2023跨學(xué)科大單元作業(yè)設(shè)計與實施

雙減下各個學(xué)科都已經(jīng)增加了跨學(xué)科實踐的要求，旨在發(fā)展學(xué)生跨學(xué)科應(yīng)用知識的能力、分析和解決問題的綜合能力、動手實踐的操作能力，培養(yǎng)學(xué)生積極認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度和樂于實踐、敢于創(chuàng)新的精神。下面從三個方面來談一談跨學(xué)科類作業(yè)的要求。

一、跨學(xué)科類作業(yè)的內(nèi)涵價值

1、對跨學(xué)科類作業(yè)的認(rèn)識?跨學(xué)科作業(yè)是對學(xué)習(xí)資源的一種重新整合，是將新課程理念轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N具體的可操作的教學(xué)舉措。這類作業(yè)有利于拓展知識視野、淡化學(xué)科界限，有利于靈活運用知識解決實際問題，能較好地實現(xiàn)新課標(biāo)提出的“應(yīng)拓寬學(xué)科學(xué)習(xí)和運用的領(lǐng)域，注重跨學(xué)科的學(xué)習(xí)”“使學(xué)生在不同內(nèi)容和方法的相互交叉、滲透和整合中開闊視野，提高學(xué)習(xí)效率，初步獲得現(xiàn)代社會所需要的實踐能力”的目的，從而為學(xué)生的全面而可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。所以說，跨學(xué)科是一種非常重要且比較新的視角。

2、跨學(xué)科類作業(yè)的作用（1）豐富跨學(xué)科現(xiàn)場體驗，提升問題解決能力?跨學(xué)科實踐性作業(yè)引導(dǎo)學(xué)生在真實情境中，綜合運用各學(xué)科知識解決問題，提升信息提取與處理能力、問題分析與質(zhì)疑能力以及結(jié)論闡述與創(chuàng)新能力。同時，拓寬學(xué)生學(xué)習(xí)時空，豐富學(xué)習(xí)跨學(xué)科的現(xiàn)場體驗，讓學(xué)生充分經(jīng)歷跨學(xué)科的學(xué)習(xí)。（2）有利于培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實際的能力?我們的目的還是培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，靠單一的知識培養(yǎng)的能力是有限的，學(xué)科知識要和我們的生產(chǎn)生活聯(lián)系起來。許多跨學(xué)科類作業(yè)的設(shè)計不僅有利于學(xué)生掌握學(xué)科知識，而且有利于學(xué)生將所學(xué)知識變成自己的本領(lǐng)，掌握一定的技術(shù)及實際工作能力。如通過開展“自制顯微鏡（物理和生物融合）”“自制望遠(yuǎn)鏡”“制作模擬潛水艇（物理和地理融合）”等課外實踐活動，不僅讓學(xué)生印證和掌握了有關(guān)知識，學(xué)會了實用技巧，還培養(yǎng)了學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。（3）整合各種資源，培養(yǎng)跨學(xué)科遷移?跨學(xué)科思維是一種遷移性極強的素養(yǎng)和思維品質(zhì)，是整體思維與分析思維有機融合的高階思維，是能夠有效分析和成功解決復(fù)雜問題的思維。我們在解決問題的時候，這個問題往往是復(fù)雜的，用到的知識也比較復(fù)雜。所以一定要從跨學(xué)科的角度思考實際問題，這有助于學(xué)生打破學(xué)科之間的壁壘，豐富思考問題的路徑，提升解決實際問題的能力。

