跨學(xué)科理念下混合式教學(xué)探索

孫蕾 彭林華

2018年，教育部發(fā)布了《教育信息化2.0行動計劃》，明確提出要加快教育現(xiàn)代化和教育強國建設(shè)。步入教育信息化2.0時代后，國家倡導(dǎo)采用綜合性教學(xué)方式落實學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)。2022年4月，教育部發(fā)布了《義務(wù)教育課程方案（2022年版）》。該方案提出了“加強課程綜合，注重關(guān)聯(lián)”“變革育人方式，突出實踐”的兩條基本原則。為了高效開展核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的綜合學(xué)習(xí)活動，變革育人方式，該方案要求各門課程原則上要用不少于10％的課時設(shè)計跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)[1]。《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》增設(shè)“生物學(xué)與社會·跨學(xué)科實踐”學(xué)習(xí)主題[2]。對于“互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與創(chuàng)新”主題教學(xué)，《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》倡導(dǎo)教師以跨學(xué)科方式開展[3]。教師引導(dǎo)學(xué)生跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)，要讓他們深入探究體驗，將課堂學(xué)習(xí)與實驗、戶外考察、設(shè)計制作等實踐聯(lián)系起來，突破時空限制[4]。為了落實上述文件要求，教師嘗試開展跨學(xué)科理念下混合式教學(xué)，讓學(xué)生采集種子、制作種子信息二維碼，參與“智慧農(nóng)業(yè)基地種子庫建設(shè)”系列活動，并錄制視頻上傳自媒體平臺進行展示和推廣，踐行實踐育人的理念，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實踐能力，提升數(shù)字化學(xué)習(xí)和創(chuàng)新素養(yǎng)。

一、跨學(xué)科理念下混合式教學(xué)設(shè)計

優(yōu)幕互動學(xué)習(xí)平臺（UMU平臺）是支撐教師個性化教和學(xué)生個性化學(xué)的有效載體。教師可以利用該平臺建設(shè)課程資源，了解學(xué)情。學(xué)生可以利用平臺資源，自主學(xué)習(xí)，分組討論，展示成果。教師指導(dǎo)學(xué)生在跨學(xué)科理念下開展主題為“智慧農(nóng)業(yè)基地種子庫建設(shè)”的項目式學(xué)習(xí)活動，教學(xué)流程如圖1所示。

（一）整體設(shè)計思路

教師借助UMU平臺開展學(xué)情調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生對種子庫和糧食安全等存在錯誤認(rèn)識。教師設(shè)置多樣的教學(xué)活動，引導(dǎo)學(xué)生理解和認(rèn)同“保障糧食安全要加強種質(zhì)資源的保護，建設(shè)瀕危種子庫是保護生物多樣性的重要措施”。學(xué)生以“建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)基地種子庫”為核心任務(wù)，以項目式學(xué)習(xí)的方式開展跨學(xué)科實踐，參與線上和線下系列活動，在活動中學(xué)習(xí)生物學(xué)和信息技術(shù)知識與技能。教師引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用多學(xué)科知識解決遇到的問題，解答學(xué)生建設(shè)種子庫過程中的困惑，增強學(xué)生的糧食安全意識，引導(dǎo)學(xué)生自覺地加入保護生物多樣性的隊伍中，做生態(tài)文明的建設(shè)者。

（二）教學(xué)具體環(huán)節(jié)解析

1.借助智能平臺前測，了解學(xué)生基本情況

教師借助UMU平臺調(diào)查發(fā)現(xiàn)：大多數(shù)學(xué)生沒有聽說過或參觀過種子庫；部分學(xué)生不知道建立瀕危植物種子庫是保護生物多樣性的重要措施。對種子儲存的適宜條件為“溫度0—5℃，濕度25%—65%”，只有15.4％的學(xué)生選對答案；9.6％的學(xué)生不會使用視頻剪輯軟件，23.1％的學(xué)生不能熟練使用視頻剪輯軟件。教師據(jù)此確定教學(xué)重點，即教授學(xué)生視頻剪輯技能，以及糧食儲存條件等知識。

2.線上雙師融合教學(xué)，探討種子庫的建設(shè)

