動”“展示交流”“拓展運(yùn)用”“項(xiàng)目評估”四大項(xiàng)目探究支架，促使學(xué)生在解決問題中產(chǎn)生對多學(xué)科知識的理解，實(shí)現(xiàn)多領(lǐng)域知識的融會貫通，提升綜合素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】跨學(xué)科;項(xiàng)目化學(xué)習(xí);良渚文化

跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)本質(zhì)上是呼應(yīng)真實(shí)世界中的復(fù)雜問題，指向真實(shí)學(xué)習(xí)的泛在性、學(xué)科的不可分割性。以數(shù)學(xué)為主的跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)，要注意引導(dǎo)學(xué)生在用數(shù)學(xué)學(xué)科知識解決問題的過程中，進(jìn)入自然的學(xué)習(xí)狀態(tài)，體會各學(xué)科的相互交融。筆者根據(jù)學(xué)校所在地域，依托良渚文化，設(shè)計(jì)了跨學(xué)科學(xué)習(xí)項(xiàng)目“良渚文化我來‘?dāng)?shù)說”，促使學(xué)生在解決問題中理解數(shù)學(xué)知識，提升數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。

一、結(jié)合地域特色，確定項(xiàng)目內(nèi)容

跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)內(nèi)容豐富，往往反映出真實(shí)復(fù)雜的重大社會議題、科學(xué)議題、文化議題，如可持續(xù)發(fā)展、文化傳承、疫情防控等。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的目標(biāo)具有綜合性，在設(shè)計(jì)中需關(guān)注所跨學(xué)科的大概念，所跨學(xué)科的核心知識與能力、學(xué)習(xí)素養(yǎng)，等等。以數(shù)學(xué)為主的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)內(nèi)容的設(shè)計(jì)，要創(chuàng)設(shè)機(jī)會讓學(xué)生整合數(shù)學(xué)、歷史、科學(xué)等不同學(xué)科的知識和方法，解決真實(shí)、復(fù)雜的問題。同時，也要重視學(xué)生在問題解決中的情感體驗(yàn)，如體會對人類、世界所面臨的真實(shí)問題的關(guān)懷和責(zé)任。

良渚文化作為中華文明五千年的實(shí)證之一，對中國文化乃至世界文化都具有重要的影響?！傲间疚幕襾怼?dāng)?shù)說”項(xiàng)目以“良渚文化歷史有多久”為主驅(qū)動問題，以“你聽說過良渚文化嗎”引入項(xiàng)目，分設(shè)“小導(dǎo)游：歷史到底有多久”“鑒賞家：‘?dāng)?shù)眼中的玉器”“設(shè)計(jì)師：參觀路線再優(yōu)化”等子問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步了解良渚文化，嘗試用數(shù)學(xué)的眼光解讀文化現(xiàn)象，開展數(shù)學(xué)與歷史、科學(xué)、美術(shù)等學(xué)科的跨“界”對話，從而讓學(xué)生感悟數(shù)學(xué)與人文知識的密切聯(lián)系，體驗(yàn)學(xué)習(xí)的樂趣。

二、搭建學(xué)習(xí)支架，探索實(shí)施路徑

學(xué)生在跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的不同階段有不同的學(xué)習(xí)需求，教師應(yīng)精心設(shè)置各種學(xué)習(xí)支架，助力學(xué)生探究學(xué)習(xí)的全過程，并進(jìn)行自我監(jiān)控和反思。在本次跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)中，教師通過設(shè)置“任務(wù)驅(qū)動”“展示交流”“拓展運(yùn)用”“項(xiàng)目評估”四大項(xiàng)目探究支架，促使學(xué)生在解決問題中自然地產(chǎn)生對多學(xué)科知識的理解，實(shí)現(xiàn)多領(lǐng)域知識的融會貫通，提升綜合素養(yǎng)。

（一）搭“任務(wù)驅(qū)動”支架，挑戰(zhàn)自學(xué)能力

設(shè)計(jì)任務(wù)、給予問題是項(xiàng)目化學(xué)習(xí)很重要的一環(huán)，項(xiàng)目任務(wù)要根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)來確定。課前，教師和學(xué)生以對話的方式就“良渚文化”進(jìn)行交流，然后教師借助“課前研學(xué)單”啟發(fā)學(xué)生用多樣化的學(xué)習(xí)方式進(jìn)行研究。教師提供了三個項(xiàng)目研究任務(wù)支架：①梳理良渚文化發(fā)展史;②探究良渚文化到底有多久的歷史;③探討如何傳承良渚文化。學(xué)生根據(jù)自身的認(rèn)識和“課前研學(xué)單”的要求，選擇研究方向，進(jìn)行猜想和驗(yàn)證，將研究內(nèi)容進(jìn)行分類、比較、分析，得出研究結(jié)論。學(xué)生選擇的研究方向不同，需要用到的知識經(jīng)驗(yàn)和解決問題的策略也會不同，但最終的目標(biāo)指向都是圍繞“良渚文化我來‘?dāng)?shù)說”這個核心主題，并用數(shù)學(xué)的思維展開與歷史的對話。只有學(xué)生自己選定項(xiàng)目研究的方向，他們在研究中才會具備更強(qiáng)大的內(nèi)驅(qū)力，教師在項(xiàng)目化活動中扮演“幫助者”“輔助者”的角色，協(xié)助學(xué)生有效地開展項(xiàng)目的探究。

