小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科項目化學(xué)習實踐探索

摘 要 小學(xué)科學(xué)課程具有極強的綜合性，要求教師勇于打破學(xué)科邊際，實現(xiàn)課程的綜合化與實踐化，這正符合2022年版課程方案提出的跨學(xué)科學(xué)習主張。以“火星探秘”項目為例，從項目規(guī)劃、項目實施、項目評價三個方面在小學(xué)科學(xué)教學(xué)過程中融入跨學(xué)科項目化學(xué)習方式；通過問題協(xié)同、學(xué)科協(xié)同、支架協(xié)同找準跨學(xué)科教學(xué)契合點；借助探究性實踐、審美性實踐、技術(shù)性實踐、社會性實踐與調(diào)控性實踐聯(lián)結(jié)跨學(xué)科學(xué)習實踐點；利用數(shù)據(jù)鏈接法、評價量規(guī)法、團隊共富法賦能跨學(xué)科素養(yǎng)培育，從而使學(xué)生逐步形成正確價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力。

關(guān) 鍵 詞 小學(xué)科學(xué)；跨學(xué)科；項目化學(xué)習

引用格式 虞佳怡.小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科項目化學(xué)習實踐探索[J].教學(xué)與管理，2024（23）：63-66.

《義務(wù)教育課程方案（2022年版）》中明確指出，各門課程用不少于10%的課時設(shè)計跨學(xué)科主題學(xué)習[1]，這是學(xué)生核心素養(yǎng)養(yǎng)成的重要路徑。而在項目化推進科學(xué)教學(xué)以及解決學(xué)科核心概念、核心內(nèi)容、核心思想、核心能力等關(guān)鍵問題的過程中，我們不可避免地需要進行跨學(xué)科設(shè)計，以討論、融合、提煉、遷移教學(xué)內(nèi)容和活動方案[2]。因此，跨學(xué)科項目化學(xué)習成為優(yōu)化小學(xué)科學(xué)教學(xué)方式，實現(xiàn)課程綜合化的有效手段。小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科項目化學(xué)習以科學(xué)學(xué)科為主，要求學(xué)生基于真實情境，依托跨學(xué)科知識技能的創(chuàng)新融合，圍繞驅(qū)動性問題展開深入、持續(xù)的探究，以使學(xué)生遷移應(yīng)用所學(xué)知識創(chuàng)造性地解決真實生活問題，實現(xiàn)深度學(xué)習。本文以“火星探秘”項目為例，從項目規(guī)劃、項目實施、項目評價三個方面具體闡述跨學(xué)科項目化學(xué)習的實踐策略。

一、項目規(guī)劃：找準跨學(xué)科教學(xué)契合點

小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科項目化學(xué)習要找準項目主題與驅(qū)動問題的契合點、科學(xué)學(xué)科與其他學(xué)科的契合點、項目實施與學(xué)習支架的契合點，精心設(shè)計項目，以達到跨學(xué)科教學(xué)之目的。

1.問題協(xié)同：從立足真實問題到生成性問題追蹤

設(shè)置一個讓學(xué)習達到最高效能的驅(qū)動性問題，可讓項目與學(xué)習更具意義。跨學(xué)科主題具有情境性，表征一種富有社會生活意蘊的教學(xué)空間，即超越知識論，回歸現(xiàn)實生活世界，回歸到社會情境中去解決真實問題[3]，讓學(xué)習者更能體驗到解決問題的價值。精準挖掘社會熱點、生活問題、傳統(tǒng)文化等與科學(xué)教材、課程標準的聯(lián)結(jié)點，可以使之成為項目生發(fā)的沃土。教科版《科學(xué)》六年級上冊第四單元最后一課中的拓展環(huán)節(jié)，要求學(xué)生組裝一輛太陽能驅(qū)動小車。而祝融號火星車作為點燃中國星際探測的火種，是近兩年的航天熱點。為此，項目設(shè)置了這樣的驅(qū)動性問題：“自古以來，人類從未停止過飛天的夢想，人們不斷對浩瀚星空、宇宙未知進行持續(xù)探索和自我超越。如今，我國的探測器不僅登上了月球，還登上了火星。我們能不能像科學(xué)家一樣設(shè)計制作一輛負責在火星實地考察的火星車呢？”在項目實施過程中，為解決驅(qū)動性問題，學(xué)生會在項目的不同階段產(chǎn)生各不相同的生成性問題。例如“火星的環(huán)境是怎樣的？”“設(shè)計制作火星車需要解決哪些問題？”等。而對生成性問題的探索才是學(xué)生主動發(fā)展認知與思維，實現(xiàn)有意義學(xué)習的開始。

