在初中数学基石下开展“跨学科项目式学习”初探 论文

在初中数学基石下开展“跨学科项目式学 习”初探摘要：现实生活中的很多真实情境都是复杂的，需要运用多学科多领域的知识、方法去解决，而学生在课堂上学到的知识都是脱离现实的、碎片化的，各学科之间又有很多的内容相互交叉、渗透，所以学科整合或融合很有必要。跨学科项目式学习有利于学生将割裂的知识进行有效关联，有助于培养学生的核心素养。本文着重分析在新课程改革背景下“跨学科项目式学习”活动的相关问题和在初中数学中的具体实施策略。 关键词：核心素养,跨学科项目式学习,如何科学的、安全的进行体育运动

《义务教育数学课程标准（2022年版）》在课程理念——设计体现结构化特征的课程内容——课程内容呈现中明确提出：注重数学知识与方法的层次性和多样性，适当考虑跨学科主题学习，第四学段主要采用项目式学习；在课时上明确要求有10%的课时用于项目式跨学科学习。不仅仅是数学课程标准，新修订的各学科课程标准都要求设置“跨学科项目式学习”活动，通过增强课程的综合实践性来发展学生的核心素养。本文将以“如何科学的、安全的进行体育运动”为例进行探究。一、“跨学科项目式学习”活动的研究背景为什么当下特别强调在真实情境下的跨学科项目式学习呢？自从进行21世纪以后，全世界各个国家开始关注未来人才的培养，很多国家都已开始实现项目式学习。我国在近几年也连续出台了很多的文件，里面都提到了开展项目学习的重要性，但都未引起我们的重视，直到把项目学习纳入2022版《课程标准》，使得项目学习成了核心素养在中国落地的一个很好的抓手。中国学生的基础知识非常扎实，在全世界都是位居第一的，可中国教育也确有不足，世界知识产权组织在《2020年全球创新指数》中发表的数据——中国仅排第14名，这让我们有了危机意识。学生生活在真实复杂的世界中，其生活具有多变性、不可确定性，所以教学教给学生的学科知识不能离学生生活太远。更加不能有严格的学科界限，需要多个学科领域共同配合，这也是当代社会创新性成果更易产生于学科交叉领域的重要原因。所以在日常学习中要让他们在真实情境中感悟知识、发现知识、创造知识、应用知识。真实情境下项目式学习，能更好激发学生的探索动力和创造力，培育其指向未来的学习力。二、“跨学科项目式学习”活动的内涵跨学科项目式学习简称PBL,是一种系统化的学习模式，主要目的是提高学生探究问题的能力，目前并没有什么统一的概念。以某一问题为驱动，学生在真实的、多变的情境中，应用各学科的知识、策略和方法，在探索和实践中解决情境中具有挑战性的问题。跨学科项目式学习不仅是一种认识活动，学习活动，更是一种实践活动，要求教师指导学生选择和确定具体的项目，在活动的过程中动脑、动手、关注学科的交叉点、在内容呈现上再次重构，从而突破专业限制,培养学生从数学的角度发现、提出问题，分析解决实际问题，形成良好的解决实际问题的核心素养能力。三、“跨学科项目式学习”活动实施的困难近年来,中国中小学教育系统在跨学科的学习中虽有许多的新尝试,但仍不够完善且普遍存在着“大杂烩”、“冷拼盘”的现象,把跨领域看作多个专业或多个学科知识的简单相加,缺乏广泛的综合与有效的跨界。 1.教师的观念问题导致实施困难

老师是跨学科项目式学习的主体。在当今教育体系中,老师认为实施跨学科教学就等于否定以往的课程教育。义务教育阶段的教育目标是打牢基础知识、专业技能,而跨学科教学的开展则形成了轻视课程、去学科化的趋势,同中国教育原有的固守学科壁垒、挖掘学科专业细节、解剖专业知识的教学方式迥异,由此会造成学生的基本知识和衔接不牢，不利于培养专业人才。他们还提出,跨学科项目式学习设定的具体项目没有探究的意义，等到了一定的年纪学生们自然能解决。现在生硬的搬到中小学教学中，在课外或课堂慌乱的探索设定的问题、达到所谓的问题解决，是本末倒置的。 2.教师知识的片面化导致实施困难