（二）搭“展示交流”支架，豐富活動體驗(yàn)

學(xué)生獨(dú)立研究后，教師組織學(xué)生進(jìn)行課堂交流互動，并展示學(xué)習(xí)成果。展示中，通過設(shè)疑提問啟發(fā)學(xué)生思考，多形式呈現(xiàn)研學(xué)成果，逐步引導(dǎo)學(xué)生深入了解良渚文化的發(fā)展歷史，讓學(xué)生在“看”與“學(xué)”的過程中，再一次豐富活動體驗(yàn);引導(dǎo)小組合作探究，讓學(xué)生在“想”與“做”的過程中進(jìn)一步發(fā)展思維。

1.圖表梳理，看良渚文化發(fā)展歷史

【教學(xué)片段1】良渚文化到底有多久的歷史？

師：良渚文化到底有多久的歷史？哪一組先來當(dāng)當(dāng)小導(dǎo)游。

生：我們組通過查閱資料，發(fā)現(xiàn)良渚古城是世界早期文明的重要城市之一。在早期文明古城中良渚古城遺址規(guī)模最大，烏爾城最小。

生：我們組研究發(fā)現(xiàn)，距今5300年前就形成了早期良渚文化，4300年前中原文化興盛時期，良渚文化逐步“消失”在歷史中，1936年施昕更團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了良渚文化，2020年良渚古城遺址申遺成功。我們用時間軸的形式做成了一張“良渚文化發(fā)展史”示意圖（如圖1）。

師：的確，良渚文化是不斷發(fā)展的。你們小組將良渚文化發(fā)展史用時間軸的形式呈現(xiàn)，讓大家一目了然，是個好辦法。

在此環(huán)節(jié)中，學(xué)生借助“數(shù)據(jù)的橫縱對比、繪制時間軸”等方法解讀自己的研究內(nèi)容與成果，在交流互動中產(chǎn)生思維的碰撞，從而進(jìn)行深入的思考。學(xué)生的梳理可能是不完備的，表述也可能不夠準(zhǔn)確，但經(jīng)歷了探究與交流的過程，就是學(xué)生的收獲。

2.多學(xué)科整合，探知考古測年方法

【教學(xué)片段2】考古學(xué)家是怎么知道良渚文化距今5000多年的？

師：我們了解到，2007年考古學(xué)家發(fā)現(xiàn)了很多碎陶片，由此判斷良渚文化的年代大約距今2300多年;在后來的考究中又確定良渚文化距今有5000多年的歷史，這是怎么回事呢？

生：考古學(xué)家根據(jù)碎陶片來判斷年份的方法叫作“器物類型學(xué)”，是指通過典型器物形態(tài)及其組合的比較來獲得相對年代早晚關(guān)系的一種方法。

生：良渚是個階級社會，人們制作了大量精美絕倫的玉器、陶器，從墓葬中還發(fā)現(xiàn)良渚社會分層十分明顯，考古學(xué)家就是根據(jù)這些發(fā)現(xiàn)進(jìn)行時間推測的。

生：考古學(xué)家一般是通過碳14測年法來推斷一件古物距今的年代的;碳14測年法是根據(jù)碳14的衰變程度來計(jì)算的，從下圖（如圖2）中可知，每隔5730年就降到原來的[12]……D7B024DB-79F0-43A8-945E-8233087FC144

在課前研學(xué)的過程中，有很多學(xué)生提出這一疑問，顯然這是他們感興趣的項(xiàng)目，教師適時引導(dǎo)學(xué)生對所了解到的內(nèi)容進(jìn)行梳理與分析，從學(xué)生的好奇心出發(fā)展開學(xué)習(xí)活動。學(xué)生以列數(shù)據(jù)、展圖文、舉例、數(shù)形結(jié)合等方式呈現(xiàn)研究結(jié)果，形象生動地交流了考古學(xué)家測年的方法，有合情推理，也有科學(xué)測量，完成了一次數(shù)學(xué)與科學(xué)、歷史的跨學(xué)科“對話”。

