人機共生：數(shù)字時代跨學科學習的重要路徑

顧小清： 華東師范大學教育信息技術學系主任、教授、博士生導師，上海數(shù)字化教育裝備工程技術研究中心主任，中國教育學會中小學信息技術教育專業(yè)委員會理事長，教育部教育信息化專家組成員，教育部高等學校教育技術學專業(yè)教學指導委員會成員，技術（信息技術、通用技術）教學指導專委會委員。先后主持國家重大項目、重點項目、省部級以及國際合作課題數(shù)十項，在中文及國際高水平期刊發(fā)表論文200余篇、出版著作和教材20余部。

《義務教育課程方案（2022年版）》提出，原則上，各門課程用不少于10%的課時設計跨學科主題學習。這要求學校課程設置和教師教學安排須基于核心素養(yǎng)，加強課程內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系，突出其結(jié)構(gòu)化設計。隨著現(xiàn)代信息技術的發(fā)展，各種技術日益深度融入跨學科學習，且發(fā)揮著重要作用。本刊特邀華東師范大學教育信息技術學系主任、博士生導師顧小清教授，談談她對技術賦能跨學科學習的多維認識與深層思考。

發(fā)展跨學科思維，推動生成式學習探究

記 者：您認為在跨學科學習中，技術可以有哪些作為呢？

顧小清：2022年版義務教育課程方案和各科課程標準中，跨學科學習無疑是個新增點，也是重點和難點。跨學科學習不僅關注對主題所依托學科知識的創(chuàng)新整合，還關注依托學科向外（其他相關學科）的知識與方法的張力、生成和內(nèi)在有機聯(lián)結(jié)，關注學科之間知識的交叉和融合，以及由此形成的問題解決素養(yǎng)。現(xiàn)代信息技術在跨學科學習中扮演兩種角色：其一，作為跨學科主題之一；其二，成為實施跨學科學習的重要工具。隨著現(xiàn)代信息技術，尤其是生成式人工智能的發(fā)展，它們能夠為師生的跨學科教學提供更多的支撐。

第一，促進不同學科知識的整合，發(fā)展教師的跨學科思維。大多數(shù)中小學教師是在分科教育體系中培養(yǎng)出來的，面對需要超出自身專業(yè)知識解決跨學科問題時，會存在明顯的專業(yè)知識儲備不足的問題。另外，跨學科學習作為一種新近提出的學習理念，教師也缺乏相應的教學法訓練。對于如何設計、實施跨學科學習活動，大多數(shù)教師處于迷茫和探索階段。在跨學科學習主題設計中，技術賦能的關鍵在于以豐富的跨學科資源彌補專業(yè)知識和教學法的不足。尤其是在生成式人工智能快速普及的當下，教師可以借助大模型彌補學科知識的不足。教師可以在教學設計中更關注學習活動的創(chuàng)意設計，致力于策劃激發(fā)學生探究欲的學習活動，無須受限于所設計活動涉及的學科邊界。大模型的使用，也能更好地支撐教師生成有創(chuàng)意的教學法，幫助教師形成問題解決導向的系統(tǒng)化教學方案，發(fā)展教師的跨學科思維。

第二，提供個性化學習支持，推動生成式學習探究。在跨學科學習中，生成式人工智能憑借數(shù)據(jù)驅(qū)動、內(nèi)容生成、學習分析、智能反饋等特性，能夠為學生提供高度個性化的學習支持，推動學生在開放性問題情境中開展深度的跨學科探究學習，從而形成生成式學習探究模式。生成式學習探究的核心是指在復雜的、真實的跨學科情境中，學生通過問題驅(qū)動、知識整合、思維碰撞以及創(chuàng)造性解決問題的過程，最終生成新的知識、產(chǎn)品或解決方案。生成式人工智能的技術賦能，使得學生在跨學科學習中，能夠獲得強有力的助手。面對新的任務情境缺乏背景知識時，嘗試問題解決方案缺乏實驗條件時，需要討論獲得解決問題的靈感時，生成式人工智能可以成為一個不辭辛勞的智能助手，提供學生所欠缺的知識背景，作為帶著不同思考帽的智能同伴為學生探索問題解決路徑提供反思之鏡，提供探索解決方案的實驗環(huán)境以及可能結(jié)果。