3、跨學(xué)科類作業(yè)的類型（1）相同范疇學(xué)科的融合?新課程條件下學(xué)科課程目標(biāo)趨向多維，為實現(xiàn)這一教學(xué)目標(biāo)的教學(xué)內(nèi)容也具有多樣性，尋找本學(xué)科與相關(guān)合作學(xué)科的切換點，探討本學(xué)科與不同學(xué)科的相互結(jié)合。美術(shù)、音樂學(xué)科教學(xué)就有共性的一面，如五年級《叮鈴鈴》，將音樂課歡快歌曲的內(nèi)容與美術(shù)課色彩教學(xué)以綜合的方式呈現(xiàn)出來共同授課，在“看得見的聲音，聽得見的畫面”的氣氛中，學(xué)生以小組合作的方式，探究自己喜愛的主題，以自己喜愛的方式呈現(xiàn)所習(xí)得的知識，有的以音樂為線索建構(gòu)美術(shù)作品，有的以畫面為背景進(jìn)行音樂創(chuàng)作，學(xué)科間融合得完整自然。（2）多學(xué)科融合的合作?同一教學(xué)任務(wù)，多科教學(xué)方式介入，這種打通實施的教學(xué)模式，既能使學(xué)生牢固地掌握學(xué)科教學(xué)的知識點，更能在實踐活動的探索中培養(yǎng)能力，掌握技能，習(xí)得學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)探索精神。如《圓的周長》一課的教學(xué)，綜合運用了科學(xué)學(xué)科動手操作的方式、美術(shù)學(xué)科的繪圖、語文學(xué)科的故事等，使多學(xué)科教學(xué)方法相融合。不直接告訴求圓的周長的方法、公式，而是讓學(xué)生自己主動地去比較，去研究，通過合作式的探究獲得知識。整個教學(xué)過程改變學(xué)生以往被動的學(xué)習(xí)方式，成功地把探究的方式運用到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)學(xué)科知識上。現(xiàn)在大家對跨學(xué)科的研究還不太多，我們要打開學(xué)科的視野，不要教語文就只看語文，教數(shù)學(xué)就只看數(shù)學(xué)，有些東西是可以整合的。

二、跨學(xué)科類作業(yè)的設(shè)計策略

還是以物理學(xué)科為例，新課標(biāo)要求“從生活走向物理，從物理走向社會”，要求聯(lián)系生活實際、科技發(fā)展、社會熱點問題、相關(guān)學(xué)科，要求關(guān)注提供寬廣的人文背景，從而使學(xué)生獲得態(tài)度情感與價值觀的教育。讓科學(xué)思想、科學(xué)觀念、科學(xué)的美成為科學(xué)課程的重要目標(biāo)和內(nèi)容，發(fā)揮科學(xué)的人文教育功能。跨學(xué)科不止是學(xué)科內(nèi)可以跨，學(xué)科外也可以跨，可以和生活、科技、社會相融合。

1、設(shè)計策略（1）串聯(lián)法?所謂串聯(lián)，就是橫向聯(lián)系不同學(xué)科中的相關(guān)內(nèi)容。部分學(xué)科有一些相似或相近的教學(xué)內(nèi)容，雖然各學(xué)科在具體的教學(xué)目標(biāo)上存在著差異，但其他學(xué)科的知識可以作為學(xué)生學(xué)習(xí)的背景，比如作為課文內(nèi)容的延續(xù)，或者為難以理解的疑難點提供突破口等。通俗來講，就是把不同的學(xué)科內(nèi)容遷移在一起。比如物理與語文的融合。在講到物體的運動時，可以結(jié)合語文學(xué)科中的詩句。“朝辭白帝彩云間，千里江陵一日還。兩岸猿聲啼不住，輕舟已過萬重山。”講的是運動中的參照物。

“滿眼**多閃灼，看山恰似走來迎。仔細(xì)看山山不動，是船行。”山和船是誰動了？是船動了。

“楚人有涉江者，其劍自舟中墜于水，遂契其舟曰:‘是吾劍之所墜’。舟止，從其所契者入水求之。……”這便是《呂氏春秋·察今》中著名的“刻舟求劍”的故事，你認(rèn)為“楚人”找不到劍的原因是什么？

