基于真实问题的跨学科学习设计与实践

张燕 李玫 孙艳

【摘 要】笔者以“新疆棉花为什么这样‘红’”为例，开展基于真实问题的跨学科学习的教学设计与实践，包括创设适合高中学生的真实问题，设定跨学科学习的素养目标，确定跨学科学习指向的核心概念，形成跨学科学习的实施流程。实施流程包括解构核心问题，构建问题系统;设计学习活动，分学科开展学习;解决核心问题，提升学习价值;设计评价活动，发挥主体能动性四个步骤。学生通过在学习活动中综合运用多学科知识，认识科学、经济、社会和政治间的相互影响，最终对新疆棉花事件形成自己的见解。

【关键词】真实问题 跨学科学习 新疆棉花

中小学课程改革与上海中高考改革带来了跨学科课程建设的需要，也带来了跨学科师资缺失与人才培养困难的现实问题。跨学科教师最大的困境在于单学科教育背景与跨学科教学要求之间的差距。如何破解？上海市宝山区于2020年启动建设“教师跨学科能力培育项目”，项目旨在聚集有共同兴趣的骨干教师，通过跨学科团队建设和自运转方式，分批研修、迭代孵化，逐步培育一批复合型教师。我校“基于真实问题的跨学科学习研究”即为该项目研修内容之一。以下以“新疆棉花为什么这样‘红’”的跨学科学习为例，介绍该项目的研修设计与实施。

一、基于真实问题的跨学科学习的内涵

艾伦·雷普克在《如何进行跨学科研究》一书中指出，跨学科研究是回答问题、解决问题、处理问题的进程，这些问题太宽泛、太复杂，靠单门学科不足以解决;它以学科为依托，以整合见解、构建更全面的认识为目的[1]。基于真实问题的跨学科学习是从真实问题出发，把学习置于复杂的、有意义的问题情境中，以学习共同体的形式，在问题分析和解决过程中逐步实现不同学科观点、方法和内容的整合，形成跨学科认识、见解。学生在探索真实问题的过程中，并不是直接学习“跨学科”知识，而是在问题中调动日常积累，展示学科素养，探索跨学科问题的研究方法，培养跨学科素养。

二、基于真实问题的跨学科学习的设计与实施

1. 创设适合高中学生的真实问题

跨学科真实问题可分為三类：学习中的问题、生活中的问题和社会热点问题。无论哪一类问题，真实性都是问题所在情境的共同特点，因而能切实催生学生研究问题和解决问题的内在动力。此外，这些跨学科真实问题未必就能形成跨学科学习，教师还要根据学生现有的学科知识背景进行素材筛选，使学习案例的研究既基于问题也基于高中阶段的单学科学习起点。

以“新疆棉花为什么这样‘红’”的跨学科学习活动为例。2021年3月，因受到H&M抵制而被广泛关注的新疆棉花事件，引起了学生的热议。怎样看待这一由政治、历史、生物技术等不同学科因素交织形成的复杂问题？单学科视野显然不够。以这一素材为真实情境形成高中跨学科学习主题研究，可行性如何？这需要综合考虑学生的学习背景—学习研究计划在4月进行，此时高二各学业水平合格考学科的课程接近尾声，学生具备了较为全面的学科知识。“新疆棉花为什么这样‘红’”的跨学科学习，在回顾和复习多学科知识的基础上，重点关注了学生综合运用多学科知识解决真实问题的能力。

2. 设定跨学科学习的素养目标

有别于基于既有课程标准和教材的学习活动，在解决真实问题的跨学科学习活动中，学习目标包括综合素养目标和单学科素养目标，其中综合素养目标是对支撑问题解决的单学科素养目标的求同凝练。完善的学习目标设计，有助于跨学科学习中综合素养能力培养路径的发掘和固化，也有利于学生学习活动的有效开展。

