小學(xué)信息科技跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的內(nèi)涵意蘊與設(shè)計要義

《義務(wù)教育課程方案（2022年版）》中提出“在增強綜合素質(zhì)上下功夫”，要求“開展跨學(xué)科主題教學(xué)，強化課程協(xié)同育人功能”，并明確“各門課程用不少于10%的課時設(shè)計跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)”。但對于大多數(shù)一線教師來說，“跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)”是一個新名詞、新課題，需要厘清內(nèi)涵意蘊、凝聚更多共識，開展實踐研究。一、小學(xué)信息科技跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的內(nèi)涵意蘊信息科技課程一直關(guān)注學(xué)生用信息技術(shù)解決真實問題的能力培養(yǎng)?！读x務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱《2022版課標(biāo)》）倡導(dǎo)真實性學(xué)習(xí)，再次強調(diào)“以真實問題或項目驅(qū)動”“提升問題解決能力”。但真實問題包含的信息繁雜，解決問題的方案往往需要用到其他學(xué)科的知識能力，實施起來比較難。跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)可以成為信息科技學(xué)科提升學(xué)生解決真實問題能力的重要抓手，成為落實學(xué)生核心素養(yǎng)培育、實現(xiàn)課程協(xié)同育人的重要途徑。郭華教授提出根據(jù)主導(dǎo)學(xué)科的數(shù)量多寡，跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)可以分為“單學(xué)科主導(dǎo)的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)”和“多學(xué)科主導(dǎo)的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)”?！?022版課標(biāo)》雖然未對跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)有明確的闡釋，但給出了17個跨學(xué)科主題，每個主題都是從信息科技學(xué)科的立場和目標(biāo)出發(fā)主動地“跨”其他學(xué)科。因此，我們認(rèn)為小學(xué)信息科技課程中實施的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)是立足信息科技學(xué)科的主動跨界，是以信息科技課程內(nèi)容為主干，整合其他課程的知識、思想和方法，以主題為中心組織學(xué)習(xí)內(nèi)容，以學(xué)生為主體開展的綜合學(xué)習(xí)。二、小學(xué)信息科技跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的問題釋疑通過問卷調(diào)查和個別訪談，發(fā)現(xiàn)教師們對跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的認(rèn)識還存在諸多疑問。比如怎樣才算跨學(xué)科？什么樣的問題算真實問題？跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)是對未學(xué)知識的新授，還是已學(xué)知識的深化應(yīng)用？如果所需要的學(xué)科知識是超前的（甚至超綱的）怎么處理？關(guān)聯(lián)學(xué)科的學(xué)習(xí)要求是否需要體現(xiàn)在教學(xué)目標(biāo)中？關(guān)聯(lián)學(xué)科的知識誰來教、怎么教、怎么評等，這些是開展跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)無法回避的問題，需要釋疑解惑，形成共識。（一）怎樣算“跨”很多教師會問語文課上配樂詩朗誦，是不是就算跨了音樂學(xué)科？學(xué)生要讀懂和理解教師提供的學(xué)習(xí)材料，是否就算跨了語文？如何判斷是否跨到了這個學(xué)科？從跨學(xué)科的內(nèi)涵來看，其特點之一就是學(xué)科立場。不同于以往開展的綜合實踐活動或項目式學(xué)習(xí)，跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)是設(shè)在學(xué)科課程里的，是課程內(nèi)容的重要組成部分。