此外，跨學科學習的最終目標之一是促使學生通過知識整合，生成新的認知、解決方案或創(chuàng)造性成果。技術的發(fā)展為學生提供了多樣化的表達工具，助力學生將探究成果轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新產(chǎn)品。

不懼挑戰(zhàn)，敢于創(chuàng)新，拓展技術賦能邊界

記 者：您認為當前教師開展跨學科學習存在哪些問題呢？

顧小清：當前教師開展跨學科學習存在的主要問題是，學科邊界意識強，跨學科教學經(jīng)驗不足。中小學教師接受的專業(yè)訓練及在教學中的實踐長期聚焦在本學科領域，學科本位意識較強，對其他學科知識了解有限，難以科學地將不同學科知識進行有效整合，制約了跨學科教學的深度與廣度。同時，由于缺乏其他學科專業(yè)背景，且對跨學科學習設計的理念及方法了解不足，在教學設計中容易出現(xiàn)學科拼貼化或知識孤島的現(xiàn)象，使學習任務缺乏內(nèi)在的邏輯聯(lián)系。

深度融合技術有望促進跨學科學習的設計和開展，但教師面臨的挑戰(zhàn)是，對不斷發(fā)展中的教育技術缺乏深入理解和有效應用。當前，中小學教師課堂教學中的技術應用更多地停留在PPT展示、視頻播放等環(huán)節(jié)，未能將技術與跨學科學習深度融合，未能有效發(fā)揮技術的創(chuàng)造性、支持性和生成性功能。究其原因，一方面是教師缺乏對技術的深入理解，停留在工具層面融合技術，未能體現(xiàn)技術本身是所跨的一個學科進行設計；另一方面，也受限于技術具有一定的學習和使用門檻，缺乏系統(tǒng)性訓練的教師基于課程需求進行技術設計和使用的動力與潛力未能充分挖掘出來。

在深度融合技術的跨學科學習中，教師還將面臨如下挑戰(zhàn)。其一，教師角色重構(gòu)與內(nèi)容質(zhì)量把控上的挑戰(zhàn)。在技術深度融入的跨學科學習中，教師的角色將發(fā)生轉(zhuǎn)變，不再僅僅是知識的傳授者，而須成為學習設計者、探究引導者和生成式學習的促進者。這對大部分教師來說是新的能力要求，角色重構(gòu)和能力提升成為極大挑戰(zhàn)。另外，利用生成式人工智能，教師可快速生成課程資源、學習任務、探究問題，但通用大模型生成內(nèi)容的準確性、學科邏輯性、育人價值存在極大不確定性和不適切性，這就需要教師評估技術生成內(nèi)容的科學性及教學適切性，對生成內(nèi)容進行篩選與優(yōu)化。其二，學生反思能力培養(yǎng)與倫理風險防范上的挑戰(zhàn)。在深度融合技術的跨學科學習中，學生的學習方式將發(fā)生變化。生成式人工智能的強大生成能力，能夠使學生快速獲取答案，但會極大地削弱其深度思考與反思的能力。學生在學習過程中容易依賴技術生成的內(nèi)容，而忽略知識的理解過程和探究本質(zhì)，導致反思性學習能力不足。同時，技術的廣泛應用也帶來了倫理風險。生成式人工智能技術可能生成不準確、片面的內(nèi)容，若學生缺乏基本的倫理意識和信息辨別能力，可能導致學術不端、隱私泄露等問題。教師如何引導學生在技術賦能的環(huán)境下保持深度思考、強化反思性學習能力，并促使其形成正確的技術倫理觀，是面臨的一大挑戰(zhàn)。

記 者：面對上述提及的跨學科學習挑戰(zhàn)，教師該如何應對呢？

顧小清：面對這些挑戰(zhàn)，教師需要在自身能力、教學設計和實踐中予以應對。

首先，要提升自身對人工智能技術的理解，拓展技術賦能教學的邊界。教師須主動學習和掌握生成式人工智能、數(shù)據(jù)分析等技術，深刻理解其在跨學科學習中的應用價值，擺脫技術工具化使用思維，探索技術賦能教學的創(chuàng)新路徑。

