跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)：指向深度學(xué)習(xí)的數(shù)字化教學(xué)探索

[中圖分類(lèi)號(hào)] G623.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1007-9068（2025）23-0032-04

2024年1月，世界數(shù)字教育大會(huì)上發(fā)布的《數(shù)字教育合作上海倡議》中提出，要彰顯數(shù)字技術(shù)優(yōu)勢(shì)，為教育發(fā)展賦能。近年來(lái)，伴隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)的飛速發(fā)展，教育數(shù)字化已成為實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)和智慧教育的重要途徑。數(shù)字化課堂深刻改變了教師的“教”學(xué)生的“學(xué)”和教學(xué)的“評(píng)”。自《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）頒布后，小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)積極推進(jìn)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)，雖成果顯著，但仍面臨資源融合度不足、評(píng)價(jià)體系不完善、學(xué)生學(xué)習(xí)淺層化等問(wèn)題。數(shù)字技術(shù)能為課堂教學(xué)提供豐富資源、智能分析工具和個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑，從而有效破解這些難題，助力學(xué)生實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。

一、數(shù)字化跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)模式的構(gòu)建

進(jìn)入教育信息化2.0時(shí)代，新型數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)運(yùn)而生。如“國(guó)家中小學(xué)智慧教育平臺(tái)\"（以下簡(jiǎn)稱“智慧平臺(tái)”以數(shù)字教材為中心，包含學(xué)科課程、科普教育和跨學(xué)科學(xué)習(xí)等豐富且優(yōu)質(zhì)的資源。“智慧平臺(tái)\"有三大亮點(diǎn)：一是包含不同版本的教材資源，覆蓋面廣；二是具備個(gè)性化學(xué)習(xí)推薦功能，能根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求與學(xué)習(xí)水平，提供有針對(duì)性的教學(xué)支持；三是支持實(shí)時(shí)互動(dòng)與反饋，幫助教師掌握學(xué)情，以及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略。通過(guò)“智慧平臺(tái)”，學(xué)生可以進(jìn)行課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)、在線討論，更好地實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)，提升自主學(xué)習(xí)能力。

在教育不斷發(fā)展的今天，跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)已經(jīng)成為培養(yǎng)學(xué)生綜合素養(yǎng)的重要方式，而“智慧平臺(tái)”的應(yīng)用則為跨學(xué)科教學(xué)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，促進(jìn)了教學(xué)模式的創(chuàng)新。筆者基于“智慧平臺(tái)\"構(gòu)建了數(shù)字化跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)模式（如圖1）。

該模式以“智慧平臺(tái)\"資源為基礎(chǔ)，融合多學(xué)科知識(shí)設(shè)計(jì)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度探究，促進(jìn)他們深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。通過(guò)智能化工具輔助，教師可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，并實(shí)施個(gè)性化指導(dǎo)，以確保學(xué)生學(xué)習(xí)效果。學(xué)生在沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境中，不僅能實(shí)現(xiàn)課內(nèi)外學(xué)習(xí)無(wú)縫銜接和深度學(xué)習(xí)，更能提升跨學(xué)科思維和創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)綜合素質(zhì)的全面發(fā)展。

二、數(shù)字化跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)模式的應(yīng)用

下面以教學(xué)“水是生命之源\"為例，依托“智慧平臺(tái)”，輔以SPSS軟件、EXCEL表格、學(xué)習(xí)強(qiáng)國(guó)平臺(tái)等工具，探索如何利用數(shù)字化技術(shù)賦能跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)，讓學(xué)生綜合應(yīng)用數(shù)學(xué)、信息技術(shù)、語(yǔ)文、道德與法治（下文簡(jiǎn)稱“道法”）地理等學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，從而達(dá)到深度學(xué)習(xí)的效果。