2.學(xué)科協(xié)同：從學(xué)科知識學(xué)習到跨學(xué)科概念統(tǒng)整

小學(xué)科學(xué)XGuB+oOrdR1s7OBkkqifbPW+9hKziNGlvUUeeOzGErc=跨學(xué)科教學(xué)可以是兩個或多個課程領(lǐng)域內(nèi)部的整合，也可以是其他學(xué)科與科學(xué)課程以有意義的方式進行關(guān)聯(lián)[4]。切勿只是將各學(xué)科知識技能機械疊加，而應(yīng)以科學(xué)學(xué)科為基礎(chǔ)，融入多領(lǐng)域或多學(xué)科的知識、技能、思維等，更好地內(nèi)化跨學(xué)科概念，最終實現(xiàn)“超學(xué)科”關(guān)鍵能力的提升與必備品格的養(yǎng)成?！读x務(wù)教育科學(xué)課程標準（2022年版）》（以下簡稱《新課標》）中提出四個跨學(xué)科概念：物質(zhì)與能量、結(jié)構(gòu)與功能、系統(tǒng)與模型、穩(wěn)定與變化。這些概念首先會在目標層級出現(xiàn)，很難直接教學(xué)，因此需要轉(zhuǎn)化，且要結(jié)合學(xué)科實踐和學(xué)科知識[5]。“火星探秘”項目以系統(tǒng)與模型、結(jié)構(gòu)與功能為跨學(xué)科概念，并結(jié)合《新課標》與學(xué)生實際能力水平，設(shè)計如下教學(xué)目標（見表1）。

在火星車設(shè)計制作的過程中，學(xué)生要經(jīng)歷調(diào)查、分析、實驗、計算和記錄等科學(xué)實踐活動，也就不可避免地要利用數(shù)學(xué)、信息技術(shù)、語文等學(xué)科知識共同解決問題。

3.支架協(xié)同：從線下學(xué)習單牽引到線上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持

跨學(xué)科項目化學(xué)習由持續(xù)深入的實踐活動組成，它改變了傳統(tǒng)教學(xué)以教師、教材、教室為中心的現(xiàn)狀，促使學(xué)生綜合運用多種方式解決實際問題，如文獻學(xué)習、觀察記錄、實驗探究、問卷調(diào)查、種植養(yǎng)殖、設(shè)計制作等[6]。因此，教師及時給予支架幫扶可以促使學(xué)生思維的進階發(fā)展。在“火星探秘”項目中主要可以采用設(shè)備支架、手工工具支架、學(xué)習單支架、評價量表支架等（見表2）。如在子任務(wù)一“火星環(huán)境大調(diào)查”中學(xué)生需要利用電腦、平板等電子設(shè)備收集資料，利用火星環(huán)境調(diào)查表開展資料整理，利用齒輪教具進行知識學(xué)習，利用火星車材料選購單思考結(jié)構(gòu)、功能與成本之間的最優(yōu)方案。利用各種學(xué)習支架開展有序的自主學(xué)習，有利于學(xué)生縝密邏輯思維的形成。

二、項目實施：聯(lián)結(jié)跨學(xué)科學(xué)習實踐點

跨學(xué)科項目化學(xué)習需要讓學(xué)生經(jīng)歷有意義的學(xué)習實踐，才能實現(xiàn)深度學(xué)習。夏雪梅提出跨學(xué)科項目化學(xué)習的五種實踐形態(tài)，即探究性實踐、審美性實踐、技術(shù)性實踐、社會性實踐與調(diào)控性實踐。在“火星探秘”項目（見表2）中，這些實踐形式互相交叉與融合，促使學(xué)生知、行、思合一。其中技術(shù)性實踐主要指向利用信息技術(shù)收集資料，利用手工工具制作模型等，較為簡單，將不具體展開。

