跨學科理念下混合式教學探索

孫蕾 彭林華

2018年，教育部發布了《教育信息化2.0行動計劃》，明確提出要加快教育現代化和教育強國建設。步入教育信息化2.0時代后，國家倡導采用綜合性教學方式落實學生學科核心素養。2022年4月，教育部發布了《義務教育課程方案（2022年版）》。該方案提出了“加強課程綜合，注重關聯”“變革育人方式，突出實踐”的兩條基本原則。為了高效開展核心素養導向下的綜合學習活動，變革育人方式，該方案要求各門課程原則上要用不少于10％的課時設計跨學科主題學習[1]。《義務教育生物學課程標準（2022年版）》增設“生物學與社會·跨學科實踐”學習主題[2]。對于“互聯網應用與創新”主題教學，《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》倡導教師以跨學科方式開展[3]。教師引導學生跨學科主題學習，要讓他們深入探究體驗，將課堂學習與實驗、戶外考察、設計制作等實踐聯系起來，突破時空限制[4]。為了落實上述文件要求，教師嘗試開展跨學科理念下混合式教學，讓學生采集種子、制作種子信息二維碼，參與“智慧農業基地種子庫建設”系列活動，并錄制視頻上傳自媒體平臺進行展示和推廣，踐行實踐育人的理念，培養他們的創新精神和實踐能力，提升數字化學習和創新素養。

一、跨學科理念下混合式教學設計

優幕互動學習平臺（UMU平臺）是支撐教師個性化教和學生個性化學的有效載體。教師可以利用該平臺建設課程資源，了解學情。學生可以利用平臺資源，自主學習，分組討論，展示成果。教師指導學生在跨學科理念下開展主題為“智慧農業基地種子庫建設”的項目式學習活動，教學流程如圖1所示。

（一）整體設計思路

教師借助UMU平臺開展學情調查時發現，部分學生對種子庫和糧食安全等存在錯誤認識。教師設置多樣的教學活動，引導學生理解和認同“保障糧食安全要加強種質資源的保護，建設瀕危種子庫是保護生物多樣性的重要措施”。學生以“建設智慧農業基地種子庫”為核心任務，以項目式學習的方式開展跨學科實踐，參與線上和線下系列活動，在活動中學習生物學和信息技術知識與技能。教師引導學生應用多學科知識解決遇到的問題，解答學生建設種子庫過程中的困惑，增強學生的糧食安全意識，引導學生自覺地加入保護生物多樣性的隊伍中，做生態文明的建設者。

（二）教學具體環節解析

1.借助智能平臺前測，了解學生基本情況

教師借助UMU平臺調查發現：大多數學生沒有聽說過或參觀過種子庫；部分學生不知道建立瀕危植物種子庫是保護生物多樣性的重要措施。對種子儲存的適宜條件為“溫度0—5℃，濕度25%—65%”，只有15.4％的學生選對答案；9.6％的學生不會使用視頻剪輯軟件，23.1％的學生不能熟練使用視頻剪輯軟件。教師據此確定教學重點，即教授學生視頻剪輯技能，以及糧食儲存條件等知識。

2.線上雙師融合教學，探討種子庫的建設

教師借助“騰訊會議”平臺，組織學生探討如何在校內開展“智慧農業基地種子庫建設”活動。生物學教師向學生介紹瓦維洛夫種子庫、斯瓦爾巴全球種子庫、國家作物種質庫、中國西南野生生物種質資源。目前，全球已建成種子（質）庫約1750座，共收集保存了740多萬份種質資源，其中包括大量的珍稀瀕危植物、地區特有植物、重要經濟植物、重要農作物、野生近緣種種子[5]。建設種子（質）庫減緩了植物滅絕的腳步，為人類未來的可持續發展贏得了機會。教師讓學生區分種質庫和種子庫，并討論以下問題：①斯瓦爾巴全球種子庫被稱為“末日種子庫”，種子庫為何被稱為保存種子的諾亞方舟？②結合視頻內容分析：我國建立種質庫有何重大意義？ ③儲存種子的適宜條件是什么？為什么需要這樣的條件？④學校“智慧農業基地”要建立種子庫，你愿意參與嗎？⑤如何利用信息技術獲取種子相關信息，并自主生成和共享有價值的種子信息？

接著，教師帶領學生討論種子庫的建設方案。師生討論后決定將活動分為3個環節：戶外親自采集種子、制作種子“電子身份證”、建設學校基地種子庫。信息科技教師向學生介紹 “識花君”等App的使用方法，以及如何利用“剪映”等軟件剪輯視頻。此外，信息科技教師將相關資源上傳至UMU平臺，供學生自主學習。

3.采集種子，嘗試制作智能種子

學生利用“識花君”等App，識別公園內1—3種植物，并了解其主要特點，將這些信息記錄在活動記錄表上。學生使用剪刀等工具采集植物種子，回家后將種子進行晾曬，曬干后裝入種子瓶，放在通風陰涼處保存。學生使用手機拍照或錄視頻，記錄種子采集過程，使用“剪映”等軟件剪輯視頻，為制作種子電子信息做準備。學生利用UMU平臺展示采集種子活動的照片，并在討論空間提出疑問，尋求解決辦法。