教師借助“騰訊會議”平臺，組織學(xué)生探討如何在校內(nèi)開展“智慧農(nóng)業(yè)基地種子庫建設(shè)”活動。生物學(xué)教師向?qū)W生介紹瓦維洛夫種子庫、斯瓦爾巴全球種子庫、國家作物種質(zhì)庫、中國西南野生生物種質(zhì)資源。目前，全球已建成種子（質(zhì)）庫約1750座，共收集保存了740多萬份種質(zhì)資源，其中包括大量的珍稀瀕危植物、地區(qū)特有植物、重要經(jīng)濟植物、重要農(nóng)作物、野生近緣種種子[5]。建設(shè)種子（質(zhì)）庫減緩了植物滅絕的腳步，為人類未來的可持續(xù)發(fā)展贏得了機會。教師讓學(xué)生區(qū)分種質(zhì)庫和種子庫，并討論以下問題：①斯瓦爾巴全球種子庫被稱為“末日種子庫”，種子庫為何被稱為保存種子的諾亞方舟？②結(jié)合視頻內(nèi)容分析：我國建立種質(zhì)庫有何重大意義？ ③儲存種子的適宜條件是什么？為什么需要這樣的條件？④學(xué)校“智慧農(nóng)業(yè)基地”要建立種子庫，你愿意參與嗎？⑤如何利用信息技術(shù)獲取種子相關(guān)信息，并自主生成和共享有價值的種子信息？

接著，教師帶領(lǐng)學(xué)生討論種子庫的建設(shè)方案。師生討論后決定將活動分為3個環(huán)節(jié)：戶外親自采集種子、制作種子“電子身份證”、建設(shè)學(xué)校基地種子庫。信息科技教師向?qū)W生介紹 “識花君”等App的使用方法，以及如何利用“剪映”等軟件剪輯視頻。此外，信息科技教師將相關(guān)資源上傳至UMU平臺，供學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

3.采集種子，嘗試制作智能種子

學(xué)生利用“識花君”等App，識別公園內(nèi)1—3種植物，并了解其主要特點，將這些信息記錄在活動記錄表上。學(xué)生使用剪刀等工具采集植物種子，回家后將種子進行晾曬，曬干后裝入種子瓶，放在通風(fēng)陰涼處保存。學(xué)生使用手機拍照或錄視頻，記錄種子采集過程，使用“剪映”等軟件剪輯視頻，為制作種子電子信息做準(zhǔn)備。學(xué)生利用UMU平臺展示采集種子活動的照片，并在討論空間提出疑問，尋求解決辦法。

4.課堂完善活動成果，完成種子庫的建設(shè)

信息科技教師在課堂上首先展示學(xué)生上傳的優(yōu)秀視頻，讓學(xué)生分組討論優(yōu)秀視頻應(yīng)具備哪些要素，然后講解加字幕、轉(zhuǎn)場等優(yōu)化視頻的方法，引導(dǎo)各組學(xué)生完成小組視頻的加工與美化工作，最后介紹如何利用微信平臺將視頻生成二維碼，制作種子的“電子身份證”，包括學(xué)生采集種子活動的過程、種子的主要特征等信息。學(xué)生打印二維碼并將其貼在種子瓶上。全班學(xué)生共收集到40種種子，他們按照功能將種子分為：蔬菜、果實和園林植物三類并分區(qū)放置。其中蔬菜區(qū)有玉米、黃豆、南瓜等8種種子，果實區(qū)有木瓜、西瓜、香瓜等6種種子，園林植物區(qū)有銀合歡、洋金鳳等26種種子。學(xué)生進入天臺智慧農(nóng)業(yè)基地成果匯展室，分區(qū)放置種子瓶。

5.展示分享活動成果，評估學(xué)生學(xué)習(xí)效果

為了更好地宣傳和分享本次活動成果，學(xué)生對種子庫進行美化和布置后，對全校師生開放種子庫。參觀者可以掃描種子瓶上的二維碼了解該種子相關(guān)信息。為宣傳糧食安全的重要意義，學(xué)生以《中國的糧食安全》白皮書為主題設(shè)計了海報，并在展覽室循環(huán)播放紀(jì)錄片《端牢中國飯碗》。學(xué)生在學(xué)校門口張貼種子庫的海報，利用學(xué)校微信公眾號、家長群等平臺宣傳本次活動，讓更多人認(rèn)識保護糧食安全的意義。學(xué)生拍攝學(xué)校種子庫宣傳短視頻，在互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)布。為表彰優(yōu)異的學(xué)生，教師組織評選“天臺智慧農(nóng)業(yè)種子創(chuàng)造之星”，并頒發(fā)獎狀給予獎勵。

二、跨學(xué)科理念下混合式教學(xué)案例分析

（一）結(jié)合學(xué)科特點優(yōu)化教學(xué)目標(biāo)

生物學(xué)和信息科技雖屬不同領(lǐng)域，但在學(xué)科育人方面有共同之處，兩門課程都倡導(dǎo)實踐育人，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。在發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)方面，生物學(xué)教師要提升學(xué)生“解決真實情境中的問題或完成實踐項目的能力與品格”，即提升學(xué)生探究實踐素養(yǎng)；信息科技教師要提升學(xué)生數(shù)字化學(xué)習(xí)和創(chuàng)新素養(yǎng)，即使其在日常學(xué)習(xí)與生活中，具有創(chuàng)新創(chuàng)造活力，能夠積極主動運用信息科技高效地解決問題，并進行創(chuàng)新活動。

