【摘 要】當(dāng)今社會(huì)，我們面臨著全球化、多樣化的挑戰(zhàn)，跨學(xué)科學(xué)習(xí)已經(jīng)成為培養(yǎng)創(chuàng)新人才和推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的重要手段。建設(shè)具有豐富育人價(jià)值的跨學(xué)科課程已成為教師的重要任務(wù)。筆者以跨學(xué)科學(xué)習(xí)課程為例，從感知力、邏輯思維、系統(tǒng)思維、創(chuàng)造性思維和延展性思維等方面，闡述了指向高階思維培養(yǎng)的跨學(xué)科學(xué)習(xí)實(shí)踐研究。

【關(guān)鍵詞】跨學(xué)科；高階思維；高中學(xué)段

【中圖分類號(hào)】G434 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A

【論文編號(hào)】1671-7384（2024）010-058-03

現(xiàn)代教育強(qiáng)調(diào)要注重對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，跨學(xué)科學(xué)習(xí)符合時(shí)代發(fā)展要求，是推動(dòng)基礎(chǔ)教育改革和提升學(xué)生核心素養(yǎng)的重要途徑。“探究生活中的木質(zhì)結(jié)構(gòu)”跨學(xué)科學(xué)習(xí)案例融合了高中通用技術(shù)、信息技術(shù)、物理、語文及其他學(xué)科課程，基于大概念引導(dǎo)學(xué)生開展有深度的實(shí)踐、探究、設(shè)計(jì)活動(dòng)。

跨學(xué)科學(xué)習(xí)的理論依據(jù)

夏雪梅老師在《跨學(xué)科學(xué)習(xí)》一書中對(duì)跨學(xué)科學(xué)習(xí)進(jìn)行了論述，并界定了跨學(xué)科學(xué)習(xí)的五大特征：真實(shí)目的、跨的載體、多學(xué)科基礎(chǔ)、創(chuàng)造性和研究性的過程、跨學(xué)科理解[1]。跨學(xué)科學(xué)習(xí)要結(jié)合真實(shí)生活，為了解決一個(gè)真實(shí)復(fù)雜的問題，激發(fā)學(xué)生的實(shí)踐探究欲望，在教師的引領(lǐng)下，團(tuán)隊(duì)合作綜合運(yùn)用多個(gè)學(xué)科的知識(shí)提出方案、形成成果、解決問題，促進(jìn)對(duì)知識(shí)的深度理解，達(dá)到新思維和綜合能力提升的目的[2]。美國教育家布魯姆提出，思維分為低階思維和高階思維，高階思維是發(fā)生在較高認(rèn)知水平層次上的活動(dòng)和能力，即通過深度學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生的分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造、批判性思維、創(chuàng)新思維、元認(rèn)知、問題解決、決策等能力，是核心素養(yǎng)中的重要組成部分[3]。

跨學(xué)科學(xué)習(xí)是培養(yǎng)高階思維的重要途徑，在問題解決中達(dá)到思維的訓(xùn)練，形成學(xué)科的跨界和知識(shí)的重構(gòu)。教育要從知識(shí)本位走向素養(yǎng)本位，從灌輸式走向?qū)嵺`探究式，從學(xué)科之間的聯(lián)合走向真實(shí)情境下的綜合運(yùn)用。指向高階思維培養(yǎng)的跨學(xué)科學(xué)習(xí)是培育學(xué)生核心素養(yǎng)，提升適應(yīng)社會(huì)發(fā)展和終身發(fā)展關(guān)鍵能力的有效載體。

指向高階思維培養(yǎng)的跨學(xué)科學(xué)習(xí)策略

1.基于實(shí)踐挖掘真問題，用感知力觸發(fā)高階思維

跨學(xué)科學(xué)習(xí)的關(guān)鍵是提出跨學(xué)科的真實(shí)問題，而真實(shí)問題大多源自學(xué)生的生產(chǎn)生活實(shí)踐或科學(xué)研究活動(dòng)。因此，只有學(xué)生用心地觀察、切身地感受、潛心地感知實(shí)踐過程，才能智慧地發(fā)現(xiàn)問題的存在，才能意識(shí)到解決問題的意義和價(jià)值。

