整合·探究·評價：跨學科深度融合的實踐研究
——以《周期蟬》跨學科主題學習為例

葉曉玲 林伯韜

（1.廈門市同安區岳口小學，福建 廈門 361199；2.廈門市同安區第一實驗小學，福建 廈門 361199）

跨學科主題學習突出學科知識的有機融合，直指問題的解決，為學生創設綜合應用知識的平臺。作為新課程改革的重要突破口之一，跨學科學習是時代發展的必然要求，也是核心素養導向下實現育人目標與課程轉型的重要途徑。如何在教學中搭建一座跨學科橋梁，讓各個學科的知識點彼此交融，使學生獲得全面發展？現以《周期蟬》為例，探究數學與科學跨學科主題學習的實施策略。

一、整合——跨學科的起點

（一）整合內容，指向深度

跨學科是以真實情境中的問題探索或解決為指向，對所涉及的不同學科的知識和方法進行整合。［1］跨學科的著眼點不是停留在多學科知識內容的簡單融合，而是對多學科思維下的思想和方法進行深度整合，在任務式活動中，利用跨學科思維達到解決問題的目的，通過不同學科知識的互動，促進師生、生生合作，充分發揮不同學科協同育人的功效。周期蟬生存于北美洲，其生命周期與普通蟬最大的不同之處在于其特殊的質數周期——13、17，這一特殊的生命周期，使周期蟬的種群得以延續。五年級的學生通過科學課，已儲備生命的延續與進化知識，了解生物進化與環境的關系；周期蟬的生命周期之謎融合了科學與數學知識，彼此關聯又蘊含著哲理，具有豐富的跨學科內涵與探究價值。根據學校實際及學生學情，對周期蟬的相關內容進行整合，形成四個階段的主題活動內容（見圖1）。

圖1 “周期蟬”跨學科主題活動內容

（二）整合目標，指向素養

在跨學科主題活動中，制定適宜的教學目標是課程整合的前提和重要基礎。［2］以目標為導向，教師對教學內容進行重組構建，挖掘教學內容中蘊含的教育價值。同時，教師了解到，五年級學生已掌握倍數、因數等相關數學知識，具有一定的數感及運算、推理意識，能運用訪談、調查、統計、對比、歸納等方式開展綜合實踐研究，具備科學素養，有較高的觀察與實驗探究能力?；凇爸芷谙s”跨學科主題活動所具備的科學性及數學性，結合學生的學情，教師制定素養培育目標如下：1.運用觀察、記錄、查證等研究方法，經歷探究周期蟬的實踐活動，深化對昆蟲變態發育的認知，培養科學觀念、科學思維；2.主動運用已有的學科知識經驗解決問題，經歷實踐探究、獨立思考、合作交流的過程，形成跨學科的應用意識與實踐能力；3.從周期蟬輻射至生命的神奇，感悟生命的生生不息，從而獲得對生命的尊重與體悟。理解周期蟬這一自然現象，需要綜合運用不同領域的知識和方法，這是跨學科知識整合的過程，也是素養形成的過程。

（三）整合活動，指向能力

《周期蟬》是一個周期較長的主題式學習活動，通過對一系列活動進行統整，引導學生在活動中探究，在活動中實踐，在活動中感悟，建構知識的整體框架。

1.從分散走向協同，深化活動內涵

課程改革強調以學生為中心，鼓勵學生身體參與、親身經歷，在“做中學”，自主獲取各類信息。在教師的指導下，學生設計活動流程，自擬活動方案，從自身的興趣與特長入手，組成分工明確的幾個組別。調查組通過采訪科學教師、查閱資料等方式，了解周期蟬進化的一生；觀察組捕捉幾只蟬定期觀察，記錄蟬的生活習性及其身體特征；文學組搜集古今中外關于蟬的作品進行品讀；實驗組通過馬克斯·普朗克的質數生成器，進一步理解周期蟬的生命智慧；視頻組嘗試將大家的研究過程以視頻的形式記錄?；顒又?，學生經歷已有經驗與學習內容的碰撞，在動手操作中引發深度思考，深化對問題的理解，最終達成問題解決。在這一過程中，學生的協同能力與綜合能力得到鍛煉與提升。

2.從封閉走向開放，拓展活動外延

跨學科主題活動將主題活動從課內延伸至課外，延展至校外，延續至線上，探究活動呈現時空、環境、內容、形式上的開放性，使不同的學生得到不同的發展。校內以課堂組織形式研究周期蟬的生命周期之謎，校外組織學生自主觀察、記錄蟬的生活習性；線上進一步了解蟬的相關知識，如蟬的天敵有哪些？什么是捕食者飽和效應？蟬應對天敵之策有哪些等；線下一起交流學習《昆蟲記》的體會，制作思維導圖。超越課堂的主題活動形式，把學習內容與生活實踐聯結在一起，學生親身體驗應用知識解決問題的過程，進一步產生探究欲望。在主題統整下，多種形式的活動相對獨立又相互依存，學生多角度觀察，多維度參與，多層次思考。豐富有趣的整合活動，既鍛煉思維，又激發創造。

