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编辑/王璐 统筹/孙习涵

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1、从人工智能视角反思课堂教学的转向。

2、思维深度参与的跨学科主题学习如何开展？

如果要用两个词来归纳概括一下人工智能时代下的学习特征，那就是：主动、深度学习。

OECD国际成人能力评估调查项目曾对人工智能的能力做了一个评测。2016年的评测结果显示，人工智能能够100%完成听说读写等基础性任务，但是对于高阶思维、模糊性问题分析等高阶任务处理的表现稍有逊色；2021年的评测结果，人工智能对于真实情境中复杂挑战性任务的完成率已能达到70%以上，因此，OECD推测，到2026年的时候，人工智能约能够完成80%-90%的高阶任务。

但从当下人工智能的迅猛发展趋势来看，或许到了2026年，我们人类无法完成的很多复杂高阶任务，人工智能都能够完成。

为何人类能做到的很多事情，人工智能能够做得更好？人工智能相比人脑，在以下五个方面具有优势：

1、速度快，能够快速迭代和优化；

2、能够实现精确的计算；

3、能够并行、处理大量数据；

4、能够自动化、标准化和迭代化；

5、不受疲劳和情绪的影响

从人工智能的视角反思我们的课堂教学，我们需要从以下几个方面进行改变：

首先，要持续地提升学生的学习动机，尤其是内在的学习动机。人工智能不存在学习动机问题，它始终在不断学习、建构和迭代。

其次，要建立学生的思维模型。人工智能擅于提取有效信息，将相似信息建立关联，形成模型。而我们的教学如果仅仅是提供碎片式的学习，不能支持学生更深入的思考，就无法帮助学生建构出自己的思维模型，自发地提出问题和解决问题。

第三，要支持学生的自适应学习。人工智能可以选择自己想要的内容进行学习。在教学中，我们要给学生提供多学科背景下的学习，让学生找到自己感兴趣的学习线索，进行自适应学习。

第四，让学生经历跨学科背景下的多任务学习。

第五，强化学习。人工智能能够不断地试错，我们让学生经历的强化学习不是通过大量的做题，而是让学生不断经历探索和试错，真正促进学生心智结构的改变。

第六，迁移学习，让学生能够将所学的知识用于解决真实情境问题，形成素养。

第七，反馈循环，加强自我反思。

新课标所提出的核心素养包括学科观念、学科思维、学科实践和态度责任四个方面。

从情感的视角，学生需要主动学习，来激发思维动机；

从学科思维的视角，学生需要动用多种思维模型，开展深度学习，完成思维进阶；

从学科实践的视角，学生需要建构思维模型，将它迁移到其他领域，用于解决问题；

从学科观念的视角，学生需要通过不断的反思，形成比较稳定的学科观念，并不断更新与迭代。

新课程对我们的学科教学提出了四个重要的价值取向：素养立意、注重综合、加强实践、突出思考。

《义务教育课程方案（2022年版）》中明确提出原则上各学科用不少于10%的课时设计跨学科主题学习。

对于跨学科视角下的学习方式变革，我们可以采取两条路径：第一，从跨学科的视角开展学科教学，第二，从跨学科课程自主设计与实施的视角进行跨学科学习。

1.从跨学科的视角开展学科教学

跨学科视角下的学科教学需要放在单元整体教学的框架下进行，在此基础上，要关注单元教学目标、单元学情分析、单元学习进程、单元教学评价这四个必备要素。

单元教学要以核心概念为统领，指向核心概念的教学便于我们判断所学的零碎的、片段式、现象性知识的教育价值有哪些，同时能够将相关知识整合进来，实现少而精的教学。

在跨学科视角下，在核心概念（主题、任务群）的统领下，开展学科教学需要明确本单元的核心内容在核心概念（主题、任务群）进阶学习过程中所处的位置；单元教学目标和单元学情分析需要对教材进行分析；单元内容组织需要教师结合当地的真实情境、各类资源重新组织课程内容。

在单元学习结束之后，设计一个持续性应用，目的是帮助学生将新知纳入旧知结构中，并和未来要学的知识发生关联，形成持续性的反馈应用，提升学生用新知识解决实际问题的能力。

总之，跨学科视角下的学科教学要求教师要紧紧围绕学科核心素养，突出学科内整合、与真实问题结合，建立学科思想框架，发展学科观念，提高批判性、创造性思维和问题解决能力。

2.跨学科课程学习

在核心素养视域下，跨学科主题学习是将学习置于一种真实的情景中，综合运用两种或两种以上的学科知识，解决问题、完成任务，培养分析问题和解决问题的能力，以提升核心素养的学习方式。

跨学科学习是紧紧围绕真实问题进行的研究和实践。是对学科知识逻辑的挑战。在解决问题中，整合、迁移多个学科的核心概念，持续深入探究解决问题。

1.跨学科主题学习的模型设计

首先，我们来理解跨学科主题学习中的“主题”一词。主题是围绕一个中心话题或者问题展开的内容集合，它就像条主线，将不同学科的知识、技能、观念等要素编织在一起。一个主题中除了主要线索还有多个其他线索。

因此，在跨学科主题学习中，学生往往可以找到一条适合于自己的线索。

例如，杭州市基础教研室附属学校的校园里有一堵蔷薇花墙，是学校的保安带领几个孩子用几年的时间种出来的。学校利用这面墙开发了“蔷薇花开，生命成长”的跨学科主题学习课程。如：探究蔷薇花墙中种植蔷薇花的数量涉及到数学问题；观察记录蔷薇花的生命成长变化涉及到科学问题；创作蔷薇花的诗歌，描述蔷薇花之美涉及到语文问题。

