如何开展不同“跨度”的学科实践

世界本就是一个整体，面对复杂问题，系统思维与多元视角至关重要。基础教育阶段的教学需打破学科壁垒，培养学生的跨学科能力，使其更好地应对现实世界中的挑战。《义务教育课程方案（2022年版）》强调加强综合课程建设、实施跨学科主题学习，并建议至少将10%课时用于跨学科主题学习活动。笔者认为，课程是实施跨学科实践的基石，教师应依据学科间“跨度”的大小，设计相应的学科实践活动。

跨学科实践的两种“跨度”。一线教师应以国家课程为主体，结合地方课程、校本课程开展跨学科实践。由于问题复杂程度各异，跨学科交叉的宽度与深度亦有不同。教师的跨学科实践主要包括两类：一是“微交叉”，即在学科内自然融入其他学科的知识或技能，以解决具体问题；二是“多学科融合”，需全面调动多学科知识，经系统思考与设计，探索复杂问题的完整解决路径。笔者称前者为“小跨”，体现学科间的细微交集；后者为“大跨”，强调综合应用多学科核心知识，以解决系统性难题。可见，跨学科学习的“跨度”与活动的设计难度大致成正比。教师可将“小跨”融入日常教学，采用多样化的教学方式达成课程目标。“大跨”则更适合项目式学习，往往会经历任务拆解到作品完成的全过程，教师应专门预留出系统课时。

基于具体情境的学科“微交叉”。在人教版“碳和碳的氧化物”单元教学中，笔者设计了以“低碳行动之碳足迹探秘”为主题的学习任务，涵盖“二氧化碳从哪里来”“二氧化碳到哪里去”“如何实现碳循环”三条任务线。学生通过分析和讨论温室效应及其影响，认识到碳达峰、碳中和的必要性，并初步掌握了减少排放、促进吸收这两大降碳路径。在第一个任务中，学生要从碳元素守恒的角度理解二氧化碳产生及相关化学反应。在第二个任务中，笔者通过强化控制变量的实验思想，帮助学生在二氧化碳的性质与用途之间建立起联系，并思考促进二氧化碳吸收的有效途径。在第三个任务中，学生认识到化学与日常生活的紧密联系，在角色代入中思考如何开展低碳行动，逐渐养成节能低碳的环保意识，并加深对可持续发展的理解。其中，在“二氧化碳到哪里去”的任务中，笔者自然地融入了生物学的光合作用和碳氧转化的知识；在制订低碳方案时，融入了道德与法治学科中关于公民社会责任的教学。这一教学实例展示了以化学学科为主导的“微交叉”跨学科实践方法。

基于“项目式学习”的STEM课程。笔者曾带领团队开发STEM课程，即“设计月球基地空气循环系统”。该课程围绕“系统与模型、结构与功能”的核心概念展开，旨在解决如何在载人月球基地中构建自循环、自监测的空气系统这一关键问题。以此为驱动，我们探究了系统的构成、结构与功能之间的关联，以及物质循环与监测的实现途径。在设计情境时，深入探讨了月球基地的特有挑战，包括环境状况、日氧气需求量、常规与紧急供氧策略，以及如何利用3D软件构建系统模型等。同时，我们关注气体浓度与流速的精准监测方法。项目实施过程中，不局限于调用单一学科知识，而是随着任务的深入，灵活融合物理、化学、生物、信息技术及工程等多领域知识，确保学习过程既连贯又综合，实现跨学科的深度融合。这一过程不仅能提升学生的科学素养、技术能力与工程思维，还能促进其综合素养的发展。

教师要秉持以多学科知识解决真问题的意识，不断更新知识体系、优化教学，帮助学生增强面对未来世界的能力。

【本文系北京市教育科学“十三五”规划2020年度青年专项课题“基于项目式学习的初中航天类STEM课程开发与实施策略研究”（课题编号：CDCA2020123）研究成果】