1.探究性實踐：做知識的研究者

探究性實踐從對真實世界的觀察中產(chǎn)生問題，經(jīng)過和知識的聯(lián)結(jié)、抽象，再次回到真實的世界，產(chǎn)生遷移[7]。它貫穿在整個跨學(xué)科項目化學(xué)習中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生掌握調(diào)查、建模和解釋世界的方法。項目初始要讓學(xué)生理解：解決問題要源于對真實情境的調(diào)查與思考，脫離真實世界的學(xué)習是無意義學(xué)習。設(shè)計制作火星車就要先對火星環(huán)境進行調(diào)查，為此學(xué)生借助火星環(huán)境調(diào)查表，結(jié)合信息科技課程，收集整理資料并與全班交流。教師依據(jù)火星環(huán)境調(diào)查結(jié)果引導(dǎo)學(xué)生思考火星車需要解決的問題，比如動力來源、溫差問題、風沙大等。為此，學(xué)生要對涉及到的各種因素進行知識學(xué)習與實驗探究，比如能量轉(zhuǎn)化知識作業(yè)單可以使學(xué)生掌握能量的形式及轉(zhuǎn)化，為用太陽能驅(qū)動火星車行駛打下基礎(chǔ)；齒輪關(guān)系學(xué)習單可以使學(xué)生對火星車驅(qū)動裝置有一定了解。這些學(xué)習使學(xué)生獲取了必要的知識和技能，讓項目探究自然發(fā)生。

2.社會性實踐：做同伴的并肩者

社會性實踐是指通過各種方式進行溝通與交流，在與他人相互理解和共同解決問題的過程中發(fā)展人際交往能力和團隊合作意識。在設(shè)計火星車的環(huán)節(jié)里，學(xué)生以小組合作的形式展開探究，利用科學(xué)知識挑選材料、設(shè)計結(jié)構(gòu)，利用數(shù)學(xué)知識估算成本、繪制設(shè)計稿。學(xué)生像工程師一樣參與火星車的設(shè)計，能夠清晰并有邏輯地表達自己的觀點，也能認真傾聽別人的觀點并給出回應(yīng)性思考。項目化學(xué)習不提倡教師過早給予學(xué)生指導(dǎo)，因此它可以充分鍛煉小組成員之間的有效溝通與合作的能力，增強組員之間的自我組織與管理。

3.調(diào)控性實踐：做問題的思考者

調(diào)控性實踐是指學(xué)生在跨學(xué)科項目化學(xué)習中，能夠?qū)崿F(xiàn)自我調(diào)控、反思和時間管理等，從而引發(fā)其更主動地投入學(xué)習。在制作、測試、評價火星車時，學(xué)生會不斷發(fā)現(xiàn)問題，主動嘗試用各種方法解決問題，修改設(shè)計稿、優(yōu)化模型，這一過程就是學(xué)生有效調(diào)控自我的過程。如學(xué)生在測試火星車時發(fā)現(xiàn)當車子進入陰影區(qū)的時候，很快就會停下來。學(xué)生調(diào)動已有認知積極反思，專注于方案預(yù)設(shè)，這是學(xué)生問題解決能力以及批判性思維形成的有效途徑。不難看出，他們熱愛并享受著問題帶來的挑戰(zhàn)，不害怕失敗并相信自己的方案具有價值。

4.審美性實踐：做藝術(shù)的欣賞者

審美性實踐是指在項目實施過程中所涉及到的產(chǎn)品制作、報告形成、PPT完善等內(nèi)容體現(xiàn)的設(shè)計思維與審美藝術(shù)。它不應(yīng)該只停留于對作品的美化，而應(yīng)該成為基本的交流和互動方式，在生活中體現(xiàn)審美價值。火星車作為寄予美好航天探索愿望的工程，更要體現(xiàn)中國人的審美價值。如“拼搏號”小組在車身顏色的設(shè)計上主打紅與藍，紅色寓意希望的火種，藍色寓意浩瀚的宇宙，色彩鮮明且寓意美好。同時車的兩邊用祥云做點綴，代表福氣與好運，希望中國對火星的探索能取得突破性進展。這不僅體現(xiàn)了火星車外顯的美，也體現(xiàn)出它內(nèi)在的藝術(shù)價值。同時，學(xué)生在匯報的過程中，要學(xué)會用語言藝術(shù)去解釋作品與主題、跨學(xué)科概念之間的聯(lián)系，并適當運用媒體技術(shù)增強表現(xiàn)力，讓學(xué)生認識到藝術(shù)能為產(chǎn)品帶來更高的價值。

