“制作簡易滴灌器”項目的“五維”推進

〔摘" "要〕" 在課程改革的大背景下，課堂教學從應試的知識傳授向更綜合性、實踐性的素養(yǎng)培養(yǎng)轉變，教學對象的學習層次也向深度發(fā)展，跨學科主題學習正是實現這一目標的重要切入點和突破口。本文以深度學習理論為認知支撐，結合當下的困境進行分析，提出“選擇學習主題—確立學習目標—制定評價量表—設置學習活動—建設學習資源”的“五維”設計路徑，構建“制作簡易滴灌器”項目“產生問題—解構問題—學習活動—審視反饋—解決問題”的“五維”教學模式，以促進跨學科主題教學的有效落地。

〔關鍵詞〕" 小學科學；深度學習；跨學科主題；“五維”推進

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " "〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）" 11" " 052-003

《義務教育科學課程標準（2022年版）》要求在學習13個核心概念的基礎上，理解物質與能量、結構與功能、系統(tǒng)與模型、穩(wěn)定與變化4個跨學科概念，并指出應設立跨學科主題學習活動，加強學科間相互關聯。由此可見，跨學科主題學習已經成為當下小學科學課堂的新價值追求。深度學習要求學習者在學習過程中對問題解決積極參與、對概念內涵主動理解、對學習內容深層挖掘、對實際應用自發(fā)遷移。在深度學習理念的指引下，學生處于高投入的學習狀態(tài)，不再只是著眼于對表層知識的記憶，思維也將走向更高階。

一、三重三輕：跨學科主題學習的困境分析

跨學科主題學習在一線教學中已有一定的實踐基礎。但在具體操作過程中，跨學科主題學習仍面臨諸多問題和挑戰(zhàn)，主要表現在以下三個方面。

（一）重內容拼接，輕跨科融合

由于長期分科教學環(huán)境桎梏的束縛，教師在實踐跨學科主題學習時，常會將它等同為多學科的內容相加，而忽視了不同學科之間需要建立聯系，在各個環(huán)節(jié)上需要做好承接，導致學生無法形成系統(tǒng)的跨學科概念。

（二）重成果展示，輕過程迭代

問題解決不等于制作一個簡單的產品。而眼下的跨學科實踐往往著眼于最終成果的優(yōu)秀程度，過程迭代又缺乏主題下的驅動，浮于走流程。另外，由于課時量限制導致探究時間不足，教室的環(huán)境又與問題情境中的空間不符，使得學生在課堂上的設計與實際脫離，主題學習往往在短時間內就匆匆止步。

（三）重淺層操作，輕深層思考

部分教師對跨學科主題學習存在誤區(qū)，習慣套用“真實情境”和“長時間的制作與成果展示”模板拼湊出一堂跨學科課堂教學。但在實際教學中，學生的基礎知識與技能不扎實往往致使其在活動時表現生怯，僅停留在淺層學習的操作快感層面，發(fā)散思維不夠導致成果的改進不到位。

二、“五維”路徑：跨學科主題學習的設計原則

結合現實困境，指向深度學習的跨學科主題教學的設計應全程鏈接跨學科概念，從“主題—目標—量表—內容—資源”五個維度切入（如圖1），經歷“選擇學習主題—確立學習目標—制定評價量表—設置學習活動—建設學習資源”的設計路徑。

以“制作簡易滴灌器”一課為實踐對象，設計跨學科主題教學時需要明確跨學科概念內涵，羅列關聯學科及學習目標，設計對應的核心問題鏈（見文后表）。跨學科主題學習的具體設計路徑有時會受主導學科不同的影響，也存在教師因理念偏差對流程步驟進行個性化處理，但始終需要遵循“聚焦主題·概念導航”“聚焦學情·需求導學”“聚焦課標·素養(yǎng)導向”的原則。

（一）聚焦主題·概念導航

跨學科概念是主題學習的終極導向，也是貫穿整體設計的核心，不同概念也不是相互獨立的，而是在學科間內容交互時，順應學習需求自發(fā)產生的。

例如，在“制作簡易滴灌器”主題學習中，想要形成“系統(tǒng)與模型”的跨學科概念，需要融合科學、藝術、技術等多個學科的知識與技能。滴灌器本身就是一個系統(tǒng)模型，整個成果形成的過程就是在經歷“原型感知—模型理解—模型建構—模型應用”的建模過程，跨學科概念始終在指引著學習全程。由此，在設計跨學科主題教學時，應該重視大概念的引領，而不是單純的拼圖式教學。

（二）聚焦學情·需求導學

在參與跨學科主題學習時，學生處于高度自主的狀態(tài)，其創(chuàng)造性和發(fā)散性使得主題目標無法既定。這需要教師立足學情，關注學生的實際需求和興趣，挖掘本土化資源進行主題提煉，能將真實生活與學習內容聯系起來。