在“新疆棉花为什么这样‘红’”的学习活动中，根据《中国学生发展核心素养》，我们将学习目标设计如下。

（1）通过多学科角度探讨“新疆棉花为什么这样‘红’”，学会多角度、辩证地分析问题，做出选择和决定（综合素养）。

（2）通过新疆棉花事件的信息收集和资料整理，具有自觉、有效地获取、评估、鉴别、使用信息的能力（综合素养）。

（3）通过新疆长绒棉选育和种植等生物学原理的学习，运用现代生物工程技术设计新的育种方案，理解生物技术和人类文明的有机联系，具有改进和创新劳动方式、提高劳动效率的意识（生物学科素养）。

（4）通过对近些年新疆棉花种植带来的经济效益以及地区发展的探讨，学会对现实问题的观察和思考，从经济发展、地区稳定等角度来看待劳动力问题（思政学科素养）。

（5）通过对新疆历史的了解，理解新疆各族人民是中华民族大家庭的成员，新疆的稳定和发展是国家政治统一、经济发展的重要组成部分，增强公民意识，培育家国情怀，在大是大非面前，能自觉捍卫国家主权、尊严和利益（历史学科素养）。

（6）通过新疆棉花事件带来的连锁反应，理解全球化时代资源、人力、市场等分工与协作的关系，认识到在经济利益的背后，利用法律、宗教、人权等文化现象来维护国家利益的政治行为，培养全球意识，客观地看待人类文明的进程和世界发展的动态（思政学科素养）。

3. 确定跨学科学习指向的核心概念

解决复杂的跨学科问题，意味着对问题的分析与解构。在真实问题的解构过程中，不同学科之间通过问题、概念、成果联系在一起，使学生能够对正在学习的主题产生新的、更深入的、更有说服力或更细致的理解[2]。因此，教师在确定跨学科学习的核心概念时，应先明确真实问题所包含的学科概念，以及问题解决需要的知识网络。这将促进学习活动中学科知识和真实问题产生联系，促进问题解决过程中对学科概念的运用。学生由此对跨学科问题产生全面而理性的认知，形成跨学科学习的核心概念。

在确定“新疆棉花为什么这样‘红’”的跨学科核心概念时，教师首先厘清了分学科问题所指向的学科重要概念。

在生物学科中，棉花品种和用途的多样性反映的是生物多样性及其价值;从长绒棉的结构特点到其优于其他品种的产品功能，体现了生物结构与功能相适应的生命观念;长绒棉能引种到气候条件独特的新疆地区并连年丰收，反映了生物与环境相适应的学科观点;育种专家陈顺理引种选育长绒棉的历程蕴含着遗传和变异的生物学原理和育种技术革新。上述生物学科涉及的概念及应用可以归类理解自然与科技的问题。

在历史学科中，西方列强对华侵略的近代历史，是中华民族不可抹去的伤痕，中华儿女前赴后继挽救民族危亡实现民族自强，坚决维护民族尊严，表现出坚定的民族气节。新疆历史的变迁是中国近代历史的一个缩影，新疆关涉国家统一，今天新疆棉花事件的背后展现的是多极化趋势下复杂的国家关系，“帝国主义亡我之心不死”，中华民族的伟大复兴需要我们每一代中国人的共同努力。上述历史学科涉及的概念及应用可以归类理解人文与社会的问题。

在思政学科中，外国品牌抨击我国棉花种植中的所谓“人权问题”，反映的是我国劳动者所享有的权利和应当履行的义务，劳动者要敢于并善于维护自身的合法权益;棉花采摘给当地就业带来的变化体现了产业结构优化升级对劳动就业的影响;棉花采摘对人力需求的变化反映了我国经济发展方式的转变和五大新发展理念;新疆棉花事件背后的利益关系反映了经济全球化背景下当代国际关系中的竞争，要在竞争中维护国家安全和核心利益。上述思政学科涉及的概念及应用可以归类理解经济与政治的问题。