三、項目評價：賦能跨學(xué)科素養(yǎng)培育

評價是對小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科項目化學(xué)習能否賦能學(xué)生成長進行綜合性判定的過程。評價要貫穿項目實施的各個階段，以線上評價與線下評價相融合，過程性評價與終結(jié)性評價相結(jié)合、個人評價與團隊評價相融通等方式促進學(xué)生跨學(xué)科素養(yǎng)的形成。

1.數(shù)據(jù)鏈接法，云端精準評價

數(shù)據(jù)鏈接法指的是借助大數(shù)據(jù)、數(shù)字化平臺等實現(xiàn)線上評價與線下評價相融合。一是數(shù)字化評價。借助數(shù)字化平臺發(fā)布任務(wù)與評價標準，對整個項目實施過程進行監(jiān)測，追蹤學(xué)生參與度。鼓勵學(xué)生將過程性成果與最終成果進行數(shù)字化評價，后臺生成可視化結(jié)果分析。二是電子成長檔案。將學(xué)生在跨學(xué)科項目化學(xué)習中產(chǎn)生的作品或產(chǎn)品，以及設(shè)計圖紙、產(chǎn)品說明書、問題解決方案等過程性資料放入學(xué)生個人電子成長檔案，科學(xué)梳理學(xué)生行為變化和能力發(fā)展。三是校園平臺共享。項目成果發(fā)布在校園平臺，甚至向更廣的平臺推送，提供展示平臺且集思廣益。

2.評價量規(guī)法，全程精細評價

評價量規(guī)法指的是對學(xué)生在跨學(xué)科項目化學(xué)習中的真實表現(xiàn)以量化表的形式進行監(jiān)測與評價。評價要秉承過程與結(jié)果并重的原則，不僅指向?qū)W習成果，更應(yīng)該對整個學(xué)習過程中學(xué)生知識的掌握與各項能力的提升過程開展評價，聚焦跨學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)。在“火星探秘”項目中，教師分別設(shè)計產(chǎn)品維度評價表（見表3）與實踐維度評價表（見表4），并將兩表前置，充分發(fā)揮評價的診斷、導(dǎo)向與激勵功能。

3.團隊共富法，合力增值評價

團隊共富法指的是個人評價與團隊評價相融通，實現(xiàn)學(xué)生共同發(fā)展。跨學(xué)科項目化學(xué)習的主體不僅是學(xué)生個體，還有學(xué)生團隊，要建立個人表現(xiàn)與團隊表現(xiàn)之間的聯(lián)系。這就要求團隊任務(wù)要指向?qū)︱?qū)動性任務(wù)的完成以及跨學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)，而個人任務(wù)既要與團隊任務(wù)緊密相連，又是團隊任務(wù)深化的必要條件?！盎鹦翘矫亍表椖恐袀€人評價依據(jù)主要有火星環(huán)境調(diào)查記錄表、能量轉(zhuǎn)化作業(yè)單、齒輪關(guān)系學(xué)習單等，而團隊評價依據(jù)主要有火星車的設(shè)計稿、模型、介紹書、演講PPT等。

“火星探秘”項目讓學(xué)生經(jīng)歷運用多學(xué)科知識、技能、思維協(xié)同解決真實問題的完整過程，在層層遞進的任務(wù)中加深與豐富對系統(tǒng)與模型、結(jié)構(gòu)與功能跨學(xué)科概念的理解。項目推進過程中學(xué)生更愿意表達自己的想法，能夠自己尋找問題解決方案，在作品的創(chuàng)造性、學(xué)以致用的能力等方面得到提高，實現(xiàn)學(xué)生跨學(xué)科素養(yǎng)的立體發(fā)展?？鐚W(xué)科項目化學(xué)習將是未來教育改革的重要方向之一，教師只有提升跨學(xué)科教學(xué)的意識和能力，才能幫助學(xué)生實現(xiàn)真正有意義的學(xué)習。

參考文獻

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[責任編輯：陳國慶]