二、探究——跨學科的基石

（一）以問題為導向，上好核心概念課

跨學科教學的本質是基于問題，實現學科之間的通融。［3］數學學科的跨學科活動，注重用數學的方法解決其他學科中的數學問題。借助問題，引導學生深入思考，明確核心概念，讓學生真正參與知識探究活動，突出其主體性，幫助學生構建牢固的、完善的知識結構，提高發現問題和解決問題的能力?！吨芷谙s》的核心問題是：周期蟬為什么以13 或17 為生命周期？課上創設問題情境，從研究蟬會遭遇的天敵出現的年份入手，設置三次探究活動，以問題為載體，運用數學的研究方法，探究周期蟬的生命之謎。

1.初步探究，建立6 年蟬天敵出現的數學模型

問題1：假設蟬的生命周期為6 年，它會遇到幾年“出現一次”的天敵？

從學生的認知基礎出發，讓學生有充分的思考和交流。反饋時，引導學生分別從因數、倍數的角度建立6 年蟬的數學模型，為第二次探究作好鋪墊。

2.再次探究，發現蟬的天敵與因數倍數相關

問題2：其他生命周期的蟬，它會遇到幾年“出現一次”的天敵？研究范圍為1-20 年。

這一環節，重點從兩方面引導：（1）引導小組如何分工，明確先分后合，省時高效；（2）引導觀察圖2 并發現規律，各小組之間互相補充、互相提醒，發現以對角線為分界線，左上為因數年份，右下為倍數年份。有6 年蟬的數學模型在先，學生積極思考、有效探究，個人的思考在團隊中碰撞出數學智慧。

圖2 蟬會遇到幾年“出現一次”的天敵？

3.形成概念，探究質數和合數的內在特征

問題3：觀察圖2，如果你是蟬，你會選擇多少年作為自己的生命周期呢？

學生選擇的生命周期為“11”“13”“17”“19”，這些生命周期的蟬只會遭遇兩次天敵。從生活現象轉入數學知識研究，聚焦質數的內在特征——只有1 和自己本身兩個因數。在此基礎上，引導學生借助圖表分析，進一步理解質數與合數的內在特征。

三個問題情境構建了一個深度學習的數學課堂，以問題為導向，誘發學生積極主動地、反思性地學習新知識。運用數學的方法研究科學之謎，體現課程的綜合性及學科的高度融合，學生在應用中實現對概念的深度理解，實現高階思維的發展。

（二）以任務為牽引，走進周期大世界

核心概念課的數學活動以周期蟬為引，研究質數、合數的內在特征，活動探究的領域跨越數學、科學學科。課后，繼續發起尋找“周期”行動，借助任務單（見表1），引導學生通過上網查資料、查閱書籍等方式，進一步了解周期現象。身邊觸手可及的時間周期、動植物的生長周期、數學中的周期以及化學周期、物理周期、經濟周期等，都可以納入研究范疇。然后，引導學生將“尋找周期”的活動成果寫成報告的形式，報告包括研究的目的、數據調查的方法、調查的結果（用圖、表、公式等方式表示）、回顧與反思、個人感想以及繼續探索的內容等。不同角度的拓展活動，為跨學科主題活動的深度探索提供廣闊的平臺。

表1 尋找“周期”任務單

三、評價——跨學科的保障

綜合實踐活動的評價應有別于其他學科的定量評價，更側重從過程性評價和發展性評價中考核活動中學生的成長與收獲。針對跨學科特性及《周期蟬》活動主題，結合各項活動內容，設計如下評價方案（見表2）。

表2 《周期蟬》評價方案

評價方案體現如下特點：1.評價形式多樣化。結合主題活動的階段性進展，《周期蟬》主題活動主要采用描述性評價的方式，適時結合定性評價及定量評價。如對學生在小組活動中的表現情況及參與度，采用描述性的定性評價，以口頭評價為主；而對學生提交的活動報告、反思感受及活動成果，則采取等級式的定量評價，為書面評價為主。2.評價主體多維化。教師、學生、同伴、家長都可參與評價，從不同角度對學生進行多維度的評價，評價視角更全面，評價結果更客觀。全方位的評價有助于深入了解學生的綜合表現，推進活動進程。3.評價維度多元化。關注過程評價，關注整體評價，更關注學生的發展性評價。動態采集學生在研究過程中的每一個方面及每一個成長畫面，以悅納的眼光看待學生的表現和不同階段的發展。多樣化、多維化、多元化，使評價更具深度及溫度，充分體現多學科育人的深刻內涵。

綜上所述，跨學科主題活動以問題為載體，以真實任務為驅動，通過不同學科相關聯知識點的有效聯結設計活動，重在綜合、重在實踐、重在感悟，由知識本位、學科本位轉向學生本位，實現從“育知”到“育人”，提高學生綜合應用知識解決問題的能力，凸顯多學科協同育人的有效性。