因此，跨學(xué)科學(xué)習(xí)不是憑經(jīng)驗的“跨”，而是要遵從各個學(xué)科背后的學(xué)理、遵從各個學(xué)科的知識和思想方法的“跨”?？梢詫?biāo)各個學(xué)科的課程標(biāo)準(zhǔn)，從課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容要求、學(xué)業(yè)要求等描述中去判斷是否運用了這門學(xué)科的知識和技能，是否整合了其思想與方法，是否加深了對其意義和價值的認(rèn)識。（二）學(xué)知識還是用知識跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)是一種綜合的學(xué)習(xí)方式，它既適用于未學(xué)知識的新學(xué)，又適用于已學(xué)知識的深化運用。前者是把學(xué)生未學(xué)過的新知置于真實問題情境中，經(jīng)歷問題解決，實現(xiàn)知識建構(gòu)；后者是通過真實問題的解決，深化對已學(xué)知識的理解、運用和遷移，加強學(xué)科知識與社會生活的聯(lián)系。但不管是學(xué)知識還是用知識，其前提都要基于學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)、符合教育教學(xué)規(guī)律。如果涉及的新學(xué)知識是學(xué)生已有認(rèn)知無法達(dá)到的高度，那么在主題選擇、問題設(shè)計的時候就應(yīng)該提前考慮，要么舍棄這個主題、要么增加約束條件去回避?？梢愿鶕?jù)學(xué)情、課時，思考對主干學(xué)科是學(xué)習(xí)新知還是深化運用已學(xué)知識，也可以結(jié)合教師對其他學(xué)科的熟悉程度，考慮關(guān)聯(lián)學(xué)科是否側(cè)重對于已學(xué)知識的綜合運用。（三）真實問題跨學(xué)科學(xué)習(xí)的主題通常是一個真實問題。但完全真實的問題會是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，對于小學(xué)生來說，解決這樣的問題往往超出他們能力范疇?！?022版課標(biāo)》“倡導(dǎo)真實性學(xué)習(xí)”，與“真實”相比，“真實性”強調(diào)了反映事物真實情況的程度。因此，我們認(rèn)為“真實問題”某種程度上是指“真實性問題”，它需要教師基于學(xué)情，增加約束條件、去掉繁雜信息，雖然可能會降低問題的真實性，但只要它能讓學(xué)生主動調(diào)用已有知識和經(jīng)驗與生活中的場景建立連接，能激發(fā)學(xué)生利用所學(xué)知識主動解決一個有實際意義的問題，解決問題的思路方法能在現(xiàn)實生活的其他場景中遷移運用，那么這就是一個好的真實性問題。（四）教、學(xué)、評一致性跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)強化學(xué)科間的整合，因此，在教學(xué)目標(biāo)編制時除了要考慮本學(xué)科的教學(xué)目標(biāo)，還要關(guān)注關(guān)聯(lián)學(xué)科的學(xué)習(xí)要求和跨學(xué)科素養(yǎng)的培育要求。從教、學(xué)、評一致性的角度來看，有了教學(xué)目標(biāo)就要有與之對應(yīng)的教學(xué)活動和教學(xué)評價。實施其他學(xué)科的教學(xué)，對很多一線教師來說是有難度的。建議學(xué)校成立跨學(xué)科研究小組，相關(guān)學(xué)科的教師共同參與案例研究，對課堂上如何落實關(guān)聯(lián)學(xué)科的內(nèi)容獻計獻策。筆者認(rèn)為，對于關(guān)聯(lián)學(xué)科已學(xué)的知識，或者學(xué)生自學(xué)就能學(xué)會的比較簡單的知識，可以請學(xué)科教師提供閱讀材料或錄制微視頻，供學(xué)生解決問題時自主學(xué)習(xí)和鞏固。對于一些自學(xué)有難度的知識，可以請關(guān)聯(lián)學(xué)科教師共同授課，以達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。三、小學(xué)信息科技跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的設(shè)計要義小學(xué)信息科技跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)設(shè)計可以結(jié)合學(xué)科六大邏輯主線，參考《2022版課標(biāo)》，確定主題、編制學(xué)習(xí)目標(biāo)、組織與實施學(xué)習(xí)內(nèi)容、設(shè)計學(xué)習(xí)評價。