杨军 赵冬卿
摘要:学科融合教学不是不同学科知识、理论的简单、机械堆叠,而是多学科知识、理论、方法的互相渗透和有机结合。实现学科融合,首先需要从各个层面厘清学科融合教学的基本特征:真实问题是学科融合教学的起点,资源统整是学科融合教学的保障,横向联结是学科融合教学的特征,评价改革是学科融合教学的助推。
关键词:学科融合教学;真实问题;资源统整;横向联结;评价改革
本文系江苏省教育科学“十四五”规划专项课题“指向拔尖创新后备人才培养的融通式教育模式探索与实践”(编号:JS/2022/ZX010506121)的阶段性研究成果。
随着科技的发展,人类社会所面临和需要解决的问题将越来越复杂,这对人才素质提出了新的要求——需要有跨学科的知识广度和创新能力。在此背景下,教育也应顺势而变,打破传统分科教学造成的知识壁垒,以学科融合教学来促进学科间的渗透和交叉,拓宽学生的知识视野,促进知识、方法的融会贯通,训练思维的灵活性,提高解决复杂问题的能力,进而全面提升创新实践能力。
学科融合教学不是不同学科知识、理论的简单、机械堆叠,而是多学科知识、理论、方法的相互渗透和有机结合。开展学科融合教学,首先需要从各个层面厘清学科融合教学的要义。
一、 真实问题是学科融合教学的起点
现实生活中的真实问题往往具有非良构的特征,有一定的综合性和复杂性。解决这些问题需要学生灵活应用多学科的知识和方法,运用系统的思维方式,统筹和权衡问题的各要素,甚至采用创新的手段整合积极要素,消除消极要素。这就迫使教学通过资源整合、思想融通,将不同学科知识、方法有机融入问题解决的过程中,也就是学科融合教学。因此,教师需要在观察生活和研究各学科特点及应用领域的基础上,为学生构建解决真实问题的情境。例如,将数学与信息技术融合起来,解决“市内信号灯时长设置”这一真实问题;将物理、体育和生物融合起来,解决“如何提高短跑技术”“如何提高篮球投中率”等真实问题;将数学、地理、历史融合起来,解决“奶茶连锁店城市空间分布”的真实问题;将数学、物理、人工智能融合起来,解决“格斗机器人的设计与制作”的真实问题;等等。
诸如此类的真实问题能够激发学生的兴趣,推动学生将各学科知识融合运用,促进其问题解决能力和创新能力的提升。
二、 资源统整是学科融合教学的保障
学科融合教学需要打破“禁锢”,从教师配置、课程形式、时空场域等方面入手,对资源进行统整,避免学习空间受限、学习与知识情境脱节以及学习进程被人为割裂等,从而让知识得到自然的积累和延续,让不同知识之间自如联结。
(一) 教师资源的统整:从单人授课转向多学科联合指导
学科融合教学不仅指不同学科知识的融合,也包括不同学科思维和方法的融合。因此,需要构建起多学科教师参与的指导团队。团队教师要常常一起讨论教学,交流学科特长和探讨学科互通的可能性,形成良好的合作、研讨关系,不定期开展主题研讨,挖掘生活中、社会中可用于学科融合的问题情境、教学资源,讨论学科融合的实施途径并制定教学规划,从而促进教师特长的发挥,为学科融合教学打下坚实的师资基础。在此基础上,还要为不同的学科融合项目配备不同的学科教师指导团队,保证学生在问题解决过程中获得及时的引导和有力的支持,助力学生达到知识的融会贯通和方法的“信手拈来”,实现思维的灵活敏捷。
(二) 课程资源的统整:从单一课程转向多级课程联动
学科融合教学需要多学科教师灵活地为学生提供指导,需要多学科教具、实验器材、工具设备等硬件设施的综合使用,需要学习时间、学习资源的灵活调配,这些内在需求在单一的国家必修课程的课堂上难以实现。因此,要让社团课、选修课与必修课有机联动,使社团课、选修课成为必修课的延伸和拓展。[1]比如,化学学习了氧化还原反应之后,开设“科学与艺术”选修课,开展化学反应摄影活动,用相机记录化学反应中色彩与形态变化的美妙瞬间,将化学与艺术有机融合,提升学生对化学反应的理解和审美能力;在物理学习了欧姆定律之后,科技社团开展“智能光控台灯的设计与制作”活动,将物理与技术融合,让学生在电路设计和灯具制作中提升知识运用和动手实践的能力。
(三) 场域资源的统整:从固定教学时空转向“无边界”时空
学科融合教学需要面对真实复杂的问题,在这样的问题情境中,学生才能和社会生活接轨,更好地体验社会、适应社会[2]。因此,学科融合教学应突破传统教学的时空,拆除教室、校园的“围墙”,利用好人工智能、大数据等现代化手段和技术,构建“全e”教学生态[3],引入线上素材丰富学生获取知识的渠道;同时积极开发优质教育资源与当地的图书馆、科技馆、研究院、工厂企业等单位联系,建设校外实践基地、学习基地,供学生参观、学习,让学生进入到社会生产生活中,实现“无边界”学习。
通过统整场域资源,学生可以随时随地获得多学科教师的指导,体验多学科知识的交叉运用,接触多学科的应用场景,从而拓展知识边界,提升综合看待问题、研究问题的能力。
三、 横向联结是学科融合教学的特征
教学是教师的教和学生的学密切配合的行为。学科融合教学不仅需要教师教的改变,也需要学生学的转变。只专注于某一特定学科问题解决的学习方式,会导致学生虽然纵向学习了很多知识,但缺少横向联结,知识和知识之间无法融会贯通。而学科融合教学的优势恰恰是有助于实现知识的横向联结。教师可以引导学生开展项目化学习、论证学习、研究性学习等,促进学生从多角度考虑问题,实现多学科的横向联结。
