“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(xué)從應(yīng)試的知識傳授向更綜合性、實踐性的素養(yǎng)培養(yǎng)轉(zhuǎn)變，教學(xué)對象的學(xué)習(xí)層次也向深度發(fā)展，跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)正是實現(xiàn)這一目標(biāo)的重要切入點和突破口。本文以深度學(xué)習(xí)理論為認知支撐，結(jié)合當(dāng)下的困境進行分析，提出“選擇學(xué)習(xí)主題—確立學(xué)習(xí)目標(biāo)—制定評價量表—設(shè)置學(xué)習(xí)活動—建設(shè)學(xué)習(xí)資源”的“五維”設(shè)計路徑，構(gòu)建“制作簡易滴灌器”項目“產(chǎn)生問題—解構(gòu)問題—學(xué)習(xí)活動—審視反饋—解決問題”的“五維”教學(xué)模式，以促進跨學(xué)科主題教學(xué)的有效落地。

〔關(guān)鍵詞〕" 小學(xué)科學(xué)；深度學(xué)習(xí)；跨學(xué)科主題；“五維”推進

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

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》要求在學(xué)習(xí)13個核心概念的基礎(chǔ)上，理解物質(zhì)與能量、結(jié)構(gòu)與功能、系統(tǒng)與模型、穩(wěn)定與變化4個跨學(xué)科概念，并指出應(yīng)設(shè)立跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動，加強學(xué)科間相互關(guān)聯(lián)。由此可見，跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)已經(jīng)成為當(dāng)下小學(xué)科學(xué)課堂的新價值追求。深度學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中對問題解決積極參與、對概念內(nèi)涵主動理解、對學(xué)習(xí)內(nèi)容深層挖掘、對實際應(yīng)用自發(fā)遷移。在深度學(xué)習(xí)理念的指引下，學(xué)生處于高投入的學(xué)習(xí)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(xué)科主題學(xué)習(xí)的困境分析

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

（一）重內(nèi)容拼接，輕跨科融合

由于長期分科教學(xué)環(huán)境桎梏的束縛，教師在實踐跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)時，常會將它等同為多學(xué)科的內(nèi)容相加，而忽視了不同學(xué)科之間需要建立聯(lián)系，在各個環(huán)節(jié)上需要做好承接，導(dǎo)致學(xué)生無法形成系統(tǒng)的跨學(xué)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(chǎn)品。而眼下的跨學(xué)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(qū)動，浮于走流程。另外，由于課時量限制導(dǎo)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(xué)生在課堂上的設(shè)計與實際脫離，主題學(xué)習(xí)往往在短時間內(nèi)就匆匆止步。

（三）重淺層操作，輕深層思考

部分教師對跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)存在誤區(qū)，習(xí)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(xué)科課堂教學(xué)。但在實際教學(xué)中，學(xué)生的基礎(chǔ)知識與技能不扎實往往致使其在活動時表現(xiàn)生怯，僅停留在淺層學(xué)習(xí)的操作快感層面，發(fā)散思維不夠?qū)е鲁晒母倪M不到位。

二、“五維”路徑：跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的設(shè)計原則

結(jié)合現(xiàn)實困境，指向深度學(xué)習(xí)的跨學(xué)科主題教學(xué)的設(shè)計應(yīng)全程鏈接跨學(xué)科概念，從“主題—目標(biāo)—量表—內(nèi)容—資源”五個維度切入（如圖1），經(jīng)歷“選擇學(xué)習(xí)主題—確立學(xué)習(xí)目標(biāo)—制定評價量表—設(shè)置學(xué)習(xí)活動—建設(shè)學(xué)習(xí)資源”的設(shè)計路徑。

以“制作簡易滴灌器”一課為實踐對象，設(shè)計跨學(xué)科主題教學(xué)時需要明確跨學(xué)科概念內(nèi)涵，羅列關(guān)聯(lián)學(xué)科及學(xué)習(xí)目標(biāo)，設(shè)計對應(yīng)的核心問題鏈（見文后表）?？鐚W(xué)科主題學(xué)習(xí)的具體設(shè)計路徑有時會受主導(dǎo)學(xué)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(dǎo)航”“聚焦學(xué)情·需求導(dǎo)學(xué)”“聚焦課標(biāo)·素養(yǎng)導(dǎo)向”的原則。

（一）聚焦主題·概念導(dǎo)航

跨學(xué)科概念是主題學(xué)習(xí)的終極導(dǎo)向，也是貫穿整體設(shè)計的核心，不同概念也不是相互獨立的，而是在學(xué)科間內(nèi)容交互時，順應(yīng)學(xué)習(xí)需求自發(fā)產(chǎn)生的。

例如，在“制作簡易滴灌器”主題學(xué)習(xí)中，想要形成“系統(tǒng)與模型”的跨學(xué)科概念，需要融合科學(xué)、藝術(shù)、技術(shù)等多個學(xué)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(jīng)歷“原型感知—模型理解—模型建構(gòu)—模型應(yīng)用”的建模過程，跨學(xué)科概念始終在指引著學(xué)習(xí)全程。由此，在設(shè)計跨學(xué)科主題教學(xué)時，應(yīng)該重視大概念的引領(lǐng)，而不是單純的拼圖式教學(xué)。