廢活性炭的再生工藝核心原理是通過再生反應(yīng)恢復(fù)活性炭的活性，其中溫度控制是保障活性炭性能恢復(fù)的關(guān)鍵。我們設(shè)定700℃、750℃、800℃、850℃和900℃五個溫度測點進行再生實驗。首先，將廢活性炭進行簡單的清洗祛除其表面雜質(zhì)，經(jīng)過磁選工藝后進入料倉備用。然后進行水炭比檢測，保障進入后續(xù)環(huán)節(jié)的活性炭水分比例達(dá)到最佳狀態(tài)，再啟動負(fù)壓裝置對活性炭進行除異味處理，待所有雜質(zhì)和廢氣完全析出后進入活化區(qū)進行處理。（一）確定主題《2022版課標(biāo)》所主張的“跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)”既是“跨學(xué)科”的，又是“主題學(xué)習(xí)”。這里的主題通常是一個相對復(fù)雜的、有真實情境的綜合問題，是建立學(xué)科關(guān)聯(lián)的橋梁、是設(shè)計跨學(xué)科學(xué)習(xí)的第一步。因此，主題的選擇和確定需要認(rèn)真思考、反復(fù)琢磨。1.主題的來源（1）基于課程標(biāo)準(zhǔn)。在信息科技學(xué)科開展跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)，要基于信息科技學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容，要體現(xiàn)學(xué)科的核心知識和思想方法。因此主題首先要參考學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)。義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)中共列舉了17個跨學(xué)科學(xué)習(xí)的主題，這些主題分布在不同的學(xué)段中，對應(yīng)著不同的內(nèi)容模塊，比如“用數(shù)據(jù)講故事”這一跨學(xué)科主題，它對應(yīng)了課程標(biāo)準(zhǔn)中第二學(xué)段的“數(shù)據(jù)與編碼”內(nèi)容模塊。課程標(biāo)準(zhǔn)也從該主題學(xué)習(xí)的目的、過程建議、會關(guān)聯(lián)到哪些學(xué)科等角度做了簡要的說明，為教師選擇和設(shè)計主題提供了很好的參考。其次跨學(xué)科學(xué)習(xí)主題要關(guān)聯(lián)其他學(xué)科，也可以從其他學(xué)科的課程標(biāo)準(zhǔn)中去發(fā)現(xiàn)哪些主題是多門學(xué)科共同關(guān)注的，那么這樣的主題就比較適合于開展跨學(xué)科學(xué)習(xí)。（2）源于日常生活。哲學(xué)家懷特海說“教育只有一個主題，那就是五彩繽紛的生活”。除了課程標(biāo)準(zhǔn)給出的主題參考，學(xué)生的學(xué)校生活、社會生活蘊藏著豐富的素材和資源，從這些素材和資源中可以提煉出適合跨學(xué)科學(xué)習(xí)的主題。比如“數(shù)說碳排放”主題，源自學(xué)校的校園科技節(jié)，在科技活動中全校一至五年級都開展了“碳認(rèn)知”的科普教育，學(xué)生對“碳中和”“碳排放”形成了基礎(chǔ)的認(rèn)知，也產(chǎn)生了繼續(xù)研究的興趣。以此為基礎(chǔ)，學(xué)生可以從碳排放的活動探究中感受身邊無處不在的數(shù)據(jù)，學(xué)會用數(shù)據(jù)支撐觀點，講好節(jié)能減排的故事。2.主題的確立《2022版課標(biāo)》雖然給出了跨學(xué)科主題，但缺少主題情境，使得具體實施存在一些困難。以“用數(shù)據(jù)講故事”為例，這一主題明確了學(xué)科的核心內(nèi)容，但還是比較寬泛，看不出關(guān)聯(lián)了學(xué)科的哪些學(xué)習(xí)要求，也不清晰用數(shù)據(jù)講什么故事、要解決什么問題。因此，無論是出自課標(biāo)抑或是來自生活，主題的確立還需進一步選取情境加以提煉。首先，基于學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)。主題情境的選擇應(yīng)充分考慮學(xué)情，基于學(xué)生的已有經(jīng)驗和認(rèn)知基礎(chǔ)選取情境、確定主題、設(shè)計核心問題。若主題所涉及的學(xué)科知識超過了學(xué)生的認(rèn)知能力，是他們“跳一跳”也達(dá)不到的高度，那么這個情境還需再調(diào)整。比如“火星探秘”這一主題，設(shè)計之初是想結(jié)合“‘天問一號’火星探測器發(fā)現(xiàn)生命跡象”這一熱點事件，讓學(xué)生通過解讀從火星上采集來的數(shù)據(jù)，挖掘數(shù)據(jù)中蘊藏的信息，用數(shù)據(jù)講火星上的故事。