小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)實(shí)踐探究

【摘 要】小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)實(shí)踐的前提是以小學(xué)科學(xué)為學(xué)科中心，關(guān)鍵在于強(qiáng)調(diào)整合性的跨學(xué)科，核心是解決真實(shí)問(wèn)題的項(xiàng)目化。文章以“拯救企鵝”項(xiàng)目為例，探討小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)實(shí)踐的一般路徑，即情境導(dǎo)入，引入項(xiàng)目；以課程標(biāo)準(zhǔn)為導(dǎo)向，分解任務(wù)；跨學(xué)科融合，制訂框架；任務(wù)導(dǎo)向，深化實(shí)踐；注重過(guò)程，提升體驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)科學(xué) 跨學(xué)科 項(xiàng)目化學(xué)習(xí) 實(shí)踐活動(dòng)

【中圖分類號(hào)】G613" " 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A" 【文章編號(hào)】1002-3275（2024）14-68-04

一、研究背景

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（本文簡(jiǎn)稱課程標(biāo)準(zhǔn)）在“課程實(shí)施”中要求“要加強(qiáng)對(duì)探究和實(shí)踐的研究和指導(dǎo)，整合啟發(fā)式、探究式、互動(dòng)式、體驗(yàn)式和項(xiàng)目式等各種教與學(xué)方式的基本要求，設(shè)計(jì)并實(shí)施能夠促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的思維型探究和實(shí)踐”。并在“課程內(nèi)容”中新增“跨學(xué)科概念”，旨在通過(guò)學(xué)科間相互作用來(lái)產(chǎn)生綜合育人合力，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐性體驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。小學(xué)科學(xué)作為一門綜合性、應(yīng)用性、實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科，知識(shí)涉及面相當(dāng)廣泛，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣發(fā)揮著重要作用。

為了培養(yǎng)學(xué)生自主、合作、探究的學(xué)習(xí)習(xí)慣，本文以項(xiàng)目式學(xué)習(xí)模式為橋梁，針對(duì)五年級(jí)學(xué)生設(shè)計(jì)“拯救企鵝”的跨學(xué)科學(xué)習(xí)實(shí)踐，為廣大教師提供借鑒和參考。在教學(xué)中，教師應(yīng)把握科學(xué)跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)要素，結(jié)合學(xué)生實(shí)際或社會(huì)問(wèn)題創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，引導(dǎo)學(xué)生像一個(gè)真正的設(shè)計(jì)師、工程師一樣，融合不同學(xué)科的知識(shí)和技能，不斷改進(jìn)和完善產(chǎn)品，不斷提升規(guī)劃、設(shè)計(jì)、協(xié)作、學(xué)以致用的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，提升其科學(xué)核心素養(yǎng)。

二、小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的內(nèi)涵

夏雪梅認(rèn)為跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)是為了解決一個(gè)真實(shí)且復(fù)雜的問(wèn)題，學(xué)生學(xué)習(xí)并創(chuàng)造性地整合不同學(xué)科的核心知識(shí)和能力，以形成整合性的項(xiàng)目成果和新理解。［1］從這個(gè)定義可以看出，跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的關(guān)鍵是要產(chǎn)生整合性的理解，而不只是簡(jiǎn)單地使用多個(gè)學(xué)科的知識(shí)。如果只是知識(shí)拼盤或者簡(jiǎn)單應(yīng)用，如只在項(xiàng)目要求中加上“在完成科學(xué)報(bào)告時(shí)用到的語(yǔ)文知識(shí)”這類表述就不屬于跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)。

李會(huì)民、代建軍認(rèn)為項(xiàng)目化學(xué)習(xí)是一種新興的學(xué)習(xí)方式，是通過(guò)對(duì)蘊(yùn)含核心概念驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題的持續(xù)探究，引發(fā)學(xué)生對(duì)真實(shí)復(fù)雜問(wèn)題的思考和解決，形成公開(kāi)可視化的成果。［2］這就要求教師在實(shí)踐中關(guān)注學(xué)生的需要，對(duì)學(xué)科關(guān)鍵概念有清晰的理解，同時(shí)對(duì)各科知識(shí)和概念進(jìn)行整合，形成一個(gè)完整的學(xué)科體系，從而培養(yǎng)學(xué)生理解和應(yīng)對(duì)復(fù)雜問(wèn)題和情境的能力。