2、滲透法?滲透，顧名思義，比喻一種事物或勢力逐漸進(jìn)入到其他方面（多用于抽象事物）。滲透法是一種新方法，該方法通過滲透的方式讓其他學(xué)科與本學(xué)科充分融合，如科學(xué)、美術(shù)、音樂等，并成為作業(yè)設(shè)計和安排的主要一項，以此來豐富內(nèi)容的呈現(xiàn)方式。1）物理與生命健康融合?例1：《人體杠桿平衡》?小明乘坐地鐵時發(fā)現(xiàn)，乘客中有很多“低頭族”，他們長時間低著頭看手機。他記起物理課上老師講過，長時間低頭會引起頸部肌肉損傷。當(dāng)頭顱為豎直狀態(tài)時，頸部肌肉的拉力為零；當(dāng)頭顱低下時，頸部肌肉會產(chǎn)生一定的拉力。為了探究“頸部肌肉的拉力與低頭角度大小的關(guān)系”，小明跟課外小組的同學(xué)們制作了一個頭顱模型來模擬實驗。如圖甲所示，把人的頸椎簡化成支點0，頭顱模型的質(zhì)量為1kg，頭顱模型在重力作用下可繞支點0轉(zhuǎn)動，點為頭顱模型的重心，B點為肌肉拉力的作用點。將細(xì)線的一端固定在B點，用測力計拉著細(xì)線模擬測量肌肉的拉力，頭顱模型在轉(zhuǎn)動過程中，細(xì)線拉力的方向始終垂直于OB，如圖乙所示，讓頭顱模型從豎直狀態(tài)開始轉(zhuǎn)動，通過實驗同學(xué)們記錄了低頭角度0與細(xì)線拉力F的數(shù)據(jù)，如下表，當(dāng)角度是15°時，拉力是7.3N；當(dāng)角度是30°時，拉力是14N。

回答下列問題：

1）若頭顱質(zhì)量為6kg，當(dāng)?shù)皖^角度為60°時，根據(jù)實驗表中數(shù)據(jù)及相關(guān)物理知識推測，頸部肌肉承受的拉力為___N。

2）請通過實驗數(shù)據(jù)記錄分析：人低頭的角度越大，頸部肌肉的拉力____，其主要原因是：______。

3）根據(jù)實驗，請你關(guān)于“預(yù)防和延緩頸部肌肉損傷”提出一個合理化的建議：______。這道題的意義，是讓學(xué)生通過自己的計算，改正生活中的不良習(xí)慣。例2：《對人的聽力的探究》?聽力對一個人來說是十分重要的。不同人的聽力不一樣，一個人左右耳的聽力也常不一樣。假定我們以響度作為比較聽力的標(biāo)準(zhǔn)，能否提出一種比較人耳聽力的實驗方案，并提出可能影響一個人聽力的因素有哪些，從而可以去開展這方面課題的研究？?要想研究耳朵的響度，需要開展實驗探究，控制變量，重點考察學(xué)生會不會設(shè)計實驗，能不能通過控制一些因素來研究另外一個因素。例3：《估測跑上樓所做的功和功率》?估測你跑上一層樓所作的功及輸出的功率。自己根據(jù)經(jīng)驗提出有關(guān)估計數(shù)據(jù)，再計算結(jié)果。假定你用同樣的功率跑30層樓，你做的功大約是多少？如果你所做功消耗的能量要靠食物來提供，而食物提供的能量只有1/10轉(zhuǎn)化為跑樓的機械能。請估計一下，跑30層樓需要多少食物的能量。例4：《估測人的體積和所受空氣浮力》?人的密度大約等于水的密度，根據(jù)你的經(jīng)驗，估計一下你的身體的體積大約是多少？人在水中屏住呼吸時能浮于水面，吸氣時就會下沉，為什么？如果空氣的密度近似為1.3kg/m3，那么人在空氣中受到的浮力大約是體重的多少倍？?2）物理與化學(xué)融合?例1：《磁場對通電鹽水的作用》?在學(xué)習(xí)磁場對通電導(dǎo)體的作用時，學(xué)生認(rèn)為食鹽水也是導(dǎo)體，磁場會對液體導(dǎo)體有作用嗎？老師鼓勵學(xué)生的猜想，并指導(dǎo)其開展課外探究實驗，經(jīng)過多次實驗改進(jìn)后，最終發(fā)現(xiàn)了通電的食鹽水在磁場中的旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象。另外還發(fā)現(xiàn)了電離的氣體，促進(jìn)了學(xué)習(xí)探索的興趣，培養(yǎng)了創(chuàng)新能力。本來是研究物理知識，結(jié)果又發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，負(fù)極產(chǎn)生氯氣，正極產(chǎn)生氫氣。物理跟化學(xué)進(jìn)行了融合。