（一）主題提出和學(xué)情分析

1.主題提出

數(shù)學(xué)跨學(xué)科學(xué)習(xí)主題的確定是多因素綜合下的結(jié)果，不僅要考慮學(xué)科知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，還需結(jié)合學(xué)生的興趣和生活實(shí)際。筆者以“水是生命之源”為主題展開(kāi)數(shù)字化跨學(xué)科學(xué)習(xí)的主要原因如下。首先，該主題聚焦聯(lián)合國(guó)“清潔水源與公共衛(wèi)生設(shè)施”可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，其核心目標(biāo)為“到2030年，確保所有人都能獲得安全、負(fù)擔(dān)得起的飲用水”。聯(lián)合國(guó)相關(guān)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)顯示，當(dāng)前全球超20億人無(wú)法獲取安全飲用水，其中欠發(fā)達(dá)國(guó)家貧困地區(qū)的問(wèn)題尤為突出。其次，“水是生命之源”是《課程標(biāo)準(zhǔn)》新增的“綜合與實(shí)踐”內(nèi)容，旨在引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)據(jù)的角度關(guān)注水資源問(wèn)題，培養(yǎng)數(shù)據(jù)分析能力。再次，生活中水資源浪費(fèi)與污染問(wèn)題較為常見(jiàn)，學(xué)生可通過(guò)實(shí)地調(diào)查和數(shù)據(jù)分析，深刻認(rèn)識(shí)水資源的珍貴，強(qiáng)化環(huán)保意識(shí)。該主題貼近學(xué)生生活，易于激發(fā)學(xué)生探究興趣。最后，該主題融合數(shù)學(xué)的統(tǒng)計(jì)與概率、信息技術(shù)的數(shù)據(jù)處理、語(yǔ)文的寫(xiě)作表達(dá)、道法的法律法規(guī)及地理的環(huán)境保護(hù)等多學(xué)科知識(shí)，有助于學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，提升綜合素質(zhì)。

2.學(xué)情分析

我國(guó)是人口大國(guó)，淡水資源相對(duì)缺乏，但學(xué)生在日常生活中常忽視其重要性，缺乏節(jié)水意識(shí)，認(rèn)為水取之不盡用之不竭，且對(duì)節(jié)水措施知之甚少。基于這些思考，筆者利用問(wèn)卷星平臺(tái)設(shè)計(jì)了調(diào)查問(wèn)卷，以更準(zhǔn)確地了解學(xué)生對(duì)水資源浪費(fèi)和污染問(wèn)題的看法，以及他們的節(jié)水意識(shí)和行為習(xí)慣。調(diào)查結(jié)果顯示，大部分學(xué)生雖認(rèn)識(shí)到水資源的重要性，但在實(shí)際生活中節(jié)水意識(shí)較弱。這一現(xiàn)狀表明，亟須增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)并培養(yǎng)其節(jié)約用水的習(xí)慣。

（二）資源整合與課前預(yù)學(xué)

1.資源整合

“智慧平臺(tái)\"的小學(xué)數(shù)學(xué)板塊提供了人教版、北師大版、蘇教版等多個(gè)版本的教學(xué)資源，還提供了形式多樣的學(xué)習(xí)資源。在“智慧平臺(tái)\"的“水是生命之源”主題欄中，通過(guò)篩選，筆者選取了人教版的數(shù)據(jù)分析案例、北師大版的環(huán)保實(shí)驗(yàn)視頻以及蘇教版的綜合實(shí)踐活動(dòng)指南，從中取精華、取長(zhǎng)補(bǔ)短，整合生成適合學(xué)生探究的學(xué)習(xí)步驟和活動(dòng)方案。此外，筆者還利用網(wǎng)絡(luò)資源搜集了相關(guān)新聞報(bào)道、科普文章和節(jié)水小妙招等多種資料，包括文字資料（新聞報(bào)道中的水資源現(xiàn)狀分析、科普文章中的節(jié)水知識(shí)普及）、圖片資料（水資源分布圖、水資源污染現(xiàn)狀圖）視頻資料（節(jié)水公益廣告、環(huán)保紀(jì)錄片片段），將這些資料上傳到“智慧平臺(tái)\"創(chuàng)建的主題學(xué)習(xí)空間，確保學(xué)習(xí)資源的系統(tǒng)性和實(shí)用性，方便學(xué)生隨時(shí)查閱和學(xué)習(xí)。

2.課前預(yù)學(xué)