4.課堂完善活動成果，完成種子庫的建設

信息科技教師在課堂上首先展示學生上傳的優秀視頻，讓學生分組討論優秀視頻應具備哪些要素，然后講解加字幕、轉場等優化視頻的方法，引導各組學生完成小組視頻的加工與美化工作，最后介紹如何利用微信平臺將視頻生成二維碼，制作種子的“電子身份證”，包括學生采集種子活動的過程、種子的主要特征等信息。學生打印二維碼并將其貼在種子瓶上。全班學生共收集到40種種子，他們按照功能將種子分為：蔬菜、果實和園林植物三類并分區放置。其中蔬菜區有玉米、黃豆、南瓜等8種種子，果實區有木瓜、西瓜、香瓜等6種種子，園林植物區有銀合歡、洋金鳳等26種種子。學生進入天臺智慧農業基地成果匯展室，分區放置種子瓶。

5.展示分享活動成果，評估學生學習效果

為了更好地宣傳和分享本次活動成果，學生對種子庫進行美化和布置后，對全校師生開放種子庫。參觀者可以掃描種子瓶上的二維碼了解該種子相關信息。為宣傳糧食安全的重要意義，學生以《中國的糧食安全》白皮書為主題設計了海報，并在展覽室循環播放紀錄片《端牢中國飯碗》。學生在學校門口張貼種子庫的海報，利用學校微信公眾號、家長群等平臺宣傳本次活動，讓更多人認識保護糧食安全的意義。學生拍攝學校種子庫宣傳短視頻，在互聯網平臺發布。為表彰優異的學生，教師組織評選“天臺智慧農業種子創造之星”，并頒發獎狀給予獎勵。

二、跨學科理念下混合式教學案例分析

（一）結合學科特點優化教學目標

生物學和信息科技雖屬不同領域，但在學科育人方面有共同之處，兩門課程都倡導實踐育人，培養學生解決問題的能力。在發展學生學科核心素養方面，生物學教師要提升學生“解決真實情境中的問題或完成實踐項目的能力與品格”，即提升學生探究實踐素養；信息科技教師要提升學生數字化學習和創新素養，即使其在日常學習與生活中，具有創新創造活力，能夠積極主動運用信息科技高效地解決問題，并進行創新活動。

例如，在智慧農業基地種子庫建設活動中，教師讓學生采集種子，觀察植物的花和果實，理解生物的多樣性，思考植物開花和結果的生命過程。學生在采集種子過程中認識種子的結構和功能，認同生物體的結構與功能相適應。教師借助UMU平臺創建課程資源，讓學生通過該平臺自主學習視頻剪輯技術，制作種子“電子身份證”。這些活動有效地提高了學生的數字化學習與創新素養。

（二）數字化學習平臺有效支撐線上學習

學生利用課余時間自主實踐。為引導學生高效學習與探究，教師利用UMU平臺開發一系列數字化課程，如視頻剪輯系列課程、采集種子微課，為學生自主學習提供支架。學生積極參與采集種子的活動，并就活動中遇到的問題在“小組討論空間”進行探討，如第一小組討論使用“識花君”App的局限性，建議小組成員嘗試用多款App識別植物，確保準確性。平臺的應用提高了學習共同體溝通的質和量。同時，平臺有效支撐學生線上學習，幫助學生養成了自主學習的好習慣。

（三）結合社會議題開展糧食安全教育

2020年10月，教育部發布《大中小學國家安全教育指導綱要》，指出“為貫徹落實總體國家安全觀，我國大中小學系統、規范、科學地開展國家安全教育”。其中糧食安全是國家安全教育的重要內容之一。種子是基因資源的載體，是植物生命繁衍的基礎，也是人類生存的基本糧食保障。種子庫事關糧食安全，建立種子庫是保護糧食安全的重要措施。2021年5月22日，雜交水稻之父袁隆平去世，世人深切緬懷。2022年5月，烏克蘭哈爾科夫種子庫（國家基因庫）被炸，導致約16萬份植物種子樣本被毀，此消息引發了熱議。聯合國糧食及農業組織發布的 《2022年全球糧食危機報告》指出，受東歐戰事影響全球面臨糧食危機。教師結合3個社會議題開展糧食安全教育。首先，介紹袁隆平先生在野生稻群體中發現的細胞質雄性不育基因資源，實現了雜交水稻大規模制種。高產雜交水稻的廣泛種植保障了我國的糧食安全。接著，介紹20世紀70 年代，柬埔寨因戰爭導致當地曾普遍種植的水稻品種瀕臨滅絕，使該國戰后的糧食安全面臨巨大挑戰。在困境之中，國際水稻研究所將一整套水稻品種資源種返回了柬埔寨，使水稻生產得以恢復。教師如此教學，讓糧食安全教育自然地走進學生內心。

