基于真實問題的跨學科學習設計與實踐

張燕?李玫?孫艷

【摘 要】筆者以“新疆棉花為什么這樣‘紅’”為例，開展基于真實問題的跨學科學習的教學設計與實踐，包括創設適合高中學生的真實問題，設定跨學科學習的素養目標，確定跨學科學習指向的核心概念，形成跨學科學習的實施流程。實施流程包括解構核心問題，構建問題系統;設計學習活動，分學科開展學習;解決核心問題，提升學習價值;設計評價活動，發揮主體能動性四個步驟。學生通過在學習活動中綜合運用多學科知識，認識科學、經濟、社會和政治間的相互影響，最終對新疆棉花事件形成自己的見解。

【關鍵詞】真實問題 跨學科學習 新疆棉花

中小學課程改革與上海中高考改革帶來了跨學科課程建設的需要，也帶來了跨學科師資缺失與人才培養困難的現實問題。跨學科教師最大的困境在于單學科教育背景與跨學科教學要求之間的差距。如何破解？上海市寶山區于2020年啟動建設“教師跨學科能力培育項目”，項目旨在聚集有共同興趣的骨干教師，通過跨學科團隊建設和自運轉方式，分批研修、迭代孵化，逐步培育一批復合型教師。我校“基于真實問題的跨學科學習研究”即為該項目研修內容之一。以下以“新疆棉花為什么這樣‘紅’”的跨學科學習為例，介紹該項目的研修設計與實施。

一、基于真實問題的跨學科學習的內涵

艾倫·雷普克在《如何進行跨學科研究》一書中指出，跨學科研究是回答問題、解決問題、處理問題的進程，這些問題太寬泛、太復雜，靠單門學科不足以解決;它以學科為依托，以整合見解、構建更全面的認識為目的[1]。基于真實問題的跨學科學習是從真實問題出發，把學習置于復雜的、有意義的問題情境中，以學習共同體的形式，在問題分析和解決過程中逐步實現不同學科觀點、方法和內容的整合，形成跨學科認識、見解。學生在探索真實問題的過程中，并不是直接學習“跨學科”知識，而是在問題中調動日常積累，展示學科素養，探索跨學科問題的研究方法，培養跨學科素養。

二、基于真實問題的跨學科學習的設計與實施

1. 創設適合高中學生的真實問題

跨學科真實問題可分為三類：學習中的問題、生活中的問題和社會熱點問題。無論哪一類問題，真實性都是問題所在情境的共同特點，因而能切實催生學生研究問題和解決問題的內在動力。此外，這些跨學科真實問題未必就能形成跨學科學習，教師還要根據學生現有的學科知識背景進行素材篩選，使學習案例的研究既基于問題也基于高中階段的單學科學習起點。

以“新疆棉花為什么這樣‘紅’”的跨學科學習活動為例。2021年3月，因受到H&M抵制而被廣泛關注的新疆棉花事件，引起了學生的熱議。怎樣看待這一由政治、歷史、生物技術等不同學科因素交織形成的復雜問題？單學科視野顯然不夠。以這一素材為真實情境形成高中跨學科學習主題研究，可行性如何？這需要綜合考慮學生的學習背景—學習研究計劃在4月進行，此時高二各學業水平合格考學科的課程接近尾聲，學生具備了較為全面的學科知識。“新疆棉花為什么這樣‘紅’”的跨學科學習，在回顧和復習多學科知識的基礎上，重點關注了學生綜合運用多學科知識解決真實問題的能力。

2. 設定跨學科學習的素養目標

有別于基于既有課程標準和教材的學習活動，在解決真實問題的跨學科學習活動中，學習目標包括綜合素養目標和單學科素養目標，其中綜合素養目標是對支撐問題解決的單學科素養目標的求同凝練。完善的學習目標設計，有助于跨學科學習中綜合素養能力培養路徑的發掘和固化，也有利于學生學習活動的有效開展。