在課前，學(xué)生通過(guò)“智慧平臺(tái)”自主學(xué)習(xí)，了解水資源相關(guān)知識(shí)要點(diǎn)，完成教師提前布置的“在線練習(xí)”。平臺(tái)自動(dòng)評(píng)分，并生成學(xué)習(xí)報(bào)告，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)其知識(shí)盲點(diǎn)。同時(shí)，平臺(tái)根據(jù)得分將學(xué)生分為A（90～100分）、B（ 80～90 分）C（70分以下）三個(gè)層次，針對(duì)“水是生命之源”探究活動(dòng)，向不同層次的學(xué)生推送不同難度的微課、課件及文檔等學(xué)習(xí)資源，確保每個(gè)學(xué)生都能在適合自己的學(xué)習(xí)難度范圍內(nèi)進(jìn)行有效學(xué)習(xí)。這種分層教學(xué)既滿足了不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，又激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣，提升了探究活動(dòng)的針對(duì)性和實(shí)效性。此外，教師還能夠通過(guò)‘智慧平臺(tái)\"精準(zhǔn)追蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，實(shí)時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，確保每個(gè)學(xué)生都能在探究活動(dòng)中獲得成長(zhǎng)。

（三）創(chuàng)設(shè)情境與任務(wù)分解

1.創(chuàng)設(shè)情境

情境是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、驅(qū)動(dòng)他們主動(dòng)探究的關(guān)鍵。《課程標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)，教師應(yīng)注重創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，重視設(shè)計(jì)合理問(wèn)題。因此，在本次跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)過(guò)程中，筆者緊貼學(xué)生實(shí)際生活，利用學(xué)習(xí)強(qiáng)國(guó)平臺(tái)中的視頻《節(jié)約用水，關(guān)“住”點(diǎn)滴》創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)學(xué)的角度認(rèn)識(shí)水資源的重要性、思考導(dǎo)致水資源緊缺的原因以及有效節(jié)水的措施，從而引出本節(jié)課主題一一從多學(xué)科角度探究水資源污染與保護(hù)的問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出“在科技節(jié)來(lái)臨之際，如何設(shè)計(jì)一個(gè)節(jié)水科創(chuàng)產(chǎn)品來(lái)增強(qiáng)同學(xué)們的節(jié)水意識(shí)？”的驅(qū)動(dòng)問(wèn)題。在問(wèn)題的驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生通過(guò)“需求分析一作品設(shè)計(jì)一作品制作一作品展示一作品評(píng)測(cè)”系列實(shí)踐活動(dòng)，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，從數(shù)學(xué)、信息技術(shù)、美術(shù)等學(xué)科角度構(gòu)思，設(shè)計(jì)出具有創(chuàng)意和實(shí)用性的節(jié)水科創(chuàng)產(chǎn)品。

2.任務(wù)分解

驅(qū)動(dòng)問(wèn)題具有高度的綜合性，教師需要結(jié)合學(xué)生學(xué)情將問(wèn)題進(jìn)行分解，并通過(guò)設(shè)計(jì)具有關(guān)聯(lián)性的任務(wù)活動(dòng)提出子問(wèn)題，使學(xué)生在逐步解決子問(wèn)題的過(guò)程中，掌握跨學(xué)科知識(shí)，培養(yǎng)綜合素養(yǎng)。在本次跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)過(guò)程中，筆者將“節(jié)水科創(chuàng)產(chǎn)品”的驅(qū)動(dòng)問(wèn)題分解為四個(gè)子問(wèn)題，并針對(duì)每個(gè)子問(wèn)題設(shè)計(jì)相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)（見(jiàn)表1）。

表1跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動(dòng)任務(wù)表

（四）合作探究與成果展示

在明確學(xué)習(xí)任務(wù)后，教師將學(xué)生進(jìn)行分組，每個(gè)小組均分配A、B、C三個(gè)層次的學(xué)生，確保組內(nèi)成員能力互補(bǔ)。各小組通過(guò)“智慧平臺(tái)\"查閱資料、開(kāi)展實(shí)地調(diào)研等，深入探討子問(wèn)題，形成初步解決方案。

1.子問(wèn)題一：我們了解水嗎？

任務(wù)一：收集和了解水資源分布、儲(chǔ)備情況。各個(gè)小組通過(guò)報(bào)紙、圖書(shū)、互聯(lián)網(wǎng)等多渠道搜集資料，了解我國(guó)水資源的現(xiàn)狀、分布情況及儲(chǔ)備狀況，用圖文的形式呈現(xiàn)出來(lái)，并將其上傳到“智慧平臺(tái)”的主題學(xué)習(xí)空間進(jìn)行分享。