其次，要敢于在跨學科學習中進行嘗試和創(chuàng)新，推動深度教學變革。教師須敢于打破本學科的知識邊界，積極開展跨學科教學嘗試與創(chuàng)新。在設計跨學科學習時，教師應圍繞真實情境和復雜問題，通過項目化學習、情境化學習等方式，推動學生綜合運用多學科知識解決問題。同時，教師可結(jié)合生成式人工智能，探索基于技術的任務生成、內(nèi)容重構(gòu)、知識建構(gòu)等教學策略，使技術成為促進跨學科教學創(chuàng)新的重要支撐。教師還可通過跨學科教師共研、課程協(xié)同開發(fā)等方式，借助團隊力量突破自身學科局限，共同打造結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化的跨學科課程，從而提升教學成效。

最后，要注意在教學中正確引導、強化學生的反思能力與技術倫理意識。教師需要通過學習活動的設計，促使生成式人工智能成為學生解決問題的工具，而不是直接獲得答案的工具。教師可通過設計驗證性任務、反思性作業(yè)，以及進行對比性研究等方式，引導學生對人工智能生成內(nèi)容進行甄別、驗證和重構(gòu)，培養(yǎng)學生的批判性思維和反思能力。同時，教師須加強學生的技術倫理教育，通過案例分析、情境討論等方式，引導學生理解隱私保護、信息安全等技術倫理規(guī)范，使學生形成正確的技術倫理觀。在教學過程中，教師要始終保持技術運用的價值引領，確保技術賦能學習的同時，不斷培養(yǎng)學生的責任意識和反思能力，推動學生在技術環(huán)境下健康成長。

打造多元化學習通道，積極擁抱新技術

記 者：在您所了解的技術賦能跨學科學習實踐中，您認為哪些學科或者學校開展得比較好呢？能否詳細介紹下具體做法和相關經(jīng)驗呢？

顧小清：我們團隊在開展面向中小學的跨學科教學訓練與研修時，了解了一批跨學科教學做得比較好的學校。比如上海市實驗學校附屬東灘學校，這是一所九年一貫制學校，辦學理念是“為每個孩子提供自然成長的教育”。在學校的課程設置中，時時處處滲透了為學生打造多樣化的學習通道、提供符合其發(fā)展階段的教育情境、充分發(fā)揮學生潛能的設計與思考。

學校以國家課程為主體，奠定共同基礎；以地方課程和校本課程為拓展補充，兼顧差異。根據(jù)國家課程方案要求及學生實際發(fā)展需求，學校通過頂層設計規(guī)劃進行課程統(tǒng)整，以NFN（Nine For Nine）課程系列為抓手，形成了縱向銜接、橫向貫通的學校特色課程體系。NFN課程分為綜合實踐活動NFN和學科拓展NFN兩類課程系列，橫向強化五育融合培養(yǎng)，縱向貫通九年一體化實施，與學科實踐活動在內(nèi)容上形成補充和進階，且均體現(xiàn)了跨學科學習的設計思考。學校在NFN課程體系主題板塊設計中融入了跨學科學習的設計。例如，在生態(tài)環(huán)保模塊設計的“我住長江尾”課程，結(jié)合科學、信息科技等學科，從生活的碳中和問題出發(fā)，引導打造校園“碳中和”，結(jié)合家庭及校園生活繪制碳足跡地圖；在社會人文模塊建構(gòu)的“穿越時空遇見‘你’”課程，綜合語文、歷史、道德與法治、藝術等學科，引導學生以話劇創(chuàng)編形式演繹古今人相遇時的對話，引導學生更深層次理解歷史杰出人物的貢獻和他們在時代下的選擇。此類課程在關注學科實踐的同時，整合多學科的知識和方法，強化學生的跨學科學習實踐。

跨學科學習作為本輪課程改革的重要教學理念，旨在促進學生多學科之間的知識融合和綜合能力發(fā)展。然而，當前許多學校在推動跨學科教學過程中，仍主要集中在課程設計和學科整合層面，關于如何有效地利用現(xiàn)代信息技術，尤其是生成式人工智能來賦能教學的探索仍處于起步階段。盡管跨學科教學模式在理論和實踐上已逐漸受到關注，但許多學校的技術應用仍局限于傳統(tǒng)工具和方法，尚未充分挖掘人工智能在跨學科整合和個性化學習方面的潛力。相信未來的教育實踐中，技術賦能跨學科學習的嘗試將愈加深入，學校將逐步打破技術使用的局限，積極擁抱新的教育工具和方法。

建設跨學科實踐共同體，提高教師數(shù)字素養(yǎng)