例2：《制作水果電池》?在學(xué)習(xí)“電壓與電源”時，學(xué)生“制作水果電池”的實踐作業(yè)，從水果種類的選擇，金屬電極片的制作，到電壓獲得直觀證明，以及如何獲得較大的電壓，從實踐活動發(fā)起到最終展示，從課內(nèi)到課外，從初步成功到繼續(xù)改良，前后持續(xù)近兩周，學(xué)生充分參與，體驗了實驗及實踐的全過程。

3）地理與物理融合?比如有這樣一道題：?太陽從東邊升起、西邊落下是地球上的自然現(xiàn)象，但在某些條件下，在緯度較高地區(qū)上空飛行的飛機上，旅客可以看到太陽從西邊升起的奇妙現(xiàn)象，其條件是（）

A.時間必須是在清晨，飛機正在由東向西飛行，飛機的速度必須較大B.時間必須是在清晨，飛機正在由西向東飛行，飛機的速度必須較大C.時間必須是在傍晚，飛機正在由東向西飛行，飛機的速度必須較大D.時間必須是在傍晚，飛機正在由東向西飛行，飛機的速度不能太大?只有在具備太陽東升西落、地球自西向東自轉(zhuǎn)的地理知識前提下，才能運用物理原理解答本題。太陽從西邊升起，可見太陽處在西面，必須是傍晚，而且飛機的飛行方向必須跟地面上的物體即地球的自轉(zhuǎn)方向相反，且飛行速度大于該處地球自轉(zhuǎn)線速度的大小，故選C。4）語文與藝術(shù)融合?講授完語文課文《春天》后，聯(lián)合美術(shù)、科學(xué)、音樂等學(xué)科，布置帶有綜合色彩的融合性作業(yè)——“找春天”。學(xué)生要到戶外欣賞大自然風(fēng)光，畫春天美景，探究萬物生長的秘密，歌唱春天、描繪春天、享受春天，完成作業(yè)的過程也成為了感悟自然、享受生活的過程。各學(xué)科布置作業(yè)是縱向的，融合性作業(yè)是橫向的，縱橫交錯便形成獨特的、深受學(xué)生喜愛的作業(yè)布置模式。嘗試設(shè)計互補性作業(yè)、對比性作業(yè)、替代性作業(yè)、矯正性作業(yè)等等。跨學(xué)科作業(yè)設(shè)計的學(xué)科間合作，使得作業(yè)布置實現(xiàn)學(xué)科間的平衡，真正達(dá)到減負(fù)的效果，有利于拓展學(xué)生知識視野，重新整合學(xué)生的學(xué)習(xí)資源，促進(jìn)學(xué)生知識積累與運用。

3、主題法?主題法主要是針對某一問題展開，且問題本身的設(shè)計具有普適性和概括性的特征，在選擇主題之后通常會超越某一學(xué)科的局限性，讓其他學(xué)科的魅力凸顯出來。教師圍繞某個主題，多角度、多維度組織教學(xué)材料，從不同學(xué)科、不同領(lǐng)域深度解讀主題的作業(yè)。問題式作業(yè)是以問題為線索，圍繞內(nèi)容提出問題、解決問題的作業(yè)。這兩類作業(yè)能有效擴(kuò)大學(xué)生語言接觸量，為語言內(nèi)化創(chuàng)造基礎(chǔ)條件，促進(jìn)學(xué)生高階思維能力發(fā)展。1）科學(xué)與技術(shù)、社會融合?例1：《一度電的意義》