“探究生活中的木質(zhì)結(jié)構(gòu)”實(shí)踐課程的選題源自一次勞動(dòng)實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生在勞動(dòng)的過程中發(fā)現(xiàn)辦公室一些木質(zhì)辦公用品出現(xiàn)了問題。如抽屜的底板掉落、辦公桌椅松動(dòng)、辦公柜的柜門合頁螺絲卡不住、復(fù)合木質(zhì)板材出現(xiàn)斷裂等現(xiàn)象。面對(duì)這些問題學(xué)生會(huì)有不同的表現(xiàn)，有的學(xué)生無動(dòng)于衷，有的學(xué)生感慨教師辦公條件的艱苦，而有的學(xué)生想要幫助教師和學(xué)校解決這些問題。為什么學(xué)生會(huì)有不同的想法，主要原因就是學(xué)生的感知力不同。感知力是深度思考的第一步，接下來才會(huì)有好奇心去提出問題，形成探究愿望。實(shí)踐過程中學(xué)生在復(fù)雜的、碎片化的情境中感知問題的存在，進(jìn)行深入的思考，從同理心的淺層感受到愿意付出精力、投入情感和意志，并持續(xù)努力去幫助教師解決問題。這不僅是動(dòng)手實(shí)踐能力和技術(shù)素養(yǎng)的體現(xiàn)，還是一種敢于探究的優(yōu)秀品質(zhì)。當(dāng)然這個(gè)過程還需要教師引導(dǎo)學(xué)生去關(guān)注細(xì)節(jié)和變化，幫助學(xué)生甄別有研究?jī)r(jià)值、有現(xiàn)實(shí)意義的問題。本次勞動(dòng)實(shí)踐活動(dòng)后，學(xué)生向教師反饋了勞動(dòng)中遇到的問題，經(jīng)過師生的研討，最后把幫助教師解決辦公室家具松動(dòng)損壞問題確定為此次實(shí)踐活動(dòng)的目標(biāo)。

2.梳理解決問題流程，用問題支架撬動(dòng)邏輯思維

感知力是發(fā)現(xiàn)問題的起點(diǎn)，而邏輯思維則是分析問題、解決問題的關(guān)鍵。學(xué)生把幫助教師解決辦公室家具松動(dòng)損壞問題確定為目標(biāo)后，應(yīng)該如何做還處于模糊的狀態(tài)，學(xué)生會(huì)直奔主題進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，思考用什么材料和工具加固損壞松動(dòng)的家具，并沒有意識(shí)去整體地、全面地思考此問題。這就說明學(xué)生在面對(duì)現(xiàn)實(shí)問題時(shí)缺少系統(tǒng)思考的能力。為了讓學(xué)生在實(shí)踐研究中不混亂、有條理，教師就要進(jìn)行方向性的引導(dǎo)，幫助學(xué)生建立邏輯思維，梳理出解決問題的流程，讓學(xué)生在頭腦里建構(gòu)出解決問題的思路。即先分析原因再解決問題，以收集信息、整理分類、分析各類問題原因、針對(duì)問題設(shè)計(jì)方案、繪制圖樣、物化制作為學(xué)習(xí)主線。如何讓學(xué)生在后期開展自主的持續(xù)性探究，這就需要教師幫著學(xué)生搭建問題支架（圖1）。

問題驅(qū)動(dòng)的持續(xù)性探究是思維進(jìn)階的動(dòng)力。問題支架的建構(gòu)要以學(xué)生實(shí)踐探究為中心，其中問題的設(shè)計(jì)并非知識(shí)型的，而應(yīng)該具備啟發(fā)性、探究性、引導(dǎo)性和連貫性的特點(diǎn)。學(xué)生不斷地深入探究，改變思維模式，建立新舊知識(shí)的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科學(xué)習(xí)，最終達(dá)到知識(shí)體系重構(gòu)的目的?；谥骶€的問題串，由淺入深，層層遞進(jìn)，不僅激發(fā)了學(xué)生興趣，推動(dòng)了學(xué)生思維的展開，也為學(xué)生自主探究提供了保證。但教師在拋出問題前，一定要讓學(xué)生先思考再提問，給學(xué)生一個(gè)思維自我形成的過程，讓學(xué)生養(yǎng)成獨(dú)立思考的習(xí)慣，也有助于學(xué)生形成自己的判斷力和決策力。

3.建構(gòu)跨學(xué)科知識(shí)體系，用大概念統(tǒng)領(lǐng)系統(tǒng)思維

跨學(xué)科學(xué)習(xí)是各學(xué)科的深度融合，這種融合并不僅僅是情境的共用、問題的綜合、知識(shí)的疊加，而是在認(rèn)知、思想或方法上共生出的一個(gè)匯聚點(diǎn)，這個(gè)匯聚點(diǎn)就是大概念。大概念是在多學(xué)科事件和現(xiàn)象之上抽象出來的跨學(xué)科概念，也可以是哲學(xué)概念。但這個(gè)大概念不能直接灌輸給學(xué)生，需要教師建構(gòu)思維型課堂，循序漸進(jìn)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)、能力和素養(yǎng)的培養(yǎng)。

