如何開展不同“跨度”的學科實踐

世界本就是一個整體，面對復雜問題，系統思維與多元視角至關重要。基礎教育階段的教學需打破學科壁壘，培養學生的跨學科能力，使其更好地應對現實世界中的挑戰?！读x務教育課程方案（2022年版）》強調加強綜合課程建設、實施跨學科主題學習，并建議至少將10%課時用于跨學科主題學習活動。筆者認為，課程是實施跨學科實踐的基石，教師應依據學科間“跨度”的大小，設計相應的學科實踐活動。

跨學科實踐的兩種“跨度”。一線教師應以國家課程為主體，結合地方課程、校本課程開展跨學科實踐。由于問題復雜程度各異，跨學科交叉的寬度與深度亦有不同。教師的跨學科實踐主要包括兩類：一是“微交叉”，即在學科內自然融入其他學科的知識或技能，以解決具體問題；二是“多學科融合”，需全面調動多學科知識，經系統思考與設計，探索復雜問題的完整解決路徑。筆者稱前者為“小跨”，體現學科間的細微交集；后者為“大跨”，強調綜合應用多學科核心知識，以解決系統性難題?？梢?，跨學科學習的“跨度”與活動的設計難度大致成正比。教師可將“小跨”融入日常教學，采用多樣化的教學方式達成課程目標。“大跨”則更適合項目式學習，往往會經歷任務拆解到作品完成的全過程，教師應專門預留出系統課時。

基于具體情境的學科“微交叉”。在人教版“碳和碳的氧化物”單元教學中，筆者設計了以“低碳行動之碳足跡探秘”為主題的學習任務，涵蓋“二氧化碳從哪里來”“二氧化碳到哪里去”“如何實現碳循環”三條任務線。學生通過分析和討論溫室效應及其影響，認識到碳達峰、碳中和的必要性，并初步掌握了減少排放、促進吸收這兩大降碳路徑。在第一個任務中，學生要從碳元素守恒的角度理解二氧化碳產生及相關化學反應。在第二個任務中，筆者通過強化控制變量的實驗思想，幫助學生在二氧化碳的性質與用途之間建立起聯系，并思考促進二氧化碳吸收的有效途徑。在第三個任務中，學生認識到化學與日常生活的緊密聯系，在角色代入中思考如何開展低碳行動，逐漸養成節能低碳的環保意識，并加深對可持續發展的理解。其中，在“二氧化碳到哪里去”的任務中，筆者自然地融入了生物學的光合作用和碳氧轉化的知識；在制訂低碳方案時，融入了道德與法治學科中關于公民社會責任的教學。這一教學實例展示了以化學學科為主導的“微交叉”跨學科實踐方法。

基于“項目式學習”的STEM課程。筆者曾帶領團隊開發STEM課程，即“設計月球基地空氣循環系統”。該課程圍繞“系統與模型、結構與功能”的核心概念展開，旨在解決如何在載人月球基地中構建自循環、自監測的空氣系統這一關鍵問題。以此為驅動，我們探究了系統的構成、結構與功能之間的關聯，以及物質循環與監測的實現途徑。在設計情境時，深入探討了月球基地的特有挑戰，包括環境狀況、日氧氣需求量、常規與緊急供氧策略，以及如何利用3D軟件構建系統模型等。同時，我們關注氣體濃度與流速的精準監測方法。項目實施過程中，不局限于調用單一學科知識，而是隨著任務的深入，靈活融合物理、化學、生物、信息技術及工程等多領域知識，確保學習過程既連貫又綜合，實現跨學科的深度融合。這一過程不僅能提升學生的科學素養、技術能力與工程思維，還能促進其綜合素養的發展。

教師要秉持以多學科知識解決真問題的意識，不斷更新知識體系、優化教學，幫助學生增強面對未來世界的能力。

【本文系北京市教育科學“十三五”規劃2020年度青年專項課題“基于項目式學習的初中航天類STEM課程開發與實施策略研究”（課題編號：CDCA2020123）研究成果】