本文認(rèn)為小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)是一種發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的學(xué)習(xí)方法，在項(xiàng)目化學(xué)習(xí)中，學(xué)生以真實(shí)問(wèn)題為學(xué)習(xí)目標(biāo)，教師在設(shè)計(jì)項(xiàng)目和相應(yīng)任務(wù)時(shí)，融入不同學(xué)科的知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地進(jìn)行實(shí)踐和探究，去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，最終取得整合性的項(xiàng)目成果和新的知識(shí)理解。這種學(xué)習(xí)方法可以使學(xué)生獲得更全面、綜合、深入的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，從而更好地應(yīng)對(duì)未來(lái)的挑戰(zhàn)。

三、小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)實(shí)踐的特征

（一）前提：以小學(xué)科學(xué)為學(xué)科中心

在小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)實(shí)踐中，小學(xué)科學(xué)貫穿項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的始末，要以小學(xué)科學(xué)的學(xué)科知識(shí)、語(yǔ)言符號(hào)系統(tǒng)、學(xué)習(xí)方法為中心。具體體現(xiàn)為以下三點(diǎn)：第一，小學(xué)科學(xué)知識(shí)綜合性較強(qiáng)，與多個(gè)學(xué)科聯(lián)系緊密，可為項(xiàng)目的完成提供穩(wěn)定支持。第二，基于小學(xué)科學(xué)的科學(xué)語(yǔ)言和符號(hào)系統(tǒng)，學(xué)生能夠清晰地表達(dá)問(wèn)題，并運(yùn)用分析與綜合、比較與分類、抽象與概括、歸納等思維方法進(jìn)行廣泛的研究和分析。第三，在項(xiàng)目中應(yīng)用觀察、實(shí)驗(yàn)、測(cè)量等基本科學(xué)學(xué)習(xí)方法，能夠培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析、推理、判斷等能力，從而更好地解決問(wèn)題。

（二）關(guān)鍵：強(qiáng)調(diào)整合性的跨學(xué)科

跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)要形成整合性的項(xiàng)目成果，學(xué)生需要將相關(guān)學(xué)科的概念和信息關(guān)聯(lián)起來(lái)，檢驗(yàn)不同學(xué)科的觀點(diǎn)，豐富對(duì)問(wèn)題的理解。這要求學(xué)生從多個(gè)學(xué)科知識(shí)領(lǐng)域（包括技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)、藝術(shù)等）出發(fā)，整合不同學(xué)科的知識(shí)和方法，并且以創(chuàng)造性的方式將新的理解聚合成可視化的形式呈現(xiàn)出來(lái)。

（三）核心：解決真實(shí)問(wèn)題的項(xiàng)目化

雷普克說(shuō)過(guò)，跨學(xué)科研究是一個(gè)認(rèn)知進(jìn)程，個(gè)人或群體在此進(jìn)程中，借鑒學(xué)科視野并整合學(xué)科見(jiàn)解和思維模式，以提出對(duì)復(fù)雜問(wèn)題的認(rèn)識(shí)，這種認(rèn)識(shí)的目的在于應(yīng)用。在小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)中，簡(jiǎn)單地疊加學(xué)科知識(shí)是無(wú)法讓學(xué)生產(chǎn)生深入的跨學(xué)科見(jiàn)解的，而是需要形成解決問(wèn)題的項(xiàng)目邏輯，創(chuàng)造性地轉(zhuǎn)化知識(shí)和整合各學(xué)科知識(shí)，才能促使學(xué)生更好地解決問(wèn)題。

四、小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)實(shí)踐案例設(shè)計(jì)

基于小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的特征，筆者組織學(xué)校五年級(jí)學(xué)生進(jìn)行“拯救企鵝”的科學(xué)跨學(xué)科學(xué)習(xí)實(shí)踐，具體措施如下。