任務(wù)二：了解水的形成。各小組通過(guò)觀看科普視頻、查閱相關(guān)書(shū)籍，詳細(xì)記錄水的循環(huán)過(guò)程，并繪制成思維導(dǎo)圖上傳至“智慧平臺(tái)”，供全班同學(xué)學(xué)習(xí)和討論。

2.子問(wèn)題二：我們?nèi)彼畣幔?/p>

任務(wù)一：閱讀資料，了解水資源狀況。教師利用PPT出示地球上水資源、淡水資源、世界部分國(guó)家和地區(qū)水資源數(shù)據(jù)，讓學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算我國(guó)人均水資源量，并與世界平均水平進(jìn)行比較，分析我國(guó)水資源短缺的現(xiàn)狀。

任務(wù)二：觀看視頻，了解“南水北調(diào)\"工程。通過(guò)學(xué)習(xí)強(qiáng)國(guó)平臺(tái)閱讀“南水北調(diào)”工程相關(guān)視頻，了解其跨越四大流域、干線總長(zhǎng)達(dá)4350公里的宏偉規(guī)模，以及累計(jì)向北方地區(qū)調(diào)水超過(guò)了767億立方米，惠及沿線45座大中城市、1.85億人的顯著成效，深刻體會(huì)其解決“北缺南豐”問(wèn)題的戰(zhàn)略意義。各小組在“智慧平臺(tái)”上分享心得，討論“南水北調(diào)”工程的深遠(yuǎn)影響，認(rèn)識(shí)到節(jié)約用水的重要性。

3.子問(wèn)題三：我們生活中存在浪費(fèi)水的現(xiàn)象嗎？

任務(wù)一：調(diào)查水資源使用與污染情況。通過(guò)實(shí)地走訪和問(wèn)卷調(diào)查，各小組收集家庭、學(xué)校及社區(qū)的用水?dāng)?shù)據(jù)，并利用EXCEL表格整理數(shù)據(jù)，分析人們的用水習(xí)慣和水資源的污染源，形成調(diào)查報(bào)告上傳至“智慧平臺(tái)”，揭示浪費(fèi)現(xiàn)象。調(diào)查結(jié)果顯示，水資源浪費(fèi)現(xiàn)象普遍存在，同時(shí)水資源污染問(wèn)題不容忽視，工業(yè)廢水排放、生活污水直排現(xiàn)象頻發(fā)，水體富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重。

任務(wù)二：調(diào)查家庭用水量。學(xué)生利用表格（見(jiàn)表2）調(diào)查家庭一個(gè)月生活用水量，記錄每日用水細(xì)節(jié)，分析用水習(xí)慣，找出浪費(fèi)環(huán)節(jié)，為制訂節(jié)水方案提供數(shù)據(jù)支持。在此基礎(chǔ)上，教師利用“智慧平臺(tái)”的數(shù)據(jù)分析工具，統(tǒng)計(jì)全班學(xué)生的家庭用水情況，將其繪制成直觀圖表，以便學(xué)生分析水資源浪費(fèi)現(xiàn)象。

表2家庭一個(gè)月生活用水量調(diào)查表

注：人均用水量 個(gè)月的用水量 ÷ 家庭人口數(shù)

任務(wù)三：滴水實(shí)驗(yàn)。各小組進(jìn)行滴水實(shí)驗(yàn)，記錄每分鐘水龍頭滴水量（實(shí)驗(yàn)用水進(jìn)行了循環(huán)利用），并利用EXCEL表格（見(jiàn)表3）統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。假設(shè)學(xué)校里有50個(gè)水龍頭，每個(gè)水龍頭都存在滴水漏水現(xiàn)象，則每年學(xué)校要額外支付多少水費(fèi)？在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步假設(shè)全國(guó)30萬(wàn)所學(xué)校都存在類(lèi)似情況，則全國(guó)全年大約浪費(fèi)的水量和需額外支付的水費(fèi)又是多少？各小組將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)上傳至“智慧平臺(tái)”，通過(guò)數(shù)據(jù)分析工具計(jì)算滴水總量，直觀展示微小浪費(fèi)的累積效應(yīng)，引發(fā)學(xué)生對(duì)日常節(jié)水行為的深刻反思。