长期以来,中国的基础教育和高等学校普遍实行的都是分科教学,课程教材所承载的主要内容更是如此,存在着严格的专业界线；导致一线的教师对所教学科的内容烂熟于心，对其他学科的内容知之甚少。同时师资的培训又旨在寻求专业教育的纵向深度思维和知识领域的专业化研究,缺少对知识的整体性思维、统整化训练、一体化培养和系统性研究。而跨学科项目式学习又要求老师利用多学科的知识与方法为学生指导、协助和评价。例如“如何科学的、安全的进行体育运动”跨学科项目式学习，就要求数学老师既要了解运动前怎么热身、怎样运动更高效、怎样保护自己不受伤、又要知道心率代表着什么、心率和人体的哪些器官有关等等。 3.教学资源的匮乏导致实施困难

跨学科项目式教学如何切实进行、有效开展,以增强课堂效果,目前并没有一个大致的模式或者典型的案例让老师去学习，所以要想更好地组织实施跨学科项目式教学,一切都要自己去摸索。以“如何科学的、安全的进行体育运动”跨学科项目式学习为例，教师至少要整合以下资源：一是要关注学生的前认知，学生会哪些运动？是否对运动感兴趣？对于心率又了解多少？是否会收集数据，整理数据等等。二是教师需要跨学科知识和整合课程能力，既要熟悉体育学又要熟悉生物学，还要对数学知识和方法驾车就熟。三是需要教师与其他学科的老师进行协调，需要学生上网查阅资料，如果这个项目设计到社会话题，那还需要联系社区、场馆、工厂等等。四是真正实施的时间跨度较大，有可能是一周有的甚至长达一个月，学生解决问题的激情是否还在、前期的数据整理是否有效等等。四、初中数学课堂中“跨学科项目式学习”活动的策略跨学科项目式学习强调的是以学生为中心，小组合作学习为模式。真正设计与实施时包括确定主题、探究活动、成果展示、多维度评价四个环节。其中，确定主题是方向，探究活动是核心，成果展示是方法，有效评价是手段。 1.确定主题

项目式学习的主题是整个学习活动的“心脏”，它是指某个待探究的数学课题或待解决的真实性情境。这个情境和课题书中并没有明确给出，所以需要老师去挖掘真实的、学生感兴趣的、在认知范围内的、有价值的问题。体育运动可以增强身体素质，也是中考中必考的科目，而很多孩子不愿意运动，在运动中容易受伤，所以教师设计了“如何科学的、安全的进行体育运动”这一项目式学习。综合运用体育、数学、生物学等知识，使每个部分相互联系，几个要素循环互动，通过真实的数据让学生感受科学运动的必要性。设计思路如图1所示。图1 2.探究活动

(1)拟定计划

设计的任务应难度适中，是多数学生经过努力就可以完成的、有助于学生思考的；任务应指向数学本质，有助于提高核心素养的；任务要有一定的开放性，有助于学生开展探究。依据上述要求，结合我校学生的实际情况，“如何科学的、安全的进行体育运动”的探究活动设计为研究运动类型与心率的关系；运动时间与心率的关系；运动距离长短与心率的关系等。图2(2)开展活动开展活动是项目学习的重点部分，在做好充分的准备后，学生可以是一个人也可以是小组的形式围绕学习项目展开学习、研究；教师要给学生充足的研究时间，可以是几天、几周甚至是一个月；学生充分调动自己的前认知进行研究，在此过程中，教师要时刻协调各方面的资源，参与交流讨论，倾听学生的思考和困惑，鼓励学生实践探究，适当提出建议，欣赏学生的学习成果并给予评价，引导活动顺利开展。“如何科学的、安全的进行体育运动”项目式学习中，学生按照体育项目自主分组，选取调查的方向，收集数据整理数据，在这长达十天的时间里，学生们在经历了多次的争辩、记录、怀疑、探讨、分析后终于得到了科学的、有效的的数据。具体实施过程如图2所示。 3.成果展示