本課程涉及通用技術(shù)、信息技術(shù)、物理、語文和美術(shù)等學(xué)科相關(guān)知識(shí)，如結(jié)構(gòu)及其強(qiáng)度和穩(wěn)定性的相關(guān)知識(shí)、木質(zhì)材料的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)受力分析、技術(shù)圖樣的表達(dá)、用信息技術(shù)表達(dá)創(chuàng)意、3D打印技術(shù)、金工加工工藝等。那如何把這些零散的不同學(xué)科的知識(shí)重構(gòu)形成一個(gè)整體？我們把核心目標(biāo)指向了“結(jié)構(gòu)”這個(gè)大概念上。以發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題為主線，我們從分析木質(zhì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，到對(duì)損壞點(diǎn)連接方式的結(jié)構(gòu)受力分析，再到創(chuàng)意設(shè)計(jì)、物化作品，把不同學(xué)科的知識(shí)統(tǒng)一到“結(jié)構(gòu)”這個(gè)主題下，讓學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)的常見問題與成因、設(shè)計(jì)和優(yōu)化有了一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)知，讓學(xué)生能用結(jié)構(gòu)的思想去觀察分析生活中的現(xiàn)象。在此過程中教師的角色將起著至關(guān)重要的作用，從原來知識(shí)的傳授者，變成了課程的設(shè)計(jì)者、問題的提出者、學(xué)生學(xué)習(xí)的引領(lǐng)者、學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者及學(xué)生成果的評(píng)價(jià)者，幫助學(xué)生建構(gòu)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)、提升思維水平、錘煉品格素養(yǎng)。

4.搭建多元化設(shè)計(jì)平臺(tái)，用自主創(chuàng)新提升創(chuàng)造性思維

創(chuàng)造是布魯姆教育目標(biāo)分類中最高層級(jí)的認(rèn)知能力，即打破原有認(rèn)知，將原來的知識(shí)應(yīng)用到新的領(lǐng)域并形成新的想法、新的改變、新的可能。高階思維具備五大要素，而創(chuàng)造性思維和批判性思維是核心。創(chuàng)造性思維指向的目標(biāo)更明確，即要有原創(chuàng)的、獨(dú)特的新產(chǎn)品生成。而批判性思維會(huì)讓我們的創(chuàng)造更理性、更客觀、更可行、更有效。

本課程的創(chuàng)造性思維培養(yǎng)過程是設(shè)計(jì)制作提升結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的連接件。在前期的問題探究過程中，學(xué)生已經(jīng)對(duì)結(jié)構(gòu)損壞和松動(dòng)等現(xiàn)象進(jìn)行了歸類，包括面與面、面與柱、柱與梁以及三個(gè)面、三個(gè)桿等之間連接的問題。通過結(jié)構(gòu)受力分析，找到了容易變形的點(diǎn)，如何提高強(qiáng)度解決這些問題，就需要針對(duì)每一類現(xiàn)象進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)。學(xué)生以小組為單位，選擇一類問題，進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)，從功能、結(jié)構(gòu)、科學(xué)、經(jīng)濟(jì)等方面進(jìn)行統(tǒng)籌、思考、權(quán)衡設(shè)計(jì)出最佳方案。學(xué)生用SketchUp草圖大師軟件繪制正等軸測(cè)圖，用3D打印技術(shù)呈現(xiàn)產(chǎn)品原型，最后使用鋁板并采用金工加工工藝物化產(chǎn)品。在這一系列的活動(dòng)中，學(xué)生用批判思維對(duì)方案和作品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、評(píng)價(jià)和優(yōu)化，最后完成創(chuàng)意設(shè)計(jì)，并應(yīng)用解決實(shí)際問題。在這個(gè)過程中就需要通用技術(shù)和信息技術(shù)兩個(gè)學(xué)科的教師合作，幫助學(xué)生完成創(chuàng)意的構(gòu)思、設(shè)計(jì)表達(dá)、產(chǎn)品物化等環(huán)節(jié)。而這種合作并不是每位教師完成一節(jié)技術(shù)內(nèi)容的講授，更多的是為學(xué)生提供多元的創(chuàng)新環(huán)境，觀察發(fā)現(xiàn)并給予學(xué)生個(gè)性化的指導(dǎo)，讓學(xué)生主動(dòng)綜合運(yùn)用各類技術(shù)手段進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)。