例如本案例的真實情境來自學生的偶然發(fā)現：“長假期來臨，教室的5個盆栽植物無人澆水，需要設計制作滿足多盆植物澆水需求的滴灌器”。在本次學習前，筆者所在的五年級班級學生已經初步了解滴灌這種澆水方法，但對于“技術、工程與社會”和“工程設計與物化”兩個核心概念缺少學習經驗。因此，筆者參考課程標準，在確立教學目標時融入“應用、設計、制作、檢測”等行為動詞進行描述，并在多個概念的落實中體現“技術與工程”的要求。

（三）聚焦課標·素養(yǎng)導向

本主題學習中的評價量表設計充分考慮與素養(yǎng)發(fā)展的適切性。除了對成果質量的評價，還關注了學生的過程性表現如人際互動和反思改進。同時，評價表中的各評價項目也指向了對應的5～6年級核心素養(yǎng)特征，并隱含核心素養(yǎng)基本要點。如一級評價指標中的“制作”指標對應了“勇于探究、技術應用、問題解決”，“研討”指標對應了“語言建構、語言理解、理性思維、批判質疑”。

結合量表中各指標的實現程度，可以優(yōu)化跨學科主題學習的再設計，反思“學習活動中是否運用到跨學科的知識、技能與思維方法”“學生的概念建構和行為表現是否符合核心素養(yǎng)發(fā)展”“學生的能力提升是否具有持久性、可遷移性”

三、“五維”模式：跨學科主題學習的實踐案例

依據“五維”設計流程，筆者構建了指向深度學習的跨學科主題教學實踐的“五維”教學模式（如圖2）。該模式通過視角切換，關注該模式下的角色定位，即教師是課堂層層推進的引導者，是學生學習動力的激發(fā)者，是良好課堂環(huán)境的組織者，而學生是解決問題和概念構建的主體，是學習活動的實踐者。

（一）以“問題”為載體——綜合意識推進深度理解

不同班級的學生基礎不同，在跨學科主題學習中關注的側重點也不同。

例如，一批學生剛學習了水的蒸發(fā)，他們對“減少蒸發(fā)”這一點就格外重視，設計時非常強調對這一點的考慮。另外，在六年級開展本主題時，對學生就很強調“擺放穩(wěn)定”這一要求，反而忽視其他。

經過反思，我認為需要在出示標準時，強調綜合考慮每一個標準。同時在巡視過程中，適時提醒學生參照主題要求開展設計制作。并在研討環(huán)節(jié)，引導學生關注到驅動問題的解決，聚焦到未達到要求的地方如何改進。

（二）以“交互”為紐帶——支持工具推進深度體驗

支持工具指的是對課堂教學有輔助作用的資源，本案例中的支持工具包括教學空間、器材、學習支架、人際交流組織方式、師生和生生協作等。

例如，本案例中的學習支架就分為“問題分解板塊、材料感知板塊、成果設計板塊、自助研討板塊、自評反思板塊”，給予學生“自助餐”式的學習體驗。尤其是在自主研討板塊中，提供了研討模板：我的滴灌器達到了哪些標準？測試過程中發(fā)現滴灌器還存在哪些不足之處？為改進滴灌器我們準備采取哪些措施？降低研討的難度，也提升了學生的語文表達能力。

（三）以“生成”為契機——思維聯動推進深度建構

跨學科主題教學需要呈現的并不是同質性的成果，有基于實踐的構思，有解決驅動性問題的能力訓練，這樣的學習過程就是成功的。

例如，在巡視時，一組的學生興沖沖地叫住我，和我分享了他們的發(fā)現：把一根棉線直接搭在一個裝水的盒子里接觸到水，即使水的位置較低，毛線也能引出水。我當即表揚了他們。的確，在開展設計前，充分地感知材料很有必要。同時，另一組設計出兩組滴灌器（出水口的棉線粗細不同）進行測試，并不是根據經驗急于判斷哪一組的滴速快，而是根據測試結果再選擇搭配的植物。這充分反映出學生的辯證意識和嚴謹的科學態(tài)度，這樣的思維展現在研討中是非常有價值的。

經過這次生成我重新改進教學，先給每組學生發(fā)放一組“材料樣品”。學生親身接觸每種材料，切實感受材料的特性，還可以放在水里試一試，初步感知材料后再開展設計會有更多的想法。其實制作的過程也可以是探索發(fā)現的過程，學生的這個發(fā)現既有意思又有意義。

實踐證明，深度學習理念對小學科學跨學科主題教學有一定的指導意義，有助于推動跨學科概念的形成和跨學科素養(yǎng)的培養(yǎng)。希望本文提出的“五維”設計路徑和“五維”教學模式，能為小學科學教師開展跨學科主題教學提供啟發(fā)和參考，促進學生核心素養(yǎng)的有效發(fā)展。

參考文獻

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