“5E”模式下跨學(xué)科實踐活動教學(xué)探索

《義務(wù)教育課程方案（2022年版）》（以下簡稱“課程方案”）要求中小學(xué)校統(tǒng)籌各門課程安排不少于10%課時的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)與綜合實踐活動[1]。綜合實踐活動是一門跨學(xué)科的實踐性課程，在各學(xué)科開展的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)方面發(fā)揮引領(lǐng)作用，其理念與課程方案強調(diào)的用跨學(xué)科思維培養(yǎng)學(xué)生整體認(rèn)知世界的能力及實踐育人等理念完全吻合[2]?？鐚W(xué)科實踐活動本質(zhì)是跨向?qū)W生生活，在綜合性知識與學(xué)生真實生活之間建立鏈接?？鐚W(xué)科實踐活動是跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)與綜合實踐活動的雙向奔赴，是一種新型課程形態(tài)[3]?！?E”教學(xué)模式是一種基于建構(gòu)主義教學(xué)理論的模式，在跨學(xué)科實踐活動中有巨大應(yīng)用潛力。其中“5E”指：參與（Engagement）、探究（Exploration）、解釋（Explanation）、遷移（Elaboration）、評價（Evaluation）。教師采用“5E”模式跨學(xué)科教學(xué)能夠激活學(xué)生的多學(xué)科知識儲存，指引學(xué)生基于經(jīng)驗以整體視角發(fā)現(xiàn)問題，以觀察思考、創(chuàng)造表達(dá)等方式積極應(yīng)對問題；促進學(xué)科交融，引導(dǎo)學(xué)生舉一反三，實現(xiàn)有效遷移。筆者以“紅綠燈益智DIY”為例，以引導(dǎo)學(xué)生自覺遵守交通規(guī)則，在真實情境中解決問題，培養(yǎng)正確價值觀、科學(xué)思維方式、良好品格為導(dǎo)向，開展紅綠燈設(shè)計與制作的跨學(xué)科實踐活動，讓學(xué)生在實踐中自主探究、提升素養(yǎng)，以此實現(xiàn)課程育人價值。一、基于真實情境解決問題是跨學(xué)科實踐的應(yīng)有之義智能時代，學(xué)生的學(xué)習(xí)不限于學(xué)科體系內(nèi)的認(rèn)知，還應(yīng)關(guān)注真實情境中的做中學(xué)、用中學(xué)、創(chuàng)中學(xué)[4]?？鐚W(xué)科實踐項目主要源自生活中學(xué)生感興趣的問題、概念、任務(wù)、話題等[5]。學(xué)生只有自覺參與，在真實情境中親歷觀察、實驗、制作等過程，調(diào)用綜合能力和多學(xué)科知識，投入情感意志，持續(xù)深入探究，解決實際問題，并有效遷移應(yīng)用知識、經(jīng)驗，才能更好地實現(xiàn)有目的、有意義、有成長的實踐學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)唯有立足于生活才能高于生活?！凹t綠燈益智DIY”項目源于生活，并服務(wù)于生活。該項目融合了數(shù)學(xué)、語文、藝術(shù)、物理、歷史、信息科技等學(xué)科知識。筆者從學(xué)生發(fā)展需要和生活實際出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生在真問題、真任務(wù)、真情境中系統(tǒng)探究，獲得持續(xù)深度的真體驗、真感悟，為學(xué)生創(chuàng)造知行相融的機會，促進多學(xué)科有機融合，探索開展跨學(xué)科實踐活動、發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的高效路徑。（一）重整學(xué)科知識，挖掘轉(zhuǎn)化研究課題跨學(xué)科實踐為學(xué)生學(xué)以致用創(chuàng)造了機會，是學(xué)生自我成長的基石和實現(xiàn)價值的有效載體。