記 者：技術賦能跨學科學習中，教師須具備哪些數(shù)字素養(yǎng)才能更好地開展相關活動呢？這些素養(yǎng)該如何培養(yǎng)呢？

顧小清：為推進國家教育數(shù)字化戰(zhàn)略，教育部制定了《教師數(shù)字素養(yǎng)》行業(yè)標準，針對教師數(shù)字素養(yǎng)與能力提出具體要求，涵蓋教師利用數(shù)字技術獲取、加工、使用、管理和評價數(shù)字信息和資源，發(fā)現(xiàn)、分析和解決教育教學問題，優(yōu)化、創(chuàng)新和變革教育教學活動的意識、能力和責任。應用生成式人工智能的能力，可以看作對教師數(shù)字素養(yǎng)提出的進一步要求。

概括來說，教師需要具備以下數(shù)字素養(yǎng)才能更好地開展跨學科學習。一是數(shù)字技術理解與應用能力。教師須具備對生成式人工智能、大數(shù)據(jù)等前沿數(shù)字技術的理解能力，掌握將技術深度融入教學設計、資源開發(fā)、學習評價等環(huán)節(jié)的應用能力。二是數(shù)字資源開發(fā)與重構(gòu)能力。在跨學科學習中，教師需要依據(jù)課程目標和學科邏輯，從網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)庫或人工智能生成平臺中獲取資源，并通過內(nèi)容重組、任務重構(gòu)、情境重建等方式，使資源符合學科邏輯、育人價值及學生認知規(guī)律，從而支撐高質(zhì)量的跨學科學習活動。三是數(shù)據(jù)分析與學習監(jiān)測能力。在跨學科學習中，教師須具備基于數(shù)據(jù)分析的學習監(jiān)測能力，精準把握學生的知識構(gòu)建、思維變化和探究過程，及時調(diào)整教學策略，提高教學的精準性與適切性。四是數(shù)字倫理與責任意識。教師需培養(yǎng)學生的技術倫理素養(yǎng)，引導學生在獲取生成內(nèi)容時保持批判性思維，確保學生在技術賦能下健康成長。教師也須嚴格遵循教育倫理規(guī)范，確保技術在教學中的應用符合社會責任和育人價值。

教師學習具有實踐性的特點，對于教師數(shù)字素養(yǎng)的培養(yǎng)同樣如此。除了常規(guī)的大規(guī)模培訓外，最需要倡導的是實踐導向的能力成長。概括來說，應包括：（1）差異化開展大規(guī)模培訓。教師數(shù)字素養(yǎng)存在極大的差異性。區(qū)域和學校開展大規(guī)模數(shù)字素養(yǎng)培訓應采取分層分類的方式，為具有不同數(shù)字素養(yǎng)的教師提供有針對性的培訓內(nèi)容。比如，對于基礎薄弱的教師，應重點開展基礎數(shù)字技術應用培訓，幫助教師掌握生成式人工智能等技術工具的基本使用方法，降低其在跨學科教學中使用技術的心理門檻。再如，對于具備較強技術能力的教師，則可開展前沿技術賦能教學創(chuàng)新培訓，推動技術賦能下的跨學科教學創(chuàng)新。（2）倡導實踐導向的方式，促進真實教學場景中的技術應用落地。數(shù)字素養(yǎng)培育作為一種實踐性活動，有效的教師學習應是實踐導向的。區(qū)域和學校可通過“教—研—訓”一體化，讓教師在跨學科教學設計中探索技術支持下的課程開發(fā)、任務設計和學習監(jiān)測等策略。同時，學校可通過教學示范、項目實踐、課例研討等方式，鼓勵教師在教學中反復嘗試，并在教學反思中持續(xù)優(yōu)化技術應用模式。（3）推動跨學科實踐共同體建設。為解決教師在跨學科教學中資源開發(fā)難、技術應用難的問題，區(qū)域和學校可通過搭建跨學科課程資源共享平臺，推動教師之間的資源共創(chuàng)與共享。一方面，平臺可匯聚優(yōu)質(zhì)跨學科課程資源，降低教師獨立開發(fā)資源的難度；另一方面，平臺還可推動跨學科教師共同體建設，促使不同學科的教師通過共研共創(chuàng)的方式，圍繞同一主題開展教學設計，探索技術賦能下的跨學科學習模式。