（一）情境導(dǎo)入，引入項(xiàng)目

知識(shí)與社會(huì)情境之間存在緊密的關(guān)系，知識(shí)并非是孤立存在的，而是在特定的社會(huì)情境中被構(gòu)建和應(yīng)用的。從某種程度上說(shuō)，知識(shí)的意義取決于情境，知識(shí)只有在實(shí)際運(yùn)用中才能夠被真正理解。在項(xiàng)目學(xué)習(xí)開(kāi)始前，教師組織學(xué)生觀看了一段關(guān)于企鵝生活狀況的視頻，讓學(xué)生了解到企鵝的生存區(qū)域正在不斷變小，由此導(dǎo)致食物短缺，生活較為困難。針對(duì)這一情況，教師組織學(xué)生探討原因，學(xué)生暢所欲言，認(rèn)為企鵝的生存困境與溫室效應(yīng)有關(guān)。接著教師提出一個(gè)驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題：“你有什么辦法拯救企鵝嗎？”并引出跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的主題：拯救企鵝。教師通過(guò)視頻讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)企鵝的生存問(wèn)題，在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生思考如何運(yùn)用他們所學(xué)的知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。

（二）以課程標(biāo)準(zhǔn)為導(dǎo)向，分解任務(wù)

課程標(biāo)準(zhǔn)指明了學(xué)生應(yīng)該形成的核心能力和學(xué)科知識(shí)框架。在開(kāi)展科學(xué)跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)之前，教師應(yīng)以課程標(biāo)準(zhǔn)為導(dǎo)向，將教學(xué)設(shè)計(jì)與課程標(biāo)準(zhǔn)要求相結(jié)合，明確學(xué)生需要完成的具體任務(wù)和達(dá)成的目標(biāo)，幫助學(xué)生更好地理解和掌握所學(xué)內(nèi)容，使每個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)更具有針對(duì)性。學(xué)生通過(guò)實(shí)踐，深化對(duì)跨學(xué)科知識(shí)的理解和運(yùn)用，提升解決問(wèn)題的能力?！罢绕簌Z”項(xiàng)目共設(shè)計(jì)了尋找保溫材料、設(shè)計(jì)“冰屋”、制作“冰屋”模型三個(gè)任務(wù)，每個(gè)任務(wù)有對(duì)應(yīng)的目標(biāo)、子問(wèn)題、活動(dòng)內(nèi)容，如表1所示。

（三）跨學(xué)科融合，制訂框架

一個(gè)工程的實(shí)施往往需要應(yīng)用多個(gè)學(xué)科的內(nèi)容，因此教師在設(shè)計(jì)工程教學(xué)內(nèi)容時(shí)，要聯(lián)系不同學(xué)科知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科實(shí)踐運(yùn)用，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的目的。在“拯救企鵝”項(xiàng)目中，學(xué)生在認(rèn)識(shí)不同保溫材料、撰寫“冰屋”的設(shè)計(jì)方案、選擇合適的“冰屋”材料等過(guò)程中，需要運(yùn)用信息技術(shù)、美術(shù)、數(shù)學(xué)、勞動(dòng)等多個(gè)學(xué)科的知識(shí)和能力，如表2所示。

在“冰屋”材料的選擇上，學(xué)生需要運(yùn)用信息技術(shù)、道德與法治、數(shù)學(xué)等跨學(xué)科知識(shí)，在收集與整理數(shù)據(jù)、考慮人與自然的關(guān)系、比較與分析中，選擇最合適的材料。在“冰屋”的設(shè)計(jì)上，學(xué)生需要運(yùn)用語(yǔ)文、美術(shù)、數(shù)學(xué)等跨學(xué)科知識(shí)，概括與表達(dá)設(shè)計(jì)想法，初步設(shè)計(jì)“冰屋”外形，并考量結(jié)構(gòu)和進(jìn)行必要計(jì)算。在“冰屋”模型制作上，學(xué)生需要充分發(fā)揮創(chuàng)造性勞動(dòng)能力，解決制作過(guò)程中遇到的問(wèn)題，完成模型制作。在跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的整個(gè)過(guò)程中，學(xué)生充分調(diào)動(dòng)自己掌握的知識(shí)和技能，在跨學(xué)科探究和實(shí)踐中，更好地理解和應(yīng)用知識(shí)，提高綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力。