題目中提到的電的來源、在科技館騎單車發(fā)電是物理知識。后面提到的寫倡議是語文知識。

2）語文與多學(xué)科融合?例如，編寫一份報紙。要求：?1）自找合作伙伴。2）自擬報名，注意特色。3）內(nèi)容包括語文、數(shù)學(xué)、科學(xué)等學(xué)科和其他綜合性知識。插圖與版面設(shè)計可借助計算機完成。4）在自辦小報展覽會上介紹。每份報紙派出一人做主講，講解的內(nèi)容為編寫過程、報紙?zhí)攸c、版面設(shè)計等，編寫組其他同學(xué)可作補充。這一作業(yè)的合作方式，由正式群體、非正式群體和虛擬群體（網(wǎng)絡(luò)）共同完成，涉及的知識面較為廣泛，單靠一個學(xué)科的知識，學(xué)生是不能完成任務(wù)的。大家想在生活中完成一個真實的任務(wù)，都需要跨學(xué)科的意識理念，因為生活中的問題不可能分為物理的問題、數(shù)學(xué)的問題，肯定都需要綜合性地解決。

2、實施建議（1）提供思辨素材?思辨素材創(chuàng)設(shè)主題情境，激發(fā)學(xué)生參與活動的興趣，調(diào)動學(xué)生己有的基于該主題的經(jīng)驗，幫助學(xué)生建構(gòu)和完善新的知識結(jié)構(gòu)，深化對該主題的理解和認(rèn)識。學(xué)科知識可以促進(jìn)學(xué)生對思維主題或問題的深層次分析。這些知識內(nèi)容，可以成為思辨的素材，如成為思辨的觀點、具體的例子、引用材料等。（2）搭建思維支架，引導(dǎo)深層分析?沒有思維的支架，僅僅進(jìn)行知識的羅列，是沒有意義的。在作業(yè)中適當(dāng)給予學(xué)生思維支架，可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思辨。跨學(xué)科的思辨作業(yè)主要從思維能力、責(zé)任意識和文化等方面展開。通過運用思維支架，學(xué)生的思辨與其他學(xué)科不斷連接，最終學(xué)生的思維得以發(fā)散與發(fā)展，并且能夠挖掘特定主題所承載的信息。（3）設(shè)計驅(qū)動性核心問題?作業(yè)中，有一些核心的問題更為關(guān)鍵。核心問題要能引起學(xué)生的討論，要具有挑戰(zhàn)性。真實的驅(qū)動性問題可以連接各個學(xué)科與學(xué)生現(xiàn)實生活，構(gòu)建真實的情景，為跨學(xué)科學(xué)習(xí)提供內(nèi)在動力，促進(jìn)學(xué)生思辨能力的提高。跨學(xué)科作業(yè)指向?qū)W生的高階思維能力，高階思維的發(fā)生建立在問題的解決上，問題強調(diào)真實情境、開放環(huán)境下具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。有挑戰(zhàn)的核心問題建構(gòu)了復(fù)雜真實的學(xué)習(xí)情境，促使學(xué)生在問題解決的過程中開展多樣化的跨學(xué)科學(xué)習(xí)實踐活動，促進(jìn)高階思維的發(fā)展，確保項目化學(xué)習(xí)的持續(xù)性。（4）設(shè)計跨學(xué)科問題鏈?具有驅(qū)動性和挑戰(zhàn)性的核心問題，也許會讓學(xué)生無從下手。因此，為了使跨學(xué)科的項目式作業(yè)能夠促進(jìn)學(xué)生的思辨能力，項目化作業(yè)不僅要設(shè)計核心問題，還應(yīng)基于核心問題，設(shè)計問題鏈，從而由淺入深地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科思辨。