这三类问题的概念组织，能增强学生的理性认知，培育科学和人文素养，并最终引导学生认识科学、经济、社会和政治间的相互影响，即本次跨学科学习的核心概念（见图1）。

4. 形成跨学科学习的实施流程

在具体的跨学科学习活动实施中，问题始终是组织跨学科学习的缘由、依据和核心。因此我们把学习流程设计如下（见图2）。

以“新疆棉花为什么这样‘红’”跨学科学习为例，学习活动分为以下四步。

（1）解构核心问题，构建问题系统

学生阅读新疆棉花事件的资料，提出各种问题，如：“为什么不在其他地区种植品质优良的长绒棉以解决新疆劳动力不足的问题？”“我国的产棉区很多，为什么新疆的棉花受到抵制？”“新疆还有很多特产，为什么棉花被抵制，而不是哈密瓜？”

经过全班学生的头脑风暴后，教师进行梳理并归类，形成三类问题（见图3）：①理解自然与科学的问题—为什么长绒棉这样“红”？②理解历史的问题—为什么新疆这样“红”？③理解当今社会的问题—为什么新疆棉花种植这样“红”？

根据这三类问题，明确解决问题所需要的学科学习框架：生物学科—了解长绒棉在新疆种植的优势和育种历程，感悟育种技术对当地农业发展的重要推动作用;历史学科—认识新疆历来受到关注的原因;思政学科—理解新疆棉花事件指向的当今社会问题和国际问题。

（2）设计学习活动，分学科开展学习

①“为什么长绒棉这样‘红’”的问题解决（以长绒棉育种为例）

学习情境：“长绒棉之父”陈顺理的育种故事。

1923年出生的陈顺理，受到率领解放军进疆的王震将军感召，毅然前往新疆。在塔里木垦区，陈顺理发现塔里木盆地的光热资源丰富，和埃及、苏联的长绒棉产地气候相似，种植长绒棉有很大的潜力，于是开始了新疆长绒棉的育种工作。自20世纪50年代起，新疆棉花的育种经历漫长而坎坷，陈顺理从上千万株棉苗中找到“天然杂交变异株”，培育出“胜利1号”。“胜利1号”纤维长度和强度不理想，陈顺理放弃后又用了几十年的时间培育出了从“新海1号”到“新海61号”的一系列棉花品种。

学生活动：

通过信息搜索及遗传育种知识的运用，从光照强度、温度、水分条件等因素分析在新疆引种长绒棉的优势。

针对长绒棉枯萎病和黄萎病的问题，以小组合作的形式完成一份运用现代生物技术改良長绒棉品系的育种方案设计。

②“为什么新疆这样‘红’”的问题解决（以近代列强染指新疆为例）

学习情境：近期关于新疆的新闻视频。

美国前陆军上校、前国务卿鲍威尔幕僚威尔克森在视频中说道，中国新疆有2000万维吾尔族人，中情局想破坏中国的稳定，最好的办法就是制造中国的动乱……

外交部记者会上华春莹发言指出，随着新疆长绒棉问题的发酵，国内外对新疆的关注度不断攀升，此次事件不在于长绒棉，不在于维吾尔族人民，而在于美国中情局的别有用心。

学生活动：

根据初高中历史课本，整理并用时间轴呈现近代列强侵略新疆的重大事件。

查阅资料，补充课本以外列强侵略新疆的行为，根据资料整理侵略新疆的主要国家和时间，概括出列强侵略新疆的主要方式。

谈一谈个人对列强染指新疆的看法。

③“为什么新疆棉花种植这样‘红’”的问题解决（以全球化背景下各大品牌的竞争与利益关系为例）

学习情境：运动品牌你PICK谁？

农业是人类衣食之源、生存之本。棉花在新疆地区的种植面积不断扩大，其产量占全国棉花总产量的80%以上。新疆不仅是我国服装业的原料基地，也为全球各大品牌提供原料，国外品牌如耐克、阿迪达斯、优衣库等，都是新疆棉花的合作方，这些品牌也卷入了此次抵制新疆棉花的风波之中。