筆者讓學(xué)生利用信息技術(shù)等知識制作紅綠燈，可以突破學(xué)科界限：以自然現(xiàn)象、生活常識以及社會現(xiàn)實問題（部分人不遵守交通規(guī)則）為實踐教學(xué)起點，從學(xué)生生活情境中發(fā)現(xiàn)有價值的問題并將其轉(zhuǎn)化為活動主題，體現(xiàn)實踐的關(guān)聯(lián)性、人文性、整體性和發(fā)展性。在信息科技、歷史、物理、藝術(shù)、語文、數(shù)學(xué)等多學(xué)科的支持協(xié)同下，筆者引導(dǎo)學(xué)生融會貫通多學(xué)科知識和方法展開紅綠燈的制作研究，增進知識與技能的重組延伸、統(tǒng)籌整合，促進學(xué)科課程和實踐活動課程有機融合。“紅綠燈益智DIY”教學(xué)中，筆者借助多媒體手段演示，引導(dǎo)學(xué)生實踐。學(xué)生觀看視頻，了解到“世界上第一個由紅、綠兩色燈組成的交通信號燈于1868年出現(xiàn)在英國倫敦”，這是對歷史的重溫。“紅、黃、綠顏色搭配的選擇是經(jīng)過長期科學(xué)的研究和實踐確定下來的”，光學(xué)原理的辯證應(yīng)用和色彩的精妙選取體現(xiàn)的是物理、藝術(shù)等學(xué)科知識與綜合實踐活動的精妙聯(lián)結(jié)。筆者整合知識并錄制視頻供學(xué)生學(xué)習(xí)，可以優(yōu)化他們的知識結(jié)構(gòu)，為其后續(xù)的實踐探索提供有力的生活和理論指導(dǎo)。（二）沉浸真實情境，激發(fā)學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力學(xué)生生來就有內(nèi)驅(qū)力，都渴望在許多層面上得到與自身產(chǎn)生共鳴的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，從而能自發(fā)主動地去實踐。教師需要做好陪伴者，搭建腳手架，創(chuàng)設(shè)直觀生動、真實有趣的情境以刺激學(xué)生產(chǎn)生情感共鳴（即“5E”教學(xué)起始環(huán)節(jié)：吸引）。唯有如此才能使枯燥乏味的知識學(xué)習(xí)過程有豐富附著點和切實生長點，讓學(xué)生內(nèi)心充盈力量：萌生內(nèi)驅(qū)力和自信心，在理論知識與應(yīng)用實踐的碰撞中真正理解知識、提升抗挫折能力，綻放自我?；顒右潦迹P者播放生活中常見的闖紅燈現(xiàn)象造成交通事故的視頻導(dǎo)入教學(xué)，讓學(xué)生深切感知交通事故猛如虎。學(xué)生觀看視頻得知“我國每年交通事故死亡人數(shù)居世界首位，平均每天有280多人死于車禍，其中中小學(xué)生人數(shù)就占8%左右”，心靈受到震撼，在共鳴中將交通安全意識內(nèi)化于心。筆者承前啟后，巧妙過渡，努力做到各環(huán)節(jié)間無縫銜接，將學(xué)生的思維引向深處，讓他們領(lǐng)會交通安全重于泰山。隨后，順勢引出遵守交通信號燈的重要性，幫助學(xué)生樹立安全規(guī)則意識，為他們搭建一座“知行之橋”，讓活動有廣度、有深度、有溫度。（三）引導(dǎo)學(xué)生進階，以提升素養(yǎng)為導(dǎo)向設(shè)計教學(xué)跨學(xué)科實踐活動是拓展學(xué)生學(xué)習(xí)時空、發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的有效途徑和方式。其目的不僅是讓學(xué)生獲得知識技能，而且要指向?qū)W生思想情感、思維方式、生活方式和價值觀的生成與提升。中學(xué)生認(rèn)知水平有限，缺乏自我保護意識，易發(fā)生交通事故。因此，對學(xué)生開展初步的交通安全教育不容忽視。筆者借助軟件發(fā)起“交通事故報警求救電話”的問卷測試，驅(qū)動學(xué)生思維運轉(zhuǎn)，調(diào)查學(xué)生對交通安全知識的了解情況，結(jié)果表明學(xué)生在交通安全方面的知識極為有限。筆者借助大屏公布答案：求救號碼“122”與全國交通安全日（每年12月2日）緊密掛鉤。學(xué)生在認(rèn)知沖突中提升了知識儲備和認(rèn)知層次。學(xué)生都渴望進步和成長，參與基于生活的真實測試讓實踐探究更有趣味、有價值、有意義，利于他們深度學(xué)習(xí)，提升科學(xué)思維和創(chuàng)造性解決問題的能力。