賦能多維度評測追蹤，推動深度學習與思維提升

記 者：跨學科學習大多需要學生同時掌握多個學科的知識與技能，也需要師生之間的密切聯(lián)系和溝通。那么，技術在評價標準設定、反饋機制完善上，可以發(fā)揮哪些作用？

顧小清：前面反復提到，在跨學科學習過程中，教師需要對學生的學習活動進行監(jiān)測。這實際上就是針對學習進行的過程性評估。教育數(shù)字化倡導的數(shù)據(jù)驅(qū)動，恰恰就是體現(xiàn)在能夠?qū)W習過程進行追蹤，包括評測、診斷和智能干預。具體可以概括為：（1）技術賦能多維度評測追蹤。在跨學科學習中，學生的學習成果往往涉及科學、技術、工程、數(shù)學、人文等多個學科領域，目標涵蓋素養(yǎng)和能力的多個維度，需要采用多種測評方式覆蓋跨學科學習的多維目標。依托數(shù)字技術，教師能夠追蹤過程，并從知識掌握、技能應用、問題解決、跨學科思維、協(xié)作溝通等維度實現(xiàn)對學生的多維測評。（2）構(gòu)建可視化跨學科能力圖譜，促進個性化發(fā)展。基于過程追蹤，教師可以將學生在項目化學習中的表現(xiàn)數(shù)據(jù)進行可視化分析，生成跨學科能力圖譜，直觀展示學生在批判性思維、技術應用、團隊協(xié)作、數(shù)據(jù)分析等方面的發(fā)展水平。（3）實時數(shù)據(jù)驅(qū)動的過程性反饋。過程追蹤和可視化為教師進行及時反饋提供可能。實時數(shù)據(jù)反饋機制，不僅幫助教師洞察學生的過程性表現(xiàn)，也有助于學生在反思中不斷調(diào)整和優(yōu)化學習成果，促進其深度學習。（4）智能干預推動深度學習與思維提升。基于測評、診斷和干預的數(shù)智閉環(huán)，教師制訂出有針對性的智能干預方案，為每個學生在跨學科學習過程中的項目方案、探究報告、思維發(fā)展提供反饋與干預建議。例如，追蹤和智能診斷學生項目報告的邏輯結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)支持、論證質(zhì)量，生成針對性反饋（如“你的政策建議缺乏數(shù)據(jù)支持”）。此外，生成式人工智能還可模擬師生對話，針對學生方案進行追問，促使學生深入思考并反復打磨方案。這種基于人工智能的個性化反饋機制，有助于學生在反思、改進、再反思的過程中不斷提升跨學科學習能力和解決復雜問題的能力。（5）融合多方視角優(yōu)化評價決策。跨學科學習的復雜性決定了評價主體不應局限于教師，而應構(gòu)建教師、同伴、專家、技術系統(tǒng)等多角色協(xié)同的反饋網(wǎng)絡，形成多元評價。技術為這一過程提供了可能性。這種多角色協(xié)同評價模式能夠有效彌補教師個體評價的局限性，促進學生多維度能力的全面發(fā)展。

避免技術堆砌，做到“人機共生”

記 者：您認為開展跨學科學習中運用現(xiàn)代信息技術時需要注意什么，才能讓技術更好地賦能跨學科學習？

顧小清：在跨學科學習中，技術既是連接不同學科的紐帶，其本身也是跨學科學習的組成部分。運用技術時，教師首先要錨定教育目標，避免技術堆砌，實現(xiàn)認知適配。跨學科學習的核心目標是促進學生多學科知識融合與綜合能力提升。技術的選擇與應用必須與教育目標緊密契合，確保其不僅能夠增強學習體驗，還能推動學科目標的達成，強調(diào)“認知適配”——技術應當與學生的認知發(fā)展、學科整合需求和學習情境相匹配。其次，技術賦能需要體現(xiàn)師生角色重構(gòu)，擁抱數(shù)字時代的“人機共生”。技術的應用，不僅僅是輔助工具的引入，更是推動教育模式轉(zhuǎn)型的催化劑。數(shù)字時代的“人機共生”，并非技術代替教師或者學生，而是通過技術促進師生深度互動與合作。教師不再是單純的知識傳遞者，而是學習過程的引導者、學習活動的設計者和技術應用的管理者，學生則成為技術賦能下的主動探究者和學習者。

責任編輯：牟艷娜