学生活动：

网上搜索相关信息并分析：新疆棉花风波后，耐克、阿迪达斯等运动品牌的股价发生了怎样的变化？引起变化的原因是什么？国产品牌李宁、安踏的股价变化及变化原因是什么？

结合学科知识，谈一谈这一事件对于我国构建互利共赢、安全高效的开放型经济新体制的启示。

基于对本次事件的认识和分析，谈一谈如何理性消费运动品牌。

（3）解决核心问题，提升学习价值

梳理生物、历史、思政三类子问题的解决过程，以小组为单位完成解决核心问题的学习报告。

以“新疆长绒棉何以可贵”为题，组织小组合作的演讲比赛。演讲要求准备演示文稿，呈现新疆的历史风貌、人民生活、长绒棉生产丰收、经济发展数据等信息。教师通过演讲，引导学生从新闻事件的新疆棉花“红”入手，深入学习、思辨，从科学、经济、社会、政治等角度全方位认识新疆棉花种植和发展的“可贵”之处。

（4）设计评价活动，发挥主体能动性

以小组为单位对学习活动过程、学习报告和演讲展示进行自评、互评以及教师评价，有利于学生在学习过程中不断审视自我，通过比照改进学习行为。以学习活动过程的评价为例（见表1），评价内容包括团队合作、创新创造、批判性思维三个部分[3]。

三、收获与反思：师生学习共同体的建立

基于真实问题的跨学科学习的设计和实践，因其问题的复杂性和不确定性，无论对教师还是学生来说都是全新的挑战。经历“新疆棉花为什么这样‘红’”的跨学科学习设计与实施，教师和学生在面对跨学科真实问题时，逐步形成了师生学习共同体。学习共同体经历了五个阶段的实践交流（见图4）。第一，跨学科学习开始前，团队内不同学科教师通过交流和互相学习，了解各学科的信息及知识，完成对跨学科主题的探讨，包括设定素养目标、设计学习活动形式等，并对教学任务进行分工，分为主要指导者和辅助指导者;第二，主要指导者首先与学生进行问题构建和探讨，形成问题系统的初步框架，并基于学科教师立场对某一子问题进行问题解决过程的探索，为其他问题的解决提供范例或支架;第三，学生依据问题系统和已有经验，自主探索各子问题系统的解决过程;第四，学生就尚有疑问、不能解决的问题與辅助指导者进行交流，获得支持;第五，综合各分学科问题的结论，形成自己的跨学科见解。

回顾“新疆棉花为什么这样‘红’”的跨学科学习，参与学习活动设计的教师经历了跨学科合作探讨的过程。这一过程有对问题的分析，有对矛盾的争执，更有跨越学科界限相互学习后对教学方法的更新和拓展。新疆棉花种植是科学技术改变产业结构、推动经济发展的体现，同时也折射出我国对新疆地区建设的重视。新疆的发展，从历史中走来，在科学技术中创新，在国际环境下受到瞩目。参与这一跨学科学习设计的教师和完成这一跨学科学习的学生，都对此有了更深的感触。

这也引起了项目组的思考：面对真实的社会问题和生活问题，跨学科教学的起点是在理解单学科的知识体系和基本方法，掌握单学科内容的基本知识、基本原理与技能的同时，进一步了解所教学科与其他学科的联系，强化所教学科与社会实践的联系;途径是围绕跨学科学习特定主题中的核心问题，组织不同学科教师进行沟通与合作，形成教师跨学科教学实践共同体;目的是促使教师在面对真实问题时，有足够的教学素养和底气鼓励和指导学生从多学科视角审视问题，提供解决问题的有效指导，帮助学生适应社会发展，为未来做好准备。

参考文献

[1] 艾伦·雷普克.如何进行跨学科研究[M].北京：北京大学出版社，2016：17.

[2] 夏雪梅.项目化学习设计：学习素养视角下的国际与本土实践[M].北京：教育科学出版社，2018：188.

[3] 巴克教育研究所.项目学习教师指南—21世纪的中学教学法[M].任伟，译.北京：教育科学出版社，2008：85-96.

本文系上海市宝山区教师跨学科能力培育第一轮试点项目“基于学生真实问题的跨学科课程的建设研究”（项目编号：20210617）的研究成果。

（作者单位：上海市淞浦中学）

责任编辑：赵继莹