（三）搭“拓展運(yùn)用”支架，發(fā)展綜合學(xué)力

學(xué)生對知識有了一些了解后，還需要通過一系列的項(xiàng)目學(xué)習(xí)過程來驗(yàn)證自己所學(xué)知識的準(zhǔn)確性。

1.玉器鑒賞，讓感性經(jīng)驗(yàn)“碰撞”理性分析

【教學(xué)片段3】你想當(dāng)良渚玉器鑒賞家嗎？

師：在良渚博物院展廳的入口處，有這么一件玉器，研究單（如圖3）中有關(guān)于它的信息。先想一想從哪個角度進(jìn)行鑒賞;再寫一寫自己獲得了哪些數(shù)學(xué)信息。

在填寫研究單時，有的小組從美學(xué)角度發(fā)現(xiàn)它是一個軸對稱圖形，上面附有神人獸面紋，并進(jìn)一步查閱資料了解神人獸面紋的寓意。有的小組看到圓環(huán)形的玉鐲，想到測算它的周長、面積和體積。也有的小組根據(jù)比例尺，計(jì)算和想象玉鐲的實(shí)際大小。學(xué)生在觀察與思考中逐步從感性認(rèn)知走向理性分析，經(jīng)歷了有意義的探究過程。在這個過程中，學(xué)生自然而然地把所學(xué)知識拓展運(yùn)用到生活中，經(jīng)歷研究的過程與獲得學(xué)習(xí)的結(jié)果同樣重要。

2.路線優(yōu)化，用活動體驗(yàn)“服務(wù)”問題解決

【教學(xué)片段4】你能設(shè)計(jì)更合理的參觀路線嗎？

教師呈現(xiàn)良渚古城游覽示意圖（如圖4）。

師：很多同學(xué)去過良渚古城遺址公園，我們來聽聽大家的感受吧！

生：游覽的體驗(yàn)不怎么好。因?yàn)楣懦沁z址公園占地面積很大，觀光車的站點(diǎn)卻比較少，所以在參觀的過程中走得很累。

師：看來良渚古城遺址公園的觀光路線不是很合理。接下去請各小組合作，做一回“小小設(shè)計(jì)師”，重新設(shè)計(jì)一條更合理的參觀路線吧。

（學(xué)生合作設(shè)計(jì)后教師組織匯報(bào)）

生：現(xiàn)在觀光車從起點(diǎn)到終點(diǎn)共設(shè)有11個站點(diǎn)，每個站點(diǎn)之間的距離不相等。我們組借用解決“植樹問題”的思路，在現(xiàn)在的11個站點(diǎn)中，有11-1=10（個）間隔，在這些間隔中再設(shè)置10個站點(diǎn)，這樣就有21個站點(diǎn)。我們知道，觀光車路線的全長是6440米，如果等距設(shè)立站點(diǎn)的話，大約每300米就設(shè)置一個站點(diǎn)，方便觀光。當(dāng)然，站點(diǎn)多就會導(dǎo)致上下車比較費(fèi)時，所以我們建議把觀光車分成A、B兩組，A組停靠奇數(shù)站點(diǎn)，B組?？颗紨?shù)站點(diǎn)。

生：我們組在觀光時還發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在的游覽路線中每個站點(diǎn)上車時都要重新掃碼支付車費(fèi)，不夠人性化，所以我們建議把20元車票算進(jìn)門票里，這樣，游客在每一個站點(diǎn)都可以免費(fèi)上下車了。

生：我們組認(rèn)為增加游覽路線中的站點(diǎn)可能就要增加車輛，增加服務(wù)人員等，會導(dǎo)致其他問題產(chǎn)生。所以我們建議在相隔距離較遠(yuǎn)的站點(diǎn)之間放一些電動車和自行車，并且要設(shè)計(jì)好車輛停靠站。

師：想法都很不錯，大家可以嘗試把設(shè)想用圖文記錄下來，送到良渚古城遺址公園工作人員的手中，說不定你的想法還會被采納哦！

在“路線優(yōu)化”這一教學(xué)過程中，學(xué)生經(jīng)歷了“提問—探究—分析—匯報(bào)”四個過程。他們在結(jié)合真實(shí)情境，對游覽路線進(jìn)行優(yōu)化時，面對的是相對復(fù)雜、具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)任務(wù)。在經(jīng)歷了實(shí)地參觀后再討論、交流解決問題的辦法，學(xué)生自然會調(diào)用所獲得的經(jīng)驗(yàn)解決問題，所以他們提出的優(yōu)化路線的設(shè)計(jì)方案綜合性都比較高，真正實(shí)現(xiàn)了“實(shí)踐中思考”“應(yīng)用中學(xué)習(xí)”的目的。

