跨學科實踐活動的探索與實施

穆麗花

【摘 要】 為全面落實立德樹人的根本任務，突出實踐育人目標，培養學生綜合運用知識解決實際問題的能力，以及學生的動手實踐能力和創新能力，培養學習興趣，發揮科技特長，北京市順義區第十一中學開展了“校園輔助照明的設計與制作”跨學科實踐活動。本文從背景、實施、評價及反思等方面，具體闡述如何探索和實施此次活動。

【關鍵詞】跨學科 實踐活動 輔助照明 探索

為全面落實立德樹人的根本任務，突出實踐育人目標，結合“和諧育人、自主發展”的辦學理念，北京市順義區第十一中學（以下簡稱“順義十一中”）積極探索跨學科實踐活動的有效實施路徑，開展了以“校園輔助照明的設計與制作”為主題的跨學科實踐活動。

跨學科實踐活動的重心在于“實踐活動”，強調的是學生主動參與并親身經歷觀察、實驗、訪談、服務、制作等活動，融會貫通多學科知識和方法，解決現實生活情境中的復雜問題，加強學生所學知識與社會生活的聯結。跨學科實踐活動可以根據學校和社區的需要來開展。順義十一中的校園在夜晚有部分區域光線不足，為解決此問題，校長、教研員和任課教師組建團隊進行深入探討，并撰寫活動方案，教師根據學情備課，為跨學科實踐活動的實施做好準備。

一、“校園輔助照明的設計與制作”跨學科實踐活動的實施

如何通過跨學科實踐活動解決順義十一中的校園夜晚光線不足的問題呢？本項目的探索與實施主要經歷了三個階段：選取活動主題—整合跨學科資源—學以致用，解決實際問題。

1. 選取活動主題—將真實生活問題轉化為活動主題

問題是學習的動力、起點和貫穿跨學科實踐活動的主線。在此次跨學科實踐活動中，到底需要在學校哪個地方安裝輔助照明設施？每個點位安裝的目的和意義是什么？學生帶著問題利用晚自習開展實地考察，在考察過程中又提出新的問題：安裝什么功能的輔助照明設施？電路控制有哪些功能？……學生抓住關鍵詞進行分解，多角度分析整合，以有價值的問題為載體，撰寫調查問卷展開調查，并對調查結果進行數據統計，得出結論（見圖1），最終將真實生活問題轉化為活動主題—“校園輔助照明的設計與制作”。

2. 整合跨學科資源—從學科內到跨學科，儲備基礎知識

跨學科實踐活動更強調知識統整與概念提取。教師要圍繞主題活動提取核心概念，確定核心問題，明確素養目標，這三者層層遞進、互為條件，共同構成了跨學科實踐目標的“三件套”。“校園輔助照明的設計與制作”實踐活動，圍繞校園輔助照明的電路、外觀兩個維度，提出五大核心概念：電路設計、電路制作、外觀設計、外觀制作、整體組裝與調試。教師根據核心概念提出核心問題，從而確定學生需要掌握哪些必備知識、技能和方法。

確定核心概念后，教師對學情進行充分了解：初一年級的學生好奇心強，愛動手實踐，但是他們沒有電路設計、制作等經驗，更缺乏相應的專業知識儲備。因此，教師選取學生喜愛的“心形流水燈”“幸運大轉盤”“激光豎琴”等項目，通過制作電子作品激發學生學習興趣，讓學生在“做中學”，掌握必備的物理、勞動等多學科知識、技能和方法（見表1）。

3. 學以致用，解決實際問題—校園輔助照明的設計與制作

跨學科實踐活動重在引導學生整合多學科知識，實現學以致用。學生掌握了必備的專業知識、技能和方法后，可以綜合運用知識解決實際問題。“校園輔助照明的設計與制作”跨學科實踐活動的綜合性、實踐性很強，融合了物理、勞動、數學、美術等多學科的知識，教師需要為學生搭臺階、提供腳手架。