（二）聚焦學(xué)情·需求導(dǎo)學(xué)

在參與跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)時，學(xué)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(biāo)無法既定。這需要教師立足學(xué)情，關(guān)注學(xué)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(xué)習(xí)內(nèi)容聯(lián)系起來。

例如本案例的真實情境來自學(xué)生的偶然發(fā)現(xiàn)：“長假期來臨，教室的5個盆栽植物無人澆水，需要設(shè)計制作滿足多盆植物澆水需求的滴灌器”。在本次學(xué)習(xí)前，筆者所在的五年級班級學(xué)生已經(jīng)初步了解滴灌這種澆水方法，但對于“技術(shù)、工程與社會”和“工程設(shè)計與物化”兩個核心概念缺少學(xué)習(xí)經(jīng)驗。因此，筆者參考課程標(biāo)準(zhǔn)，在確立教學(xué)目標(biāo)時融入“應(yīng)用、設(shè)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(xiàn)“技術(shù)與工程”的要求。

（三）聚焦課標(biāo)·素養(yǎng)導(dǎo)向

本主題學(xué)習(xí)中的評價量表設(shè)計充分考慮與素養(yǎng)發(fā)展的適切性。除了對成果質(zhì)量的評價，還關(guān)注了學(xué)生的過程性表現(xiàn)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(yīng)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(biāo)中的“制作”指標(biāo)對應(yīng)了“勇于探究、技術(shù)應(yīng)用、問題解決”，“研討”指標(biāo)對應(yīng)了“語言建構(gòu)、語言理解、理性思維、批判質(zhì)疑”。

結(jié)合量表中各指標(biāo)的實現(xiàn)程度，可以優(yōu)化跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的再設(shè)計，反思“學(xué)習(xí)活動中是否運用到跨學(xué)科的知識、技能與思維方法”“學(xué)生的概念建構(gòu)和行為表現(xiàn)是否符合核心素養(yǎng)發(fā)展”“學(xué)生的能力提升是否具有持久性、可遷移性”

三、“五維”模式：跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的實踐案例

依據(jù)“五維”設(shè)計流程，筆者構(gòu)建了指向深度學(xué)習(xí)的跨學(xué)科主題教學(xué)實踐的“五維”教學(xué)模式（如圖2）。該模式通過視角切換，關(guān)注該模式下的角色定位，即教師是課堂層層推進的引導(dǎo)者，是學(xué)生學(xué)習(xí)動力的激發(fā)者，是良好課堂環(huán)境的組織者，而學(xué)生是解決問題和概念構(gòu)建的主體，是學(xué)習(xí)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(xué)生基礎(chǔ)不同，在跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)中關(guān)注的側(cè)重點也不同。

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

經(jīng)過反思，我認為需要在出示標(biāo)準(zhǔn)時，強調(diào)綜合考慮每一個標(biāo)準(zhǔn)。同時在巡視過程中，適時提醒學(xué)生參照主題要求開展設(shè)計制作。并在研討環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注到驅(qū)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(xué)有輔助作用的資源，本案例中的支持工具包括教學(xué)空間、器材、學(xué)習(xí)支架、人際交流組織方式、師生和生生協(xié)作等。

例如，本案例中的學(xué)習(xí)支架就分為“問題分解板塊、材料感知板塊、成果設(shè)計板塊、自助研討板塊、自評反思板塊”，給予學(xué)生“自助餐”式的學(xué)習(xí)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(biāo)準(zhǔn)？測試過程中發(fā)現(xiàn)滴灌器還存在哪些不足之處？為改進滴灌器我們準(zhǔn)備采取哪些措施？降低研討的難度，也提升了學(xué)生的語文表達能力。

（三）以“生成”為契機——思維聯(lián)動推進深度建構(gòu)

跨學(xué)科主題教學(xué)需要呈現(xiàn)的并不是同質(zhì)性的成果，有基于實踐的構(gòu)思，有解決驅(qū)動性問題的能力訓(xùn)練，這樣的學(xué)習(xí)過程就是成功的。

例如，在巡視時，一組的學(xué)生興沖沖地叫住我，和我分享了他們的發(fā)現(xiàn)：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(dāng)即表揚了他們。的確，在開展設(shè)計前，充分地感知材料很有必要。同時，另一組設(shè)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(jù)經(jīng)驗急于判斷哪一組的滴速快，而是根據(jù)測試結(jié)果再選擇搭配的植物。這充分反映出學(xué)生的辯證意識和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，這樣的思維展現(xiàn)在研討中是非常有價值的。

經(jīng)過這次生成我重新改進教學(xué)，先給每組學(xué)生發(fā)放一組“材料樣品”。學(xué)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(shè)計會有更多的想法。其實制作的過程也可以是探索發(fā)現(xiàn)的過程，學(xué)生的這個發(fā)現(xiàn)既有意思又有意義。

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

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