三、跨學(xué)科類作業(yè)的反思評價

1、策略一：問題表達(dá)?比如，物理與音樂的融合。《自制樂器》?學(xué)習(xí)聲現(xiàn)象時，進(jìn)行課外拓展實驗，讓學(xué)生自制樂器，并布置以下任務(wù)：?選項一：自制簡易的管樂器，如橫笛、豎笛、梳琴、葫蘆絲等。選項二：自制簡易的弦樂器，如吉他、提琴、琵琶、鋼琴、古箏等。選項三：自制簡易的打擊樂器，如鼓、镲、沙錘、串鈴、水瓶琴等。讓學(xué)生自制樂器時，設(shè)計以下評價問題：?①是否展示自制樂器的過程？

②是否清楚地介紹科學(xué)探究的思路和方法？有評估實驗的意識嗎？③是否用自制樂器演奏樂曲？（說明學(xué)生已經(jīng)懂得了樂理知識，且學(xué)會了科學(xué)探究）④視頻的錄制、剪輯等是否美觀大方？?課堂上進(jìn)行評價時，教師引導(dǎo)學(xué)生相互評價、適時點撥，不僅能幫助學(xué)生解決問題，還能讓學(xué)生找到自信心和歸屬感，為后期創(chuàng)新能力的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。2、策略二：學(xué)生展示?1）物理與生物融合?任務(wù)：我是“眼”說家?任務(wù)（二選一）1）科普小文章：以眼睛為視角，結(jié)合學(xué)習(xí)的內(nèi)容成果，向人們講述眼睛的故事

內(nèi)容要求：文中需包含人眼或透鏡成像原理及生活、生產(chǎn)和科技等方面的應(yīng)用內(nèi)容，主題自定；（充分發(fā)揮創(chuàng)造力或調(diào)查研究能力）2）課題小研究：探究下面的2個話題，講講自己的認(rèn)識，并圍繞眼睛的“困擾”有理有據(jù)地發(fā)出科學(xué)用眼的倡議

話題一：關(guān)于防藍(lán)光眼鏡話題二：關(guān)于太陽鏡?學(xué)生根據(jù)所選任務(wù)進(jìn)行小組匯報，匯報評價標(biāo)準(zhǔn)如下：

2）物理與美術(shù)融合（選自耿穎老師）在學(xué)習(xí)物體顏色的時候，可以讓學(xué)生用棱鏡制作“彩虹”。太陽光本來是白色，通過棱鏡折射，變成了七色光。讓學(xué)生知道，白光是復(fù)光色，能分解，為后續(xù)學(xué)生了解三原色提供思考依據(jù)。提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其體會物理知識來源于生活，服務(wù)于社會，感受物理的實用性，提高其分析問題、解決問題的能力。3、策略三——評價量表?1）物理與美術(shù)融合?例1：《我來打光，你來猜！》（選自任國清老師）

任務(wù)：把不同顏色的臉譜放在一個黑箱子中，用不同的色光照射臉譜，猜猜黑箱中臉譜的顏色，并觀察記錄下來。例2：《隔音墻改進(jìn)》（選自清華附中蔣煒波老師）

可以從美術(shù)和物理兩個學(xué)科的角度考慮，既要考慮到隔音效果，又要考慮到美觀。上圖右側(cè)是任務(wù)的評價量表。學(xué)生還可以展示他設(shè)計的隔音墻圖紙。2）物理與工程融合?例1：《制作半潛船》（選自胡志丹老師）

子任務(wù)1：設(shè)計半潛船的甲板、壓載水艙及船樓，并向客戶匯報你的設(shè)計方案。設(shè)計方案（設(shè)計藍(lán)圖，闡述原理）→計算論證（估算排水量以及船體最大浮力）→產(chǎn)品制作（制作船體模型）→工程測試（記錄航態(tài)）學(xué)生做任務(wù)前，肯定要提前告訴他評價的量表或量規(guī)，讓他清楚怎么做會更好。