二、創(chuàng)設(shè)梯度任務(wù)情境，精準(zhǔn)協(xié)同深化探究跨學(xué)科實踐活動凸顯了從學(xué)科拼盤到跨越學(xué)科的融合[6]。筆者引導(dǎo)學(xué)生基于前期興趣調(diào)動和對紅綠燈的認(rèn)知經(jīng)驗，進一步迸發(fā)對交通信號燈控制奧秘的求知靈感，自主融通物理、數(shù)學(xué)、語文、藝術(shù)等多學(xué)科知識，持續(xù)精進，讓他們在親身實踐、探究體驗中實現(xiàn)知識整合、拓展和加深（即“5E”教學(xué)核心環(huán)節(jié)：探究），以此建構(gòu)課程的意義感和成長感。（一）突破重難點，達(dá)成具體化、情境化、個性化的活動目標(biāo)教師開展跨學(xué)科實踐應(yīng)明確目標(biāo)定位，應(yīng)從價值引領(lǐng)、思維啟迪、品格塑造的高度設(shè)計教學(xué)。在實踐活動中，筆者首先引導(dǎo)學(xué)生思考紅綠燈在生活中的作用，讓他們分組討論如何選擇信號燈顏色，賦予每個學(xué)生獨特的學(xué)習(xí)和成長機會；然后讓學(xué)生觀看視頻，了解紅綠燈的演變歷程，開闊視野，逐步修正自身觀點和判斷，明晰選擇紅、黃、綠三色燈顏色搭配的科學(xué)依據(jù)，從而不斷將探究引向深處。本次實踐課程的授課對象是八年級學(xué)生（沒學(xué)過發(fā)光二極管、串聯(lián)、并聯(lián)等相關(guān)物理學(xué)的知識）。學(xué)生要根據(jù)生活實際深入思考、理解紅綠燈中的電路原理并自主接通紅綠燈電路，無疑有難度。筆者借助虛擬實驗平臺著重針對接通單個或多個發(fā)光二極管（LED）電路相關(guān)知識原理進行講解和滲透：由點亮單個LED的基礎(chǔ)電路圖到點亮兩個LED的串聯(lián)和并聯(lián)電路圖，再到點亮三個LED的多種電路圖，由淺入深、循序漸進，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)其中規(guī)律，在各個電路圖中對比分析。學(xué)生通過虛實結(jié)合的實踐探究，發(fā)現(xiàn)不同、理解不同、接納不同，凝練相同，最終結(jié)合自身生活經(jīng)驗、依據(jù)紅綠燈交替獨立亮燈的方式，理解紅綠燈并聯(lián)的原理。電路中LED的符號涉及等邊三角形，LED具有單向?qū)щ娦裕黝惒煌娐方油ㄋ璧碾姵財?shù)量亦不同，電路的繪制等離不開數(shù)學(xué)和物理學(xué)科知識的融通應(yīng)用，這為具有不同潛能的學(xué)生進行差異化的探究提供了無限空間。（二）同心攜手攀高峰，綜合優(yōu)化顯奇功跨學(xué)科實踐重心在于“實踐活動”，強調(diào)學(xué)生積極應(yīng)對并解決現(xiàn)實生活情境中的問題[7]。學(xué)生以小組為單位成立學(xué)習(xí)共同體，成員分別主動承擔(dān)起組長、記錄員、記分員、安全員、衛(wèi)生員等職責(zé)。筆者設(shè)計學(xué)生獨立自研、初探組裝、小組合作探究、觀看組裝視頻自查檢驗等環(huán)節(jié)，給學(xué)生充足的時間進行思考和實踐。深入研討后，學(xué)生在相互切磋技藝中以身悟道、凝練電路連接的實踐智慧，正確設(shè)計、制作、接通紅綠燈電路，體驗自主認(rèn)知和科學(xué)實驗的樂趣，形成分析、解決問題的能力。筆者針對學(xué)生實際情況兼顧群體需求設(shè)計此研究性科技實踐活動，有利于激發(fā)和保持學(xué)生獨立思考、溝通協(xié)作、持續(xù)探索的興趣，也有利于學(xué)生綜合學(xué)習(xí)紅綠燈各類知識并建構(gòu)個性化的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生實事求是、嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的態(tài)度和鍥而不舍、精益求精的科學(xué)精神。三、營造情感靈動的課堂氛圍，促進深度學(xué)習(xí)與實踐體驗學(xué)生提升素養(yǎng)離不開深度學(xué)習(xí)。