但要完成這一任務(wù)，學(xué)生需要有比較專業(yè)的地理、科學(xué)等學(xué)科知識，這是一般小學(xué)生不具備且難以在現(xiàn)階段學(xué)習(xí)和理解的，這樣的主題不適合在小學(xué)中低年級進行。其次，要具有一定的開放性和復(fù)雜性。主題可以生發(fā)出系列問題和任務(wù)，因此主題要具有一定開放度才能啟發(fā)學(xué)生從多個角度積極思考、整合多門學(xué)科的思想方法主動嘗試。要具有一定的復(fù)雜性，才能激發(fā)他們的探究欲，加深對學(xué)科知識的理解與運用，促進高階思維的發(fā)展。但在關(guān)注開放性和復(fù)雜性的同時還要把握好邊界。比如“豆芽的種植日記”這一主題，記錄豆芽每天的生長數(shù)據(jù)，嘗試從數(shù)據(jù)中分析哪些環(huán)境條件會對植物的生長造成影響，但是實驗周期太長。如果讓學(xué)生帶回家觀察，家庭環(huán)境變量過于開放，會導(dǎo)致實驗過于復(fù)雜，結(jié)果無法聚焦。且信息科技學(xué)科的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)是在本學(xué)科的10%課時中開展，因此要立足本學(xué)科，突出本學(xué)科的主導(dǎo)地位，但這個主題下科學(xué)學(xué)科的比重過大，主干學(xué)科被弱化。最后，要能體現(xiàn)主題研究的現(xiàn)實價值。主題不能脫離實際需要，問題的解決要具有一定的現(xiàn)實意義，不能為了做而做。比如“校園八景游記”這一主題，校園八景每個景點都有它自己的內(nèi)涵和歷史典故。我們想通過采集校園八景的數(shù)據(jù)、等比例縮放，為校園八景制作一份電子導(dǎo)覽圖。但校園八景的資料信息需要學(xué)生花費較多的課外時間去調(diào)查收集，并且校園八景身處學(xué)校之中，學(xué)生隨時可以去參觀，制作電子導(dǎo)覽圖來云游八景，其實際意義并不大。（二）編制目標(biāo)主題確定后，需要進一步確定跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的目標(biāo)，目標(biāo)如何確定？跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的目標(biāo)與往常的學(xué)科教學(xué)目標(biāo)有什么不同呢？1.依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，明確目標(biāo)要求2022年發(fā)布的義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)中明確了課程要培養(yǎng)的核心素養(yǎng)，也給出了總目標(biāo)、學(xué)段目標(biāo)和每個內(nèi)容模塊的內(nèi)容要求與學(xué)業(yè)要求，這是確定各學(xué)科素養(yǎng)培育要求的重要依據(jù)。例如，“數(shù)說碳排放”主題學(xué)習(xí)是為了讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)形成對“數(shù)據(jù)”這一學(xué)科核心概念的理解和認(rèn)識，教師可以參考學(xué)段目標(biāo)中與“數(shù)據(jù)”有關(guān)的描述，確立“了解數(shù)據(jù)的作用與價值”“依據(jù)問題解決的需要，組織與分析數(shù)據(jù)，用可視化方式呈現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，支撐所形成的觀點”的目標(biāo)要求。2.依托主題情境，確立學(xué)習(xí)目標(biāo)主題確定后，可以依托具體情境，站在完成核心問題或統(tǒng)領(lǐng)性任務(wù)的角度，思考主題的學(xué)習(xí)需要分解成幾個任務(wù)去完成，每個任務(wù)的背后需要用到哪些學(xué)科的哪些知識、技能與思想方法。再將其匯總為跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的教學(xué)目標(biāo)。在“數(shù)說碳排放”的目標(biāo)編制過程中，圍繞“如何用數(shù)據(jù)講好低碳減排的故事？”這一核心問題，將其分解為“不同年份的碳排放量產(chǎn)生了什么樣的差異？”“日常生活中，我們一日的碳排放量是多少？”“如何做可以減少碳排放量？”“如何用不同類型的數(shù)據(jù)講述低碳減排的故事？”四個子問題，每個子問題的解決除了需要信息科技學(xué)科的知識、方法，還需要綜合應(yīng)用其他學(xué)科的知識與方法。比如要知道“日常生活中，我們一日的碳排放量是多少？”