在“新疆棉花為什么這樣‘紅’”的學習活動中，根據《中國學生發展核心素養》，我們將學習目標設計如下。

（1）通過多學科角度探討“新疆棉花為什么這樣‘紅’”，學會多角度、辯證地分析問題，做出選擇和決定（綜合素養）。

（2）通過新疆棉花事件的信息收集和資料整理，具有自覺、有效地獲取、評估、鑒別、使用信息的能力（綜合素養）。

（3）通過新疆長絨棉選育和種植等生物學原理的學習，運用現代生物工程技術設計新的育種方案，理解生物技術和人類文明的有機聯系，具有改進和創新勞動方式、提高勞動效率的意識（生物學科素養）。

（4）通過對近些年新疆棉花種植帶來的經濟效益以及地區發展的探討，學會對現實問題的觀察和思考，從經濟發展、地區穩定等角度來看待勞動力問題（思政學科素養）。

（5）通過對新疆歷史的了解，理解新疆各族人民是中華民族大家庭的成員，新疆的穩定和發展是國家政治統一、經濟發展的重要組成部分，增強公民意識，培育家國情懷，在大是大非面前，能自覺捍衛國家主權、尊嚴和利益（歷史學科素養）。

（6）通過新疆棉花事件帶來的連鎖反應，理解全球化時代資源、人力、市場等分工與協作的關系，認識到在經濟利益的背后，利用法律、宗教、人權等文化現象來維護國家利益的政治行為，培養全球意識，客觀地看待人類文明的進程和世界發展的動態（思政學科素養）。

3. 確定跨學科學習指向的核心概念

解決復雜的跨學科問題，意味著對問題的分析與解構。在真實問題的解構過程中，不同學科之間通過問題、概念、成果聯系在一起，使學生能夠對正在學習的主題產生新的、更深入的、更有說服力或更細致的理解[2]。因此，教師在確定跨學科學習的核心概念時，應先明確真實問題所包含的學科概念，以及問題解決需要的知識網絡。這將促進學習活動中學科知識和真實問題產生聯系，促進問題解決過程中對學科概念的運用。學生由此對跨學科問題產生全面而理性的認知，形成跨學科學習的核心概念。

在確定“新疆棉花為什么這樣‘紅’”的跨學科核心概念時，教師首先厘清了分學科問題所指向的學科重要概念。

在生物學科中，棉花品種和用途的多樣性反映的是生物多樣性及其價值;從長絨棉的結構特點到其優于其他品種的產品功能，體現了生物結構與功能相適應的生命觀念;長絨棉能引種到氣候條件獨特的新疆地區并連年豐收，反映了生物與環境相適應的學科觀點;育種專家陳順理引種選育長絨棉的歷程蘊含著遺傳和變異的生物學原理和育種技術革新。上述生物學科涉及的概念及應用可以歸類理解自然與科技的問題。

在歷史學科中，西方列強對華侵略的近代歷史，是中華民族不可抹去的傷痕，中華兒女前赴后繼挽救民族危亡實現民族自強，堅決維護民族尊嚴，表現出堅定的民族氣節。新疆歷史的變遷是中國近代歷史的一個縮影，新疆關涉國家統一，今天新疆棉花事件的背后展現的是多極化趨勢下復雜的國家關系，“帝國主義亡我之心不死”，中華民族的偉大復興需要我們每一代中國人的共同努力。上述歷史學科涉及的概念及應用可以歸類理解人文與社會的問題。

在思政學科中，外國品牌抨擊我國棉花種植中的所謂“人權問題”，反映的是我國勞動者所享有的權利和應當履行的義務，勞動者要敢于并善于維護自身的合法權益;棉花采摘給當地就業帶來的變化體現了產業結構優化升級對勞動就業的影響;棉花采摘對人力需求的變化反映了我國經濟發展方式的轉變和五大新發展理念;新疆棉花事件背后的利益關系反映了經濟全球化背景下當代國際關系中的競爭，要在競爭中維護國家安全和核心利益。上述思政學科涉及的概念及應用可以歸類理解經濟與政治的問題。