例如，在智慧農(nóng)業(yè)基地種子庫建設(shè)活動中，教師讓學(xué)生采集種子，觀察植物的花和果實，理解生物的多樣性，思考植物開花和結(jié)果的生命過程。學(xué)生在采集種子過程中認(rèn)識種子的結(jié)構(gòu)和功能，認(rèn)同生物體的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)。教師借助UMU平臺創(chuàng)建課程資源，讓學(xué)生通過該平臺自主學(xué)習(xí)視頻剪輯技術(shù)，制作種子“電子身份證”。這些活動有效地提高了學(xué)生的數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)。

（二）數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺有效支撐線上學(xué)習(xí)

學(xué)生利用課余時間自主實踐。為引導(dǎo)學(xué)生高效學(xué)習(xí)與探究，教師利用UMU平臺開發(fā)一系列數(shù)字化課程，如視頻剪輯系列課程、采集種子微課，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供支架。學(xué)生積極參與采集種子的活動，并就活動中遇到的問題在“小組討論空間”進行探討，如第一小組討論使用“識花君”App的局限性，建議小組成員嘗試用多款A(yù)pp識別植物，確保準(zhǔn)確性。平臺的應(yīng)用提高了學(xué)習(xí)共同體溝通的質(zhì)和量。同時，平臺有效支撐學(xué)生線上學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生養(yǎng)成了自主學(xué)習(xí)的好習(xí)慣。

（三）結(jié)合社會議題開展糧食安全教育

2020年10月，教育部發(fā)布《大中小學(xué)國家安全教育指導(dǎo)綱要》，指出“為貫徹落實總體國家安全觀，我國大中小學(xué)系統(tǒng)、規(guī)范、科學(xué)地開展國家安全教育”。其中糧食安全是國家安全教育的重要內(nèi)容之一。種子是基因資源的載體，是植物生命繁衍的基礎(chǔ)，也是人類生存的基本糧食保障。種子庫事關(guān)糧食安全，建立種子庫是保護糧食安全的重要措施。2021年5月22日，雜交水稻之父袁隆平去世，世人深切緬懷。2022年5月，烏克蘭哈爾科夫種子庫（國家基因庫）被炸，導(dǎo)致約16萬份植物種子樣本被毀，此消息引發(fā)了熱議。聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織發(fā)布的 《2022年全球糧食危機報告》指出，受東歐戰(zhàn)事影響全球面臨糧食危機。教師結(jié)合3個社會議題開展糧食安全教育。首先，介紹袁隆平先生在野生稻群體中發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞質(zhì)雄性不育基因資源，實現(xiàn)了雜交水稻大規(guī)模制種。高產(chǎn)雜交水稻的廣泛種植保障了我國的糧食安全。接著，介紹20世紀(jì)70 年代，柬埔寨因戰(zhàn)爭導(dǎo)致當(dāng)?shù)卦毡榉N植的水稻品種瀕臨滅絕，使該國戰(zhàn)后的糧食安全面臨巨大挑戰(zhàn)。在困境之中，國際水稻研究所將一整套水稻品種資源種返回了柬埔寨，使水稻生產(chǎn)得以恢復(fù)。教師如此教學(xué)，讓糧食安全教育自然地走進學(xué)生內(nèi)心。

（四）實踐活動彰顯生物學(xué)科特點

生物學(xué)是自然科學(xué)中的一門基礎(chǔ)學(xué)科，是研究生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的科學(xué)。學(xué)生科學(xué)探究是學(xué)習(xí)生物學(xué)的重要方式，而跨學(xué)科實踐是開闊視野、增強本領(lǐng)的重要途徑，探究實踐是創(chuàng)新的必經(jīng)之路[6]。基于此，教師設(shè)計采集種子活動，讓學(xué)生走進大自然，領(lǐng)略深圳秋天的魅力，并在活動中探究植物開花結(jié)果的奧秘，感受和體會生物多樣性，培養(yǎng)研究生物的興趣，構(gòu)建生物的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念。

（五）成果呈現(xiàn)契合當(dāng)代學(xué)生特點

如今的初中生都是出生于2000年之后的“千禧一代”，他們與互聯(lián)網(wǎng)一同蓬勃發(fā)展，生活學(xué)習(xí)處處離不開數(shù)字技術(shù)。《2018年全國未成年人互聯(lián)網(wǎng)使用情況研究報告》指出：初中生使用移動短視頻社交平臺已非常普遍。《成長的百科全書——短視頻社交與青少年教育研究報告》顯示，短視頻可經(jīng)由多元、便捷的渠道，將知識浸潤到學(xué)生的生活中，實現(xiàn)寓教于樂。教師讓學(xué)生以拍攝和制作短視頻的方式，制作種子“電子身份證”，并將種子瓶放到學(xué)校種子庫展示，對學(xué)生來說是展示個性并發(fā)揮特長的一次好機會。此外，學(xué)生制作的短視頻發(fā)布在短視頻平臺，成為獨特的學(xué)習(xí)資源。