，還需要科學(xué)學(xué)科中的環(huán)保知識作鋪墊，用到數(shù)學(xué)學(xué)科的單位換算、數(shù)量關(guān)系等知識加深學(xué)生對數(shù)據(jù)作用的認(rèn)識。教師需要對標(biāo)科學(xué)學(xué)科和數(shù)學(xué)學(xué)科的課程標(biāo)準(zhǔn)，找到其對相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)要求，整合形成跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)目標(biāo)。（三）組織與實施學(xué)習(xí)內(nèi)容如何組織學(xué)習(xí)內(nèi)容、設(shè)計學(xué)習(xí)活動來落實跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的目標(biāo)？安桂清教授提出“跨學(xué)科學(xué)習(xí)是一種融知識綜合與問題解決為一體的深度學(xué)習(xí)方式?！币虼?，跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)需要重構(gòu)各學(xué)科學(xué)習(xí)內(nèi)容，在問題解決的過程中，深化學(xué)生對學(xué)科知識的理解，建立知識與生活之間的聯(lián)系。1.以主題為中心組織學(xué)習(xí)內(nèi)容跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)內(nèi)容不是僅僅基于某一門學(xué)科的某一個章節(jié)，它是圍繞特定主題，根據(jù)問題或任務(wù)解決的需要，整合不同學(xué)科的知識方法。因此，跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)可以以主題為中心，將主題指向的核心問題或統(tǒng)領(lǐng)性任務(wù)分解為若干具有邏輯關(guān)聯(lián)的子問題或子任務(wù)，圍繞問題或任務(wù)的解決，組織學(xué)習(xí)內(nèi)容，設(shè)計學(xué)習(xí)活動。問題的分解可以縱向分，按學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的進程，比如從現(xiàn)象到本質(zhì)再到應(yīng)用，層層遞進、逐步解決。在“春季運動會開始了”這一主題學(xué)習(xí)中，我們從“如何完成春季運動會報名工作？”這個核心問題出發(fā)，以運動會報名工作的情節(jié)發(fā)展為脈絡(luò)，設(shè)計了“制作春季運動會的報名表”“運動會項目有變動、參賽人員也有變化，報名表要如何調(diào)整”“如何讓報名表看起來更清晰、美觀”“報名人數(shù)太多，班內(nèi)組織預(yù)賽選拔，如何設(shè)計成績登記表”4個在情節(jié)發(fā)展上有關(guān)聯(lián)，對學(xué)生認(rèn)知要求層層遞進的學(xué)習(xí)任務(wù)，引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)。問題的分解也可以橫向分，把問題分成幾個組成部分、幾種類型或幾種情況，逐個解決。在“制作植物標(biāo)識牌”主題學(xué)習(xí)中，按照植物標(biāo)識牌的構(gòu)成要素，將問題分解為“如何用表格布局？”“如何添加植物的文字介紹？”“如何插入植物的照片？”“如何制作二維碼？”4個任務(wù)，逐個解決制作植物標(biāo)識牌的四道工序，完成產(chǎn)品的制作。2.以學(xué)生為主體設(shè)計學(xué)習(xí)活動跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)要轉(zhuǎn)變教師講、學(xué)生聽的傳統(tǒng)教學(xué)形態(tài)，以學(xué)生為主體設(shè)計學(xué)習(xí)活動，多為學(xué)生創(chuàng)造動腦、動口、動手的空間，鼓勵學(xué)生通過做中學(xué)、用中學(xué)、創(chuàng)中學(xué)，建構(gòu)知識、提升能力。如何支撐學(xué)生主動學(xué)、自己“做”？學(xué)習(xí)任務(wù)單是個好抓手。但在實際操作過程中，不能把學(xué)習(xí)單變成練習(xí)單，看似放手給學(xué)生探究，其實教師一步一步地教，學(xué)生還是跟著教師亦步亦趨地做，把做中學(xué)變成了講練結(jié)合。建議把學(xué)習(xí)單設(shè)計成導(dǎo)覽圖，既給學(xué)生總?cè)蝿?wù)的概覽，讓他明晰總目標(biāo)是什么，又給學(xué)生提供解決任務(wù)的階梯和相匹配的學(xué)習(xí)資料，讓學(xué)生知道到達(dá)目標(biāo)可以通過哪些路