（四）搭“項(xiàng)目評估”支架，點(diǎn)燃創(chuàng)新思維

評價(jià)是項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的重要組成部分，它能為項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的有效開展提供有力的保障。本次跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)過程中，評價(jià)貫穿整個活動的始終。對應(yīng)此次跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的過程，教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)細(xì)分的若干項(xiàng)子任務(wù)，從“項(xiàng)目實(shí)踐”“項(xiàng)目展示”“項(xiàng)目修正”三個環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)不同的水平層次評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

三、回顧項(xiàng)目特色，反思支架設(shè)置策略

“良渚文化我來‘?dāng)?shù)說”跨學(xué)科學(xué)習(xí)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)施，依托地域特色，較好地融合了多學(xué)科學(xué)習(xí)內(nèi)容，關(guān)注學(xué)生的情感體驗(yàn)。

（一）具體化：串設(shè)推進(jìn)項(xiàng)目流程的支架，凸顯數(shù)學(xué)本質(zhì)

良渚文化源遠(yuǎn)流長。也正因其內(nèi)涵豐富，歷史久遠(yuǎn)，導(dǎo)致學(xué)生在研究過程中會遇到“不知道該研究什么”“不知道從哪里入手”等問題。本項(xiàng)目中，教師立足“良渚文化歷史有多久”這一主驅(qū)動問題，巧妙設(shè)計(jì)了三大任務(wù)支架貫穿項(xiàng)目始終。在項(xiàng)目啟動時，學(xué)生經(jīng)歷自主分組、確定方向、頭腦風(fēng)暴等過程，從側(cè)重?cái)?shù)學(xué)的視角，提出有關(guān)良渚文化的項(xiàng)目內(nèi)容。正是有了教師的智慧引導(dǎo)，才能讓學(xué)生全情參與，讓項(xiàng)目鮮活出彩。

（二）自助式：聯(lián)設(shè)學(xué)習(xí)知識內(nèi)容的支架，發(fā)展思維品質(zhì)

學(xué)生在進(jìn)行“良渚文化我來‘?dāng)?shù)說”跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)時，會進(jìn)行創(chuàng)造性、個性化的整理回顧，主動串聯(lián)各學(xué)科不同知識點(diǎn)的內(nèi)在聯(lián)系。他們或嘗試用表格、魚骨圖等形式探索良渚文化時間長短;或鑒賞玉鐲，嘗試使用精準(zhǔn)與藝術(shù)相結(jié)合的整合思維去審美;或通過可視化的輔助資料（如拍照、視頻、實(shí)物等）記錄學(xué)習(xí)中的體驗(yàn)感受……學(xué)生高漲的學(xué)習(xí)熱情以及精彩的課堂呈現(xiàn)背后，是教師設(shè)置的學(xué)習(xí)支架在起作用。教師設(shè)置的項(xiàng)目支架，既體現(xiàn)了引導(dǎo)性，也給了學(xué)生充分的自主性，學(xué)生在全情投入的過程中，思維逐步走向全面、深刻、靈活，他們的思維品質(zhì)在跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)中得到提升。

（三）文化性：巧設(shè)發(fā)展交流能力的支架，提升成功素養(yǎng)

學(xué)生在項(xiàng)目化學(xué)習(xí)中的表現(xiàn)，與其溝通能力緊密相關(guān)。尤其在項(xiàng)目化學(xué)習(xí)接近尾聲時，學(xué)生要進(jìn)行成果分享，他們或多或少都會感到緊張。因此在進(jìn)行最終展示之前，要留出足夠的時間讓學(xué)生作展示和修正，教師要提供指導(dǎo)和幫助。比如展示學(xué)習(xí)任務(wù)“良渚文化到底有多久的歷史”，幫助學(xué)生根據(jù)已有的資料制作簡圖，既能說明問題，也表達(dá)了展示方式。比如在設(shè)計(jì)路線圖時，引導(dǎo)學(xué)生使用通俗易懂的數(shù)學(xué)符號標(biāo)注。比如在展示時，引導(dǎo)學(xué)生用類似“你有沒有考慮過……”“我理解你的觀點(diǎn)，不過，還可以這么去想……”的句式來回應(yīng)同伴，說明自己團(tuán)隊(duì)的觀點(diǎn)。教師在學(xué)生屢次微調(diào)和練習(xí)之后，安排各小組向全班或者另一個班做展示。這樣的過程，保證了每次展示時，學(xué)生都能在安全的心理狀態(tài)下接納反饋意見，改進(jìn)自己的展示內(nèi)容。

學(xué)習(xí)本身就是一個不斷豐富自身、修正自身的過程。某種程度上說，跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)更貼近學(xué)習(xí)的本質(zhì)。如何更好地設(shè)計(jì)與實(shí)施跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)支架，我們還將繼續(xù)探索。

參考文獻(xiàn)：

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（浙江省杭州市文三教育集團(tuán)總校? ?310012）D7B024DB-79F0-43A8-945E-8233087FC144