哈尔滨新区师范附属小学校利用临近冰雪大世界的地域资源，开展了“设计冰雪大世界门票”的跨学科学习。

首都师范大学附属育新学校则开发了“校园门口的那些事儿”的跨学科主题学习，关注某一时段中校门口人车分流的问题。

总之，跨学科主题学习的主题可以是自然现象，可以是地域和历史现象，也可以是社会热点问题。只要这个问题是学生所熟悉的，想要了解的，它都可以称之为重要的跨学科主题。

那么，主题、现象和问题这三者之间存在怎样的关系，我们如何从现象中提取主题，从主题中发现问题？

主题源自于现象，日常生活中教师、学生所关注的现象都可以尝试整合为主题；而现象可以为主题提供丰富的素材。

主题会引发并框定学生的问题，使得跨学科学习拥有了边界。主题为问题提供准备，而问题则深化了对主题的理解。

情境中的现象即是问题的对象。

跨学科主题让我们有机会把世间万物联系起来，它起源于一个大的问题。

2.跨学科主题学习的设计框架

在有了主题之后，我们如何明确问题，基于学生实际情况，开展跨学科主题的设计与实施？

（1）跨学科主题学习的二个逻辑

包括教师教学设计的逻辑和学生学习实践的逻辑。

从教师教学设计的逻辑而言，需要考虑各学科的概念结构，明确涉及到每门学科指向的核心概念是什么；需要明确学生的学习认知过程，即思维进阶的过程，要关注学习过程中学生思维模型的形成。

从学生学习实践的逻辑而言，需要针对学生的学习认知过程设计驱动性问题，基于问题形成指向学习本质的问题链，支撑结构化任务的设计。在结构化任务设计的时候，能够让每个孩子找到自己的线索。

（2）跨学科主题学习的四个实施要点

第一，突出思维模型的素养目标制定。

学生的深度学习依赖于他们的思维深度参与到探究实践活动中，因此教师在制定素养目标的时候要突出对思维模型的建构。

在学科知识维度，除了关注到各门学科的主体知识，还需要关注到跨学科概念，包括尺度、因果、变化、稳定、物质、能量、结构、功能等。而这些跨学科观念的上位即是对于世界和人类认识的观念。

在学科思维维度，要动用多门学科的思想方法以及通识性跨学科的思想方法，包括批判性思维、创造性思维、系统思维、模型思维、问题解决思维等。

在学科实践维度，要动用多门学科实践技能及通用实践技能，包括交流协作技能、团队组织技能、自主学习等。

在态度责任维度，除了对多门学科本质的理解，还有通用性的态度责任，比如求真崇善、质疑精神、创业精神、坚韧品格等。

例如，八年级《探秘颐和园“金光穿洞”》跨学科主题学习围绕北京颐和园“金光穿洞”这一美丽壮观的现象展开探究实践活动，涉及到多门学科的知识。学生在探究的时候涉及到多门学科的学习目标，而要制定学习目标首先要明确各门学科的核心概念。

在这一活动中，涉及到物理学科中光的折射与反射问题；地理学科中太阳高度角、方位角问题；数学学科中用函数寻找入射光线与水平面夹角变化规律；语文学科中用一段文字来描述如何拍到“金光穿洞”这一现象等。

在将本活动所对应的各学科核心概念的上位概念抽象出来之后，得到了跨学科概念：不同的结构会产生不同的功能，当你想改变某个物品、组织的功能时，你一定要考虑它的结构。

在此基础上，设计了如下的素养目标：

第二，整合学科思想方法，形成多个思维模型。

新课标中明确提出了各门学科的学科思维，我们将不同学科的学科思维整合，可以得到通用性的思维模型，包括系统思维、问题解决、论证批判、辩证思维、抽象概括等。

以系统思维为例，在解决“金光穿洞”问题时，教师带着学生建立了各种模型，首先挑选十七孔桥洞中最矮的洞作为研究对象，建立对象模型；接着建立太阳高度角变化，以及太阳方位角与桥的走向之间的过程模型；再运用数学函数模型、物理概念模型、应用问题模型，实现了对已有知识的再建构。

在此基础上，学生会运用多种思维方法完成模型建构和问题解决的过程。

再比如，问题解决可以运用如下的思维模型：

第三，设计指向问题本质的问题链。

指向问题本质的问题链具有如下特征：

实现教学目标;

根据学生的已有知识或经验；

针对学生学习过程中将要产生或可能产生的困惑;

将主题单元或一课时认知内容转换为层次鲜明、具有系统性的一连串的学习问题;

是一组有中心、有序列、相对独立又相互关联、具有内在逻辑关系的问题。

教师需要进行创造性的加工，将问题变为情境化的、学生的真问题，引导学生的思维逐步走向深入；主问题下的子问题设计需要形成一个个逻辑线索。学生经过这样长期的学习，就会比较容易形成思考问题和解决问题的模型。

第四，依据问题链，设计结构化的学习任务。

在《探秘颐和园“金光穿洞”》跨学科主题学习活动中，教师聚焦核心概念，明确学习内容的进阶，设计逻辑自洽、层层深入的问题链，对应问题链设计结构化任务，让学生在实践中完成问题解决。

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作者丨李霞

编辑 | 王璐

统筹 | 孙习涵