開展深度學(xué)習(xí)活動有利于學(xué)生在切身體驗中發(fā)展高階思維能力。筆者為學(xué)生提供一定的外部資源，調(diào)動學(xué)生運用內(nèi)在資源，將知識融會貫通，通過內(nèi)部自省、外部反饋、綜合思考，讓學(xué)生在跨學(xué)科實踐中懂自己、愛自己、發(fā)現(xiàn)自己、成為自己。（一）智慧共飛揚，快樂滿心房教師組織跨學(xué)科實踐活動，應(yīng)賦予學(xué)生自由平等、彈性開放的學(xué)習(xí)時空，支持學(xué)生成長。在制作紅綠燈的科技實踐活動中，學(xué)生先獨研，隨后小組成員各司其職、同探討共研究，在好奇心驅(qū)動下深入思考，線上線下虛實結(jié)合不斷摸索電路的正確連接方式，提升認(rèn)知水平，開啟自主管理和自主發(fā)展的實踐之旅。在實踐活動過程中，筆者利用信息技術(shù)巧妙引入音樂元素，讓每個手腦并用的探究環(huán)節(jié)都伴隨靈動悠揚的樂曲，為學(xué)生營造舒適、和諧的探究氛圍，讓實踐場域蘊含詩意，激活小組群策群力去感知、去體驗、去發(fā)現(xiàn)的動力情愫；引導(dǎo)學(xué)生在充滿個性和靈動的課堂里保持內(nèi)在穩(wěn)定和外在開放，在充滿愛與尊重的實踐場域中持續(xù)成長，積累經(jīng)驗、增長智慧、升華情感。（二）任務(wù)驅(qū)動深度探究，升華活動意義為進一步優(yōu)化校園環(huán)境，提高安全性，筆者結(jié)合實際為學(xué)生布置了如下任務(wù)：為校園的十字路口設(shè)置一個獨特的紅綠燈。此環(huán)節(jié)的教學(xué)旨在讓學(xué)生在真實任務(wù)、真實情境、真實體驗中以身悟道、知行合一，服務(wù)自我、服務(wù)社會。在真實任務(wù)驅(qū)動下，學(xué)生首先繪制紅綠燈電路圖，然后獨立思考初探組裝（如圖1），并運用項目組集體智慧協(xié)作共勉，深入探索和嘗試，最后奇思妙想為自制的紅綠燈代言，實現(xiàn)知識和能力的自我超越。活動任務(wù)環(huán)環(huán)相扣，層層遞進，不斷深化，有利于學(xué)生深入理解交通信號燈各知識點間的關(guān)聯(lián)并自主建構(gòu)知識。實踐活動在學(xué)生合作探究、深度體驗的過程中推進，處于主體地位的學(xué)生運用手持設(shè)備記錄活動的精彩過程及有效信息，撰寫個人所思所獲、活動趣事、體驗感悟……活動末尾，筆者讓學(xué)生通過思維碰撞和智慧互換，靈活運用語文、美術(shù)學(xué)科知識，利用繪畫軟件設(shè)計交通安全宣傳標(biāo)語（如圖2）。學(xué)生參與全部設(shè)計制作后感悟更加深刻，他們?yōu)樽约旱募t綠燈代言，點亮自己心中的紅綠燈。學(xué)生在真誠、自由、純凈的學(xué)習(xí)時空中感知生命可貴，明白生命遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止一個紅綠燈。如此，交通安全理念扎根心中，牢牢樹立自覺遵守交通信號的規(guī)則意識，維護自身和他人的生命安全，讓文明出行成為一種習(xí)慣，實踐的意義得以升華。四、規(guī)范實踐，面向未來“知識是不可能脫離活動情境而抽象地存在的，學(xué)生的學(xué)習(xí)應(yīng)該與情境化的社會實踐活動結(jié)合起來。”[8]此跨學(xué)科學(xué)習(xí)活動與社會發(fā)展問題、學(xué)生未來需要等方面息息相關(guān)。教師設(shè)計跨學(xué)科實踐活動，不僅要重視情境的創(chuàng)設(shè)、任務(wù)梯度的設(shè)計，而且要關(guān)注學(xué)生實踐操作是否規(guī)范，并且要與未來生活建立連接。在學(xué)生實操前，筆者先引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識制作所需的各項材料，為實踐提供有力的基礎(chǔ)理論指導(dǎo)，并給予溫馨提示“規(guī)范操作，用電安全”，督導(dǎo)各組安全員負(fù)起責(zé)任，保障實踐有效開展。隨著活動的深入開展，學(xué)生在動手動腦、手眼協(xié)調(diào)的科技制作中，掌握了基本電路連接的技術(shù)，順利地依次點亮紅綠燈，成為知識的主動建構(gòu)者?