三、跨學(xué)科理念下混合式教學(xué)思考

（一）探究實踐強化綜合育人功能

2022年4月頒布的《義務(wù)教育課程方案（2022年版）》強調(diào)“加強課程綜合，不僅強化學(xué)科內(nèi)知識整合，還強調(diào)發(fā)揮課程協(xié)同育人功能，加強課程內(nèi)容與學(xué)生經(jīng)驗、社會生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生在真實情境中綜合運用知識解決問題的能力”[7]。教師組織跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動，應(yīng)讓學(xué)生深入探究實踐。在此案例中，教師破除學(xué)科間的隔閡，將課堂教學(xué)與現(xiàn)實生活聯(lián)系起來，讓學(xué)生綜合應(yīng)用生物學(xué)和信息科技知識解決一系列真實問題，如怎樣辨認(rèn)植物種子，怎樣判斷種子是否成熟，如何從果實中取出種子……讓學(xué)生從機械型學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向有意義的學(xué)習(xí)。學(xué)生在解決問題中切實提升了綜合素養(yǎng)，培育了創(chuàng)新精神和實踐能力。

（二）跨學(xué)科學(xué)習(xí)選題要因地制宜

教師選擇跨學(xué)科學(xué)習(xí)主題需要考慮諸多因素，要因地制宜，要注重課程內(nèi)容與學(xué)生經(jīng)驗、社會生活的關(guān)聯(lián)性，要設(shè)計真實問題情境，讓學(xué)生跨學(xué)科學(xué)習(xí)認(rèn)識生物學(xué)與社會的關(guān)系，以此強化課程協(xié)同育人功能。“智慧農(nóng)業(yè)基地種子庫建設(shè)”活動是筆者所在學(xué)校校園文化建設(shè)的一部分，學(xué)生參與該項目活動需要綜合應(yīng)用生物學(xué)和信息科技等知識，這個主題非常適宜中學(xué)生跨學(xué)科學(xué)習(xí)。

（三）線上線下相結(jié)合優(yōu)化實踐教學(xué)

在數(shù)字時代背景下，信息素養(yǎng)逐漸成為現(xiàn)代社會人類生存發(fā)展的必要能力[8]， 同時也是學(xué)習(xí)型社會人們學(xué)會終身學(xué)習(xí)的綜合素質(zhì)[9]。《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》建議教師“探索線上線下相結(jié)合的教學(xué)方式，為學(xué)生提供學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)目標(biāo)等數(shù)字化資源，改進師生互動的方式，促進學(xué)生的自主學(xué)習(xí)”[10]。數(shù)字時代，對于有些探究實踐，學(xué)生仍必須在真實情境下親力親為，但不應(yīng)拒絕合理的技術(shù)輔助。當(dāng)然，數(shù)字化教學(xué)不等于全盤采用線上教學(xué)，教師應(yīng)根據(jù)實際需求，恰到好處地應(yīng)用數(shù)字技術(shù)和數(shù)字資源。本案例中，教師結(jié)合學(xué)校的線上教學(xué)和種子庫建設(shè)情況，綜合考慮校情和學(xué)情后，開展線上與線下相結(jié)合的混合式教學(xué)。教師線上利用UMU平臺開發(fā)數(shù)字化課程資源，為學(xué)生搭建自主學(xué)習(xí)的支架，并在平臺設(shè)置小組討論空間、答疑區(qū)、自主測試區(qū)，滿足不同水平和興趣特長學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求，讓學(xué)生以線上自主學(xué)習(xí)的方式養(yǎng)成終身學(xué)習(xí)的好習(xí)慣。教師科學(xué)設(shè)計課程，精心組織實施，線上與線下相結(jié)合，學(xué)與做相結(jié)合，跨學(xué)科教學(xué)就能取得事半功倍的效果。

注：本文系深圳市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度成果培育類課題“基于真實情境的初中生物單元教學(xué)設(shè)計的實踐研究”（課題編號：cgpy21010）、2021年深圳市光明區(qū)軟科學(xué)研究項目“基于智慧農(nóng)業(yè)和無人機的STEAM教育科技研究”（課題編號：2021R02025）的研究成果。

參考文獻

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（作者孫蕾、彭林華系廣東省深圳實驗光明學(xué)校教師）

責(zé)任編輯：祝元志