在“校園輔助照明的設計與制作”活動中，教師根據活動主題劃分以下3個任務。在教學實施的過程中，采用“任務驅動法”（見表2）。

任務3：整體組裝及調試 如何將電路與外觀組合起來 勞動 小組成員共同組裝、調試

任務1：人體感應輔助照明電路的設計與制作。學生先根據電路控制功能選擇電子元器件，然后寫出設計思路，并畫出電路圖，再運用焊接技術完成電路的制作。為了增強學生的理解，教師可以從核心概念出發，設計一些問題供學生思考，例如，選擇什么電子元器件、參數如何匹配、電路如何設計等。問題驅動可以促進學生高階思維的發展，引導學生運用所學多學科知識解決現實困難（見圖2）。

任務2：人體感應輔助照明外觀的設計與制作。學生設計制作外觀的過程中需要考慮電子元器件的高度、尺寸、位置及維修時拆卸是否方便等問題。學生初步嘗試運用立體幾何手工繪圖設計外觀結構，然后將平面圖形轉化為實物，并繪制出中國山水畫風格的漂亮圖案（見圖3） 。

任務3：整體組裝及調試。將調試好的電路與外觀組裝在一起（見圖4）。

學生根據特長領取任務，自由組建團隊。大家各司其職、分工協作，每個學生都把自己的任務做好，為實現共同的目標而努力。當團隊協作過程中出現問題時，教師要引導組員之間及時溝通、交流，積極面對問題、解決問題。此過程培養了學生的溝通能力和解決問題的能力，使學生學會傾聽別人的意見，接納別人的方案，對于組員間產生的分歧，學會表達自己的想法，從而培養自身的批判性思維。

二、“校園輔助照明的設計與制作”跨學科實踐活動的作品展示

1. 成果展示

交流展示作品是設計制作過程中一個很重要的環節。當學生完成人體感應輔助照明作品之后，學校要給學生提供一個展示的平臺，包括介紹作品的功能，解釋其工作原理，講述制作過程中遇到的困難和挑戰，以及解決問題的方法等，這不僅吸引了更多的學生去了解項目作品，更增強了參與學生的自信心，激發了學生的內驅力，使學生感受到學習真正的意義所在。除此之外，學校還邀請專家、領導、其他老師對作品進行評價，并留下他們的寶貴意見。學生聽取這些意見，為作品后期的升級、改造做準備。

2. 作品迭代升級及作品展示

“人體感應輔助照明”外觀的制作材料最初選取的是廢舊的紙盒子，后來專家提醒紙盒易變形，建議改用亞克力板來做外觀。項目團隊虛心采納了這一意見，對作品進行了升級改造。2023年6月13日，在順義區教委主辦的“核心素養導向的跨學科主題實踐研討活動”中，“校園輔助照明的設計與制作”活動的作品得到了專家、領導的一致好評。隨后，團隊對作品進行迭代升級，最終完成了4.0版的“基于Arduino平臺開發的智能宮燈”，此作品在順義區“科技創新大賽”中榮獲一等獎。

“校園輔助照明的設計與制作”跨學科實踐活動融合了多學科的知識，通過幾個學科的融合來解決一個復雜問題。本實踐活動通過一個真實復雜的情境，實現了知識的深化、擴展與遷移，并從學科邏輯走向社會生活邏輯，從“解題”走向“解決問題”，培養了學生綜合運用知識來觀察、思考和解決問題的能力。本活動不僅讓學生經歷了實踐探究的過程，而且讓學生學會像工程師一樣思考、設計，培養了學生的工程思維，提高了學生的動手實踐能力，從而潛移默化地培養了學生的創新精神。

總之，在跨學科實踐活動的探索過程中，要注重引導學生在真實情境中綜合運用知識解決問題的能力，加強學科間的相互關聯，帶動課程綜合化實施，強化實踐性要求，體現多學科融合。

（作者單位：北京市順義區第十一中學）

責任編輯：趙繼瑩