5.開拓腦外資源，用持續(xù)探究培養(yǎng)延展性思維

大腦是我們思考的場(chǎng)所，我們的認(rèn)知都產(chǎn)生在這個(gè)封閉空間，但它并不是思維形成的唯一場(chǎng)所。在《思考如何超越思考》一書中提到：我們的思維更像是在散步時(shí)看到的筑巢鳥，在這里拔一根繩子，在那里拔一根樹枝，用可利用的部分最后構(gòu)建出一個(gè)整體[4]。所以我們要打開大腦的禁錮，開拓腦外資源，從一個(gè)認(rèn)知空間延伸到生活、社會(huì)的其他空間，用已有的經(jīng)驗(yàn)去開展持續(xù)性探究，進(jìn)行延展性的學(xué)習(xí)、思考和研究，從深度和廣度上豐富自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

本課程的研究以幫助教師解決木質(zhì)家具的損壞和松動(dòng)問題為出發(fā)點(diǎn)，通過實(shí)踐探究、系統(tǒng)分析和創(chuàng)意設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)提升生活中木質(zhì)家具強(qiáng)度的目的。雖然問題已經(jīng)解決，學(xué)生也對(duì)現(xiàn)象后的本質(zhì)問題有了系統(tǒng)的認(rèn)知，看似這個(gè)課題已經(jīng)圓滿結(jié)束，但在“結(jié)構(gòu)”這個(gè)大概念下，可探究的內(nèi)容還非常多，我們又引導(dǎo)學(xué)生從身邊的木質(zhì)家具思考大型木質(zhì)建筑，并設(shè)計(jì)了兩個(gè)方向的持續(xù)性探究活動(dòng)。一組學(xué)生對(duì)延慶區(qū)的冬奧場(chǎng)館進(jìn)行綠色建設(shè)調(diào)研，了解木結(jié)構(gòu)在延慶賽區(qū)的應(yīng)用，分析雪車雪橇中心的遮陽棚木結(jié)構(gòu)與V型鋼柱組合的結(jié)構(gòu)受力，探究大型木建筑承受的荷載和鋼木結(jié)構(gòu)結(jié)合的優(yōu)勢(shì)，用SketchUp草圖大師軟件進(jìn)行鋼木連接件的設(shè)計(jì)。另一組學(xué)生結(jié)合語文和美術(shù)學(xué)科內(nèi)容，在高中語文《中國建筑的特征》一課之前，走進(jìn)北京世園公園，進(jìn)行中國傳統(tǒng)建筑的探究。

本課程學(xué)生的研究從身邊的小問題拓展到社會(huì)的大問題，從對(duì)木制一種材料拓展到鋼木結(jié)構(gòu)的研究，從身邊的改良設(shè)計(jì)延伸到建筑的綠色發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了跨學(xué)科的學(xué)習(xí)，使學(xué)生的思維得到了拓展和延伸。延展性思維可以幫助學(xué)生開拓思維，擁有這種能力的人無論在學(xué)習(xí)、生活還是工作上都會(huì)發(fā)揮出無限的潛力。

結(jié) 語

綜上，通過“探究生活中的木質(zhì)結(jié)構(gòu)”課程的實(shí)踐研究，學(xué)生經(jīng)歷了一次有收獲的跨學(xué)科學(xué)習(xí)。基于真實(shí)情境下的探究實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生不僅獲得了科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)踐能力，而且對(duì)知識(shí)的理解、綜合和應(yīng)用的能力也得到了提高，特別是問題意識(shí)、系統(tǒng)思維、創(chuàng)造性思維、批判性思維和延展性思維都得到了鍛煉。可見，跨學(xué)科課程契合我國當(dāng)下基礎(chǔ)教育改革的理念，而指向高階思維培養(yǎng)的跨學(xué)科實(shí)踐研究更具有現(xiàn)實(shí)的意義和價(jià)值，有利于推動(dòng)以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的教學(xué)轉(zhuǎn)變。廣大教師要深挖生活中的資源，設(shè)計(jì)科學(xué)合理的跨學(xué)科學(xué)習(xí)，讓學(xué)生的高階思維得到有效的培養(yǎng)和提升。

參考文獻(xiàn)

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