；顒咏?，筆者引導(dǎo)學(xué)生在展評交流中分享成功的喜悅，總結(jié)得失，解釋并歸納（即“5E”教學(xué)關(guān)鍵環(huán)節(jié)：解釋）點亮紅綠燈的關(guān)鍵要素，即電路連接的正確性、牢固程度、LED不亮?xí)r要自我檢測等，以此檢驗學(xué)生是否真正理解紅綠燈并聯(lián)的連接方式，助力學(xué)生建立系統(tǒng)的思維模式，提高科學(xué)探究的興趣。（一）融合創(chuàng)新，物化成果物化創(chuàng)意是學(xué)習(xí)與實踐的目標(biāo)?！?E”教學(xué)倡導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)所思所得遷移應(yīng)用于生活。在知行合一的科技制作活動中，學(xué)生的空間建構(gòu)能力得以調(diào)動；集思廣益設(shè)計“交通安全宣傳標(biāo)語”是對學(xué)生語文、藝術(shù)素養(yǎng)的創(chuàng)新考驗。學(xué)生深入理解、巧思妙想、萌發(fā)精致創(chuàng)意，在組長的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)和記錄員的凝練下筆錄為有形可視的“我的紅綠燈”（記錄在任務(wù)單內(nèi)，并將標(biāo)語寫在紅綠燈木板上。學(xué)生臨場創(chuàng)作：“紅燈赤顏正襟危坐，黃燈金顏千鈞一發(fā)，綠燈青顏直行無礙。”“紅黃綠，護交通秩序。三大色，守人身安全?！薄?。學(xué)生將作品應(yīng)用于未來生活，創(chuàng)造和表現(xiàn)多元的實踐之趣。每個學(xué)生都是一道別致的風(fēng)景，都擁有世間獨一無二的美妙色彩。教師開展跨學(xué)科實踐活動能有效提升學(xué)生思維品質(zhì)，讓學(xué)生在真實的情境體驗中逐步形成正確的價值觀、責(zé)任擔(dān)當(dāng)?shù)囊庾R和勇于開拓創(chuàng)新的精神。在學(xué)生親歷、體驗、探究的過程中，拓寬和提升了對紅綠燈的原有基礎(chǔ)認(rèn)知，接受紅綠燈歷史文化的熏陶，并受到交通安全理念和維護交通秩序的心靈洗滌。（二）成果推廣，融通生活跨學(xué)科實踐讓學(xué)生在活動中體驗各學(xué)科知識方法間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，并向生活、社會延伸，塑造他們將來進入社會必備的品格和能力[9]。展學(xué)言思是學(xué)生對知識技能鞏固深化、與同伴共同提高的過程。筆者注重活動成果分享，并促進成果的推廣應(yīng)用，為學(xué)生的生活提供強有力的服務(wù)和指導(dǎo)。在踐行、感悟、分享、反思和總結(jié)過程中，喚起學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)和綜合能力。在成果展評過程中，學(xué)生掌握了紅綠燈制作的技巧，理解了紅綠燈被點亮的關(guān)鍵要素，完成了宣傳標(biāo)語的創(chuàng)意設(shè)計，感受到科學(xué)研究的魅力，開闊了視野，發(fā)展了個性特長，找到科技探究的新思路，突破固有思維，“向新而行”?！拔业募t綠燈”亦可作為自己的生活擺設(shè)或贈送親友。筆者以趣味活動深入引領(lǐng)學(xué)生將交通安全牢記心間；用愛心、更用智慧呼吁身邊人攜手自覺遵守交通信號燈，共建人類文明家園。“紅綠燈益智DIY”活動實現(xiàn)了學(xué)生所學(xué)知識與社會生活的有效聯(lián)結(jié)。（三）多元評價，有的放矢對于學(xué)生而言，跨學(xué)科實踐能促進主觀認(rèn)知與客觀現(xiàn)實的有效聯(lián)結(jié)，理論知識與情感體驗的有效聯(lián)結(jié)；對于教師而言，能促進知識結(jié)構(gòu)的綜合性與系統(tǒng)化。筆者實施發(fā)展性、過程性評價，診斷活動開展的情況，記錄、評估學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平，保障了活動有序有效開展。