（四）實踐活動彰顯生物學科特點

生物學是自然科學中的一門基礎學科，是研究生命現象和生命活動規律的科學。學生科學探究是學習生物學的重要方式，而跨學科實踐是開闊視野、增強本領的重要途徑，探究實踐是創新的必經之路[6]。基于此，教師設計采集種子活動，讓學生走進大自然，領略深圳秋天的魅力，并在活動中探究植物開花結果的奧秘，感受和體會生物多樣性，培養研究生物的興趣，構建生物的結構與功能相適應的生命觀念。

（五）成果呈現契合當代學生特點

如今的初中生都是出生于2000年之后的“千禧一代”，他們與互聯網一同蓬勃發展，生活學習處處離不開數字技術。《2018年全國未成年人互聯網使用情況研究報告》指出：初中生使用移動短視頻社交平臺已非常普遍。《成長的百科全書——短視頻社交與青少年教育研究報告》顯示，短視頻可經由多元、便捷的渠道，將知識浸潤到學生的生活中，實現寓教于樂。教師讓學生以拍攝和制作短視頻的方式，制作種子“電子身份證”，并將種子瓶放到學校種子庫展示，對學生來說是展示個性并發揮特長的一次好機會。此外，學生制作的短視頻發布在短視頻平臺，成為獨特的學習資源。

三、跨學科理念下混合式教學思考

（一）探究實踐強化綜合育人功能

2022年4月頒布的《義務教育課程方案（2022年版）》強調“加強課程綜合，不僅強化學科內知識整合，還強調發揮課程協同育人功能，加強課程內容與學生經驗、社會生活的聯系，培養學生在真實情境中綜合運用知識解決問題的能力”[7]。教師組織跨學科主題學習活動，應讓學生深入探究實踐。在此案例中，教師破除學科間的隔閡，將課堂教學與現實生活聯系起來，讓學生綜合應用生物學和信息科技知識解決一系列真實問題，如怎樣辨認植物種子，怎樣判斷種子是否成熟，如何從果實中取出種子……讓學生從機械型學習轉向有意義的學習。學生在解決問題中切實提升了綜合素養，培育了創新精神和實踐能力。

（二）跨學科學習選題要因地制宜

教師選擇跨學科學習主題需要考慮諸多因素，要因地制宜，要注重課程內容與學生經驗、社會生活的關聯性，要設計真實問題情境，讓學生跨學科學習認識生物學與社會的關系，以此強化課程協同育人功能。“智慧農業基地種子庫建設”活動是筆者所在學校校園文化建設的一部分，學生參與該項目活動需要綜合應用生物學和信息科技等知識，這個主題非常適宜中學生跨學科學習。

（三）線上線下相結合優化實踐教學

在數字時代背景下，信息素養逐漸成為現代社會人類生存發展的必要能力[8]， 同時也是學習型社會人們學會終身學習的綜合素質[9]。《義務教育生物學課程標準（2022年版）》建議教師“探索線上線下相結合的教學方式，為學生提供學習內容、學習目標等數字化資源，改進師生互動的方式，促進學生的自主學習”[10]。數字時代，對于有些探究實踐，學生仍必須在真實情境下親力親為，但不應拒絕合理的技術輔助。當然，數字化教學不等于全盤采用線上教學，教師應根據實際需求，恰到好處地應用數字技術和數字資源。本案例中，教師結合學校的線上教學和種子庫建設情況，綜合考慮校情和學情后，開展線上與線下相結合的混合式教學。教師線上利用UMU平臺開發數字化課程資源，為學生搭建自主學習的支架，并在平臺設置小組討論空間、答疑區、自主測試區，滿足不同水平和興趣特長學生的個性化學習需求，讓學生以線上自主學習的方式養成終身學習的好習慣。教師科學設計課程，精心組織實施，線上與線下相結合，學與做相結合，跨學科教學就能取得事半功倍的效果。

注：本文系深圳市教育科學“十四五”規劃2021年度成果培育類課題“基于真實情境的初中生物單元教學設計的實踐研究”（課題編號：cgpy21010）、2021年深圳市光明區軟科學研究項目“基于智慧農業和無人機的STEAM教育科技研究”（課題編號：2021R02025）的研究成果。

參考文獻

[1][7]中華人民共和國教育部.義務教育課程方案：2022年版［S］.北京：北京師范大學出版社，2022．

[2][10]中華人民共和國教育部.義務教育生物學課程標準：2022年版[S].北京：北京師范大學出版社，2022.

[3][6]中華人民共和國教育部.義務教育信息科技課程標準：2022年版[S].北京：北京師范大學出版社，2022.

[4] 孟璨.跨學科主題學習的何為與為何[J].基礎教育課程， 2022（6）：4-9.

[5] 盧寶榮.基因庫：種子的挪亞方舟[J].世界科學，2022（6）： 31-34.

[8] 董艷，和靜宇，徐唱，等.STEM教師信息素養的情境化分析與發展策略[J].中國電化教育，2020（8）：70-77.

[9] 敬業.信息素養教育的探索與實踐[J].全球教育展望， 2001（5）：54-61.

（作者孫蕾、彭林華系廣東省深圳實驗光明學校教師）

責任編輯：祝元志