這三類問題的概念組織，能增強學生的理性認知，培育科學和人文素養，并最終引導學生認識科學、經濟、社會和政治間的相互影響，即本次跨學科學習的核心概念（見圖1）。

4. 形成跨學科學習的實施流程

在具體的跨學科學習活動實施中，問題始終是組織跨學科學習的緣由、依據和核心。因此我們把學習流程設計如下（見圖2）。

以“新疆棉花為什么這樣‘紅’”跨學科學習為例，學習活動分為以下四步。

（1）解構核心問題，構建問題系統

學生閱讀新疆棉花事件的資料，提出各種問題，如：“為什么不在其他地區種植品質優良的長絨棉以解決新疆勞動力不足的問題？”“我國的產棉區很多，為什么新疆的棉花受到抵制？”“新疆還有很多特產，為什么棉花被抵制，而不是哈密瓜？”

經過全班學生的頭腦風暴后，教師進行梳理并歸類，形成三類問題（見圖3）：①理解自然與科學的問題—為什么長絨棉這樣“紅”？②理解歷史的問題—為什么新疆這樣“紅”？③理解當今社會的問題—為什么新疆棉花種植這樣“紅”？

根據這三類問題，明確解決問題所需要的學科學習框架：生物學科—了解長絨棉在新疆種植的優勢和育種歷程，感悟育種技術對當地農業發展的重要推動作用;歷史學科—認識新疆歷來受到關注的原因;思政學科—理解新疆棉花事件指向的當今社會問題和國際問題。

（2）設計學習活動，分學科開展學習

①“為什么長絨棉這樣‘紅’”的問題解決（以長絨棉育種為例）

學習情境：“長絨棉之父”陳順理的育種故事。

1923年出生的陳順理，受到率領解放軍進疆的王震將軍感召，毅然前往新疆。在塔里木墾區，陳順理發現塔里木盆地的光熱資源豐富，和埃及、蘇聯的長絨棉產地氣候相似，種植長絨棉有很大的潛力，于是開始了新疆長絨棉的育種工作。自20世紀50年代起，新疆棉花的育種經歷漫長而坎坷，陳順理從上千萬株棉苗中找到“天然雜交變異株”，培育出“勝利1號”。“勝利1號”纖維長度和強度不理想，陳順理放棄后又用了幾十年的時間培育出了從“新海1號”到“新海61號”的一系列棉花品種。

學生活動：

通過信息搜索及遺傳育種知識的運用，從光照強度、溫度、水分條件等因素分析在新疆引種長絨棉的優勢。

針對長絨棉枯萎病和黃萎病的問題，以小組合作的形式完成一份運用現代生物技術改良長絨棉品系的育種方案設計。

②“為什么新疆這樣‘紅’”的問題解決（以近代列強染指新疆為例）

學習情境：近期關于新疆的新聞視頻。

美國前陸軍上校、前國務卿鮑威爾幕僚威爾克森在視頻中說道，中國新疆有2000萬維吾爾族人，中情局想破壞中國的穩定，最好的辦法就是制造中國的動亂……

外交部記者會上華春瑩發言指出，隨著新疆長絨棉問題的發酵，國內外對新疆的關注度不斷攀升，此次事件不在于長絨棉，不在于維吾爾族人民，而在于美國中情局的別有用心。

學生活動：

根據初高中歷史課本，整理并用時間軸呈現近代列強侵略新疆的重大事件。

查閱資料，補充課本以外列強侵略新疆的行為，根據資料整理侵略新疆的主要國家和時間，概括出列強侵略新疆的主要方式。

談一談個人對列強染指新疆的看法。

③“為什么新疆棉花種植這樣‘紅’”的問題解決（以全球化背景下各大品牌的競爭與利益關系為例）

學習情境：運動品牌你PICK誰？

農業是人類衣食之源、生存之本。棉花在新疆地區的種植面積不斷擴大，其產量占全國棉花總產量的80%以上。新疆不僅是我國服裝業的原料基地，也為全球各大品牌提供原料，國外品牌如耐克、阿迪達斯、優衣庫等，都是新疆棉花的合作方，這些品牌也卷入了此次抵制新疆棉花的風波之中。