表3滴水實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表

4.子問(wèn)題四：我們?cè)撊绾喂?jié)約用水？

任務(wù)一：研究節(jié)水方案。小組查閱資料，探討家庭、學(xué)校及社區(qū)的節(jié)水措施，如安裝節(jié)水器具、優(yōu)化用水流程等。結(jié)合前期調(diào)查數(shù)據(jù)，制訂具體可行的節(jié)水方案，并在“智慧平臺(tái)”上進(jìn)行展示與交流，以完善方案，如推廣使用節(jié)水龍頭、設(shè)置雨水收集系統(tǒng)、開(kāi)展節(jié)水宣傳活動(dòng)等

任務(wù)二：制作節(jié)水裝置。小組圍繞“如何節(jié)水”展開(kāi)頭腦風(fēng)暴，設(shè)計(jì)并制作可以改善用水現(xiàn)狀的科創(chuàng)產(chǎn)品。在這一環(huán)節(jié)中，學(xué)生利用教師通過(guò)“智慧平臺(tái)”提供的資源，綜合運(yùn)用各學(xué)科知識(shí)動(dòng)手制作節(jié)水裝置。如有的小組設(shè)計(jì)了智能感應(yīng)節(jié)水龍頭，利用傳感器檢測(cè)水流，自動(dòng)調(diào)節(jié)水量；有的小組制作了雨水收集系統(tǒng)，用于澆灌植物，減少使用自來(lái)水；有的小組設(shè)計(jì)了廢水循環(huán)利用裝置，將凈水器產(chǎn)生的廢水用于沖廁所，既節(jié)約資源又減少排放。

任務(wù)三：展示學(xué)習(xí)成果。各小組將裝置應(yīng)用于實(shí)際生活中，驗(yàn)證節(jié)水效果，形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，然后上傳至“智慧平臺(tái)”，供全校師生參考，推廣節(jié)水理念。各小組的節(jié)水裝置在校園內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，顯著降低了用水量。“智慧平臺(tái)\"數(shù)據(jù)顯示，節(jié)水裝置使用后，學(xué)校每月用水量減少 15% ，節(jié)水效果顯著。此外，學(xué)生還通過(guò)手抄報(bào)、倡議書(shū)、宣傳海報(bào)等多種形式在學(xué)校內(nèi)外廣泛宣傳節(jié)水知識(shí)，增強(qiáng)校內(nèi)外人員的節(jié)水意識(shí)，形成良好的用水習(xí)慣。活動(dòng)結(jié)束后，學(xué)校組織評(píng)選優(yōu)秀節(jié)水方案和裝置活動(dòng)，進(jìn)一步激勵(lì)學(xué)生積極參與節(jié)水行動(dòng)，推動(dòng)校園節(jié)水理念深入人心。通過(guò)這一實(shí)踐，學(xué)生深刻理解了節(jié)約水資源的重要性，為構(gòu)建節(jié)水型社會(huì)貢獻(xiàn)了青春力量。

在數(shù)字技術(shù)的支持下，跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)充分利用了平臺(tái)資源與智能化工具，打破了學(xué)科壁壘，實(shí)現(xiàn)了各科知識(shí)的融通，有效提升了學(xué)生的綜合素養(yǎng)，推動(dòng)了教育模式的革新。這種模式優(yōu)化了教學(xué)流程，豐富了資源供給方式，實(shí)現(xiàn)了課內(nèi)外教學(xué)的無(wú)縫對(duì)接，促進(jìn)了學(xué)生的全面發(fā)展，為構(gòu)建高質(zhì)量教育體系奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。因此，在未來(lái)教育實(shí)踐中，一線教師應(yīng)積極探索融通學(xué)科、數(shù)字賦能的跨學(xué)科學(xué)習(xí)實(shí)踐路徑，整合多學(xué)科學(xué)習(xí)資源，以幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)與綜合素養(yǎng)提升，推動(dòng)教育高質(zhì)量發(fā)展，為培養(yǎng)滿足未來(lái)社會(huì)需求的創(chuàng)新型人才貢獻(xiàn)力量。

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【本文系江蘇省教育科學(xué)規(guī)劃課題“基于微信小程序小學(xué)信息科技移動(dòng)平臺(tái)構(gòu)建”（批準(zhǔn)號(hào)：C/2023/03/97）暨江蘇省教師發(fā)展研究課題“數(shù)字化轉(zhuǎn)換下小學(xué)數(shù)學(xué)教師‘重大主題教育’實(shí)施能力發(fā)展研究”（課題編號(hào)：2024jsfz-d42）的研究成果。】

（責(zé)編李琪琦）