（四）任務(wù)導(dǎo)向，深化實(shí)踐

任務(wù)導(dǎo)向的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)是一種以學(xué)習(xí)成果為中心的教學(xué)方法。在設(shè)計(jì)科學(xué)跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)時(shí)，教師可以先明確素養(yǎng)目標(biāo)，再運(yùn)用任務(wù)導(dǎo)向、前置評(píng)價(jià)、學(xué)科邏輯來(lái)減少設(shè)計(jì)過(guò)程的主觀性。在制作“冰屋”模型任務(wù)中，教師可以從項(xiàng)目準(zhǔn)備、項(xiàng)目實(shí)施、項(xiàng)目成果發(fā)布三個(gè)環(huán)節(jié)出發(fā)，確定項(xiàng)目任務(wù)的內(nèi)容和需要解決的核心問(wèn)題，如表3所示。逆向設(shè)計(jì)項(xiàng)目任務(wù)可以從素養(yǎng)立意和評(píng)價(jià)前置兩個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。一方面，素養(yǎng)立意使學(xué)生有機(jī)會(huì)思考和解決實(shí)際問(wèn)題，鼓勵(lì)他們提出創(chuàng)新的問(wèn)題解決方案，并通過(guò)合作與團(tuán)隊(duì)共同完成任務(wù)。另一方面，在項(xiàng)目開(kāi)始之前，教師應(yīng)該明確任務(wù)的學(xué)習(xí)目標(biāo)，并制訂評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。這樣學(xué)生便能知道他們需要達(dá)到的要求，更好地規(guī)劃探究過(guò)程，提高學(xué)習(xí)效果。

（五）注重過(guò)程，提升體驗(yàn)

課程標(biāo)準(zhǔn)指出，要構(gòu)建素養(yǎng)導(dǎo)向的綜合評(píng)價(jià)體系，并且提出以評(píng)價(jià)促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展，以評(píng)價(jià)改進(jìn)和優(yōu)化教學(xué)，評(píng)價(jià)主體多元和方法多樣的建議。此外，項(xiàng)目化學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)應(yīng)重視兩個(gè)測(cè)量維度：一是項(xiàng)目所設(shè)計(jì)的單一學(xué)科或跨學(xué)科的知識(shí)、能力、態(tài)度；二是學(xué)生的多種素養(yǎng)（協(xié)作、交往、審辯思維、創(chuàng)造性）。因此，教師制作項(xiàng)目評(píng)價(jià)量表時(shí)要注意三個(gè)方面。首先，評(píng)價(jià)單應(yīng)前置，以便引領(lǐng)學(xué)生開(kāi)展整個(gè)工程設(shè)計(jì)實(shí)踐，更好地完成項(xiàng)目化學(xué)習(xí)。其次，評(píng)價(jià)重點(diǎn)可放在科學(xué)素養(yǎng)、跨學(xué)科素養(yǎng)、項(xiàng)目成果、學(xué)生參與四個(gè)維度。最后，開(kāi)展學(xué)生自評(píng)、小組互評(píng)、教師評(píng)價(jià)，使得“拯救企鵝”項(xiàng)目評(píng)價(jià)主體多元化。為了讓各個(gè)維度的評(píng)價(jià)更加具有針對(duì)性和區(qū)分度，教師還可以選擇不同的評(píng)分尺度。例如在此量表中科學(xué)素養(yǎng)與跨學(xué)科素養(yǎng)是指向核心認(rèn)知能力的維度，其子維度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可采用10分制，得10分為高，1分為低。而項(xiàng)目成果和學(xué)生參與這兩個(gè)維度更側(cè)重于實(shí)踐操作和個(gè)體貢獻(xiàn)，其子維度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用5分制，得5分為高，1分為低?！罢绕簌Z”項(xiàng)目評(píng)價(jià)量表設(shè)計(jì)如表4所示。

五、結(jié)語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)了一個(gè)以“拯救企鵝”為主題的小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)案例。在一個(gè)個(gè)新穎的挑戰(zhàn)性任務(wù)中，學(xué)生充分利用多個(gè)學(xué)科的知識(shí)，不斷改進(jìn)和完善“冰屋”，逐漸形成和發(fā)展設(shè)計(jì)思維和工程思維，培養(yǎng)科學(xué)核心素養(yǎng)和跨學(xué)科素養(yǎng)。小學(xué)科學(xué)教師未來(lái)可更進(jìn)一步探索和優(yōu)化跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)，從而改善學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，促進(jìn)科學(xué)教學(xué)的創(chuàng)新和改革。

【參考文獻(xiàn)】

［1］夏雪梅．跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)：內(nèi)涵、設(shè)計(jì)邏輯與實(shí)踐原型［J］．課程·教材·教法，2022，42（10）：78-84.

［2］李會(huì)民，代建軍．基于課程統(tǒng)整的跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)［J］．教學(xué)與管理，2020（4）：3.