形成作品后，各小组要相互交流，交流学习过程中的经验和体会，分享作品制作的成功和喜悦。成果可以是形式多样的，可以是一个方案、一个设计、一个表格、一个函数表达式……；展示的形式可以自由变换，如举行展览会、报告会、辩论会、小型比赛……；展示的地点可以在班级，也可以在学校公告栏展示。“如何科学的、安全的进行体育运动”的部分成果如图3所示。图34.多维度评价构建与引导跨学科教学的项目式学习中,我们将对学生的认知评估重心从学生“知道什么”转向学生“能做什么”，并透过他们在回归实际发生的认知情境中的认知行为、学习结果(作品)来认识他们的学习态度和认知能力,引导学生梳理自己或小组的思维过程、解决问题的过程，反思过程的合理性并能及时的进行修改。评价应该是多维度的，学生的核心素养、问题解决策略、合作交流技能的表现以及学生的情感态度的变化发展都应该是课堂评价的内容。建立课程化、表现化与技能式评估相结合的多样化的教学评估框架,从而有力地实现了评估的教学指导作用,并培育了学生的成长型认知方式。“如何科学的、安全的进行体育运动”的评价表如图4、图5所示。图4图5五、“跨学科项目式学习”活动的意义 1.培育学生核心素养的必要途径

核心素养指一个人在面对复杂的、真实的情景时能否通过积极主动的态度和适当的方式获取专业知识与专业技能的能力。也就是说核心素养并非是只适合于某个情景、某种专业领域或某些群体中的独特素养,而是适合于所有情景下和所有人的通用素养。因此，核心素养不能依托单一学科，不能仅仅依靠学生在课堂上的知识习得，而必须通过跨学科项目式学习来培养。跨学科主题课程冲破了专业壁垒,可以很好地解决书本知识和实际情景割裂的问题,以多专业综合研究、任务完成或解决问题的途径,使学习者在和特定情景的有效交流中,成功适应情景的复杂要求与挑战,将专业知识、专业技能、态度进行统整，最终形成并发展核心素养。 2.拓展学生思维的必要环节

长期以来，学校教育与社会生活相脱节，学科间各自为政、单打独斗，致使学生的思维体系呆板，不懂得融会贯通，遇到生活中的实际问题时不会有效解决。而跨学科项目式学习强调创设真实的、生活化的问题情境，但要让学生达成真正的课程理解并不容易，教师通过创设情境、提出问题，让学生把最初所学的没有清晰结构和用途的知识看成是一个更大、更有意义、功能更强的系统中的一部分，直接思考真实问题，从而激发和唤醒学生的理解力，引导学生建立起与其它学科的联系，有利于拓展学生的思维。跨学科项目式学习是一种能够帮助学生形成真正课程理解的有效教学设计。 3.推动教师专业发展的必要手段

一般的课程结构,老师通常只注重对本专业知识的讲授与探讨,而专业外的知识较少涉猎,这使得老师视野狭隘,也使实践教育水平受到影响。尤其是针对一些专业交叉处、综合性很强的课程,往往觉得力不从心,并逐渐形成教师教学的障碍。进行跨学科项目式学习,更多的要求教师了解不同学科间的联系和作用,协助他们建立认识,并区分何种学科、能力和当前情况有关,以及怎样利用现有知识去解决当前遇到的问题。这能够鼓励教师继续去掌握最新的专业知识和最新的教育技术,也能够增进教育专业间的沟通与碰撞,开阔教师的教学眼界,推动教师本身的专业发展与综合素养的进一步提升。