(一) 以项目化学习促进横向联结
项目化学习是让学生在具有复杂性、开放性、多学科融合等特征的问题或任务情境下,通過组队、合作,应用综合知识、技术,解决问题,制作目标作品的一种学习方式。在项目化学习过程中,学生需要学习和调用不同学科的知识和方法来完成任务,如需要运用数学方法开展调查和统计,运用理科思维进行实验和分析,运用工程技术辅助作品的设计、制作,甚至还需要运用艺术审美对作品进行美化。因此,项目化学习能够有效地引导学生在不同学科之间灵活跳转,随取随用,使学科知识产生横向的有机联结,促使学科融合自然而然地发生。
(二) 以论证学习促进横向联结
论证学习是“围绕着证据与推理、观念与主张、原理与规则、概念与理论进行的教学活动,是教师与学生之间、学生与学生之间多层次的、网状的立体交互过程”[4]。在论证学习中,学生需要站在不同立场上,经历提出主张/对立主张、收集证据、进行陈述/进行反驳、总结主张等环节;需要通过收集科学、社会、技术等不同学科的知识、资料来凝练自己的观点并做好举证、反驳的准备。在这个过程中,学生自然而然地了解和运用多学科知识来明确观点并丰富论据。如在“是否支持建造垃圾焚烧厂”的论证学习中,学生需要运用化学知识证明焚烧垃圾产生有害气体的危害性,运用生物知识说明对生态环境的影响,运用数学、政治知识论证垃圾焚烧的经济效益,运用技术知识提出废气治理的技术手段等。可见,论证学习借助探究、合作、对话等方式,能有效联结多个学科、领域的知识、方法,打破学科壁垒,助力学科融合的发生。
(三) 以研究性学习促进横向联结
研究性学习是一种从自然、社会和学生自身生活中选择、确定专题的学生研究活动。在学习过程中,学生在教师的指导下,以独自研究或组队研究的形式,以类似科学研究的方式达到获取知识、应用知识、解决问题的目的。[5]为了促进学生对多学科知识的融合应用,教师可以鼓励学生多开展跨学科课题研究。如,开展“用植物色素制取代酸堿指示剂”的研究时,由于该课题是生物和化学的跨学科课题,学生既要用生物知识提取植物色素,又要用化学知识提纯色素并进行酸碱测试。可见,研究性学习能够推动学生对学科交叉领域开展研究,从而获取多学科知识,应用多学科方法,提升其知识融通和问题解决的能力。
项目化学习、论证学习、研究性学习等多样化的学习方式,能有效补齐分科教学的短板,在学生纵向深度学习的同时,为其创造横向迁移的“脚手架”,使各学科得到充分的横向联结,为学生成长为复合型创新人才打下坚实基础。
四、 评价改革是学科融合教学的助推
评价既是对教学结果的评估,也起着引领教学的作用。学科融合教学的最终目标是学生在核心素养发展的基础上获得复合创新能力的提升。因此,学科融合教学的评价应深度挖掘各学科核心素养的内在关联,立足全人教育,通过对学习过程、问题解决、多元智能等多方面的关注和评估,促进学生创新能力的提升。这就需要进一步完善评价体系,使其充分发挥以评促学的作用。
(一) 评价要关注学习过程
学科融合教学是问题和项目驱动的教学,要求学生充分地投入与合作,积极地发挥自己的特长,有意识地多角度考虑问题,灵活地调动和应用多学科的知识、方法。因此,教学评价应关注学生学习的过程,对学生的学习态度、合作情况、考虑问题的角度、不同学科知识的应用等方面进行考查和评估,通过评价激励,推动师生深入开展学科融合教学。
(二) 评价要关注问题解决
学科融合教学的目的是让学生在面对真实问题时,能够突破单个学科的思维局限,灵活运用不同学科的知识技能和思维方法来解决问题,注重的是学生问题解决能力、创新实践能力以及多学科综合应用能力的发展。所以,评价也应当以问题解决为导向,通过设计和建构具有综合性的真实“考题”,让学生以组队的方式来解决问题,以作品、论文、报告等形式来呈现问题解决的方案和成果,从而科学评估学生创新、实践的综合能力。
(三) 评价要关注多元发展
学科融合教学过程中,学生通过合作、实践进行探索和解决问题。在此过程中,学生各自发挥特长,运用才能,不仅能够获得学科融合的知识和方法,提升合作能力、审美能力、创新能力、批判性思维能力,还能坚定问题解决的决心、克服困难的意志,培养实事求是的精神。因此,学科融合教学的评价关注多元智能,通过对学生在完成任务过程中表现出来的行为态度、道德品行、精神品质等多个维度的立体评价,全方位地评估学生的综合素养,从而促进核心素养的全面发展,实现精神品质优异的创新人才的培养。
参考文献:
[1] 杨刚,郑丹,曾群芳,等.“双减”背景下学校社团活动跨学科融合创新:逻辑、挑战与路径[J].现代远程教育研究,2023(1):8592.
[2] 张青民.学科融合教学背景下的资源破界与整合[J].教育理论与实践,2021(32):5154.
[3] 杨军,王春玉.以“健康生长、融通一体”理念构建拔尖创新后备人才培养机制[J].人民教育,2021(24):2224.
[4] 潘瑶珍.科学教育中的论证教学[J].全球教育展望,2011(2):7781+96.
[5] 中华人民共和国教育部.普通高中研究性学习实施指南(试行)[J].中小学管理,2001(增刊1):49.
(杨军,南京师范大学附属中学,正高级教师。赵冬卿,南京师范大学附属中学。)