學生活動：

網上搜索相關信息并分析：新疆棉花風波后，耐克、阿迪達斯等運動品牌的股價發生了怎樣的變化？引起變化的原因是什么？國產品牌李寧、安踏的股價變化及變化原因是什么？

結合學科知識，談一談這一事件對于我國構建互利共贏、安全高效的開放型經濟新體制的啟示。

基于對本次事件的認識和分析，談一談如何理性消費運動品牌。

（3）解決核心問題，提升學習價值

梳理生物、歷史、思政三類子問題的解決過程，以小組為單位完成解決核心問題的學習報告。

以“新疆長絨棉何以可貴”為題，組織小組合作的演講比賽。演講要求準備演示文稿，呈現新疆的歷史風貌、人民生活、長絨棉生產豐收、經濟發展數據等信息。教師通過演講，引導學生從新聞事件的新疆棉花“紅”入手，深入學習、思辨，從科學、經濟、社會、政治等角度全方位認識新疆棉花種植和發展的“可貴”之處。

（4）設計評價活動，發揮主體能動性

以小組為單位對學習活動過程、學習報告和演講展示進行自評、互評以及教師評價，有利于學生在學習過程中不斷審視自我，通過比照改進學習行為。以學習活動過程的評價為例（見表1），評價內容包括團隊合作、創新創造、批判性思維三個部分[3]。

三、收獲與反思：師生學習共同體的建立

基于真實問題的跨學科學習的設計和實踐，因其問題的復雜性和不確定性，無論對教師還是學生來說都是全新的挑戰。經歷“新疆棉花為什么這樣‘紅’”的跨學科學習設計與實施，教師和學生在面對跨學科真實問題時，逐步形成了師生學習共同體。學習共同體經歷了五個階段的實踐交流（見圖4）。第一，跨學科學習開始前，團隊內不同學科教師通過交流和互相學習，了解各學科的信息及知識，完成對跨學科主題的探討，包括設定素養目標、設計學習活動形式等，并對教學任務進行分工，分為主要指導者和輔助指導者;第二，主要指導者首先與學生進行問題構建和探討，形成問題系統的初步框架，并基于學科教師立場對某一子問題進行問題解決過程的探索，為其他問題的解決提供范例或支架;第三，學生依據問題系統和已有經驗，自主探索各子問題系統的解決過程;第四，學生就尚有疑問、不能解決的問題與輔助指導者進行交流，獲得支持;第五，綜合各分學科問題的結論，形成自己的跨學科見解。

回顧“新疆棉花為什么這樣‘紅’”的跨學科學習，參與學習活動設計的教師經歷了跨學科合作探討的過程。這一過程有對問題的分析，有對矛盾的爭執，更有跨越學科界限相互學習后對教學方法的更新和拓展。新疆棉花種植是科學技術改變產業結構、推動經濟發展的體現，同時也折射出我國對新疆地區建設的重視。新疆的發展，從歷史中走來，在科學技術中創新，在國際環境下受到矚目。參與這一跨學科學習設計的教師和完成這一跨學科學習的學生，都對此有了更深的感觸。

這也引起了項目組的思考：面對真實的社會問題和生活問題，跨學科教學的起點是在理解單學科的知識體系和基本方法，掌握單學科內容的基本知識、基本原理與技能的同時，進一步了解所教學科與其他學科的聯系，強化所教學科與社會實踐的聯系;途徑是圍繞跨學科學習特定主題中的核心問題，組織不同學科教師進行溝通與合作，形成教師跨學科教學實踐共同體;目的是促使教師在面對真實問題時，有足夠的教學素養和底氣鼓勵和指導學生從多學科視角審視問題，提供解決問題的有效指導，幫助學生適應社會發展，為未來做好準備。

參考文獻

[1] 艾倫·雷普克.如何進行跨學科研究[M].北京：北京大學出版社，2016：17.

[2] 夏雪梅.項目化學習設計：學習素養視角下的國際與本土實踐[M].北京：教育科學出版社，2018：188.

[3] 巴克教育研究所.項目學習教師指南—21世紀的中學教學法[M].任偉，譯.北京：教育科學出版社，2008：85-96.

本文系上海市寶山區教師跨學科能力培育第一輪試點項目“基于學生真實問題的跨學科課程的建設研究”（項目編號：20210617）的研究成果。

（作者單位：上海市淞浦中學）

責任編輯：趙繼瑩