科学教育导向下跨学科项目化学习与“五育”融合的路径构建-以七年级地理“探寻热带雨林的固碳功能”为例

——科学教育导向下跨学科项目化学习与“五育”融合的路径构建——以七年级地理“探寻热带雨林的固碳功能”为例摘要:《义务教育地理课程标准(2022年版)》(简称新课标)强调地理课程跨学科主题学习的课时容量不少于本课程总课时的10%｡本文以七年级地理课程“探寻热带雨林的固碳功能”为例，探索如何通过跨学科整合提升学生的核心素养｡本文以地理学科为主体，融合生物､数学､艺术､信息技术等学科，围绕“光合作用—碳循环—人地协调”逻辑主线，设计“了解森林固碳原理”“认识热带雨林固碳功能”“探究雨林与全球气候关系”三层次结构化任务链，通过创设真实情境，引导学生开展实验探究､数据分析､创意设计及社会实践，形成多样化成果，并构建多维动态评价体系｡实践表明，跨学科主题学习通过学科知识融合､真实问题驱动及分层任务实践，有效促进了学生区域认知､综合思维､地理实践力及人地协调观的发展，为核心素养培育提供了可操作的范式｡关键词:初中地理；跨学科；主题学习；“五育”融合在新课标背景下，科学教育已成为义务教育阶段的核心导向，其核心要义在于打破学科壁垒､落实“五育并举”,培养学生的科学素养､综合实践能力与全面发展的核心素养。跨学科项目化学习作为衔接科学教育与学科教学的重要载体，以真实问题为驱动，整合多学科知识与方法，为“五育”融合提供了可落地的实践路径；而“五育”融合则为跨学科项目化学习注入价值引领，避免知识学习与素养培养脱节，实现“以知润心､以行立德”的育人目标。本文通过实验探究､数据建模等活动培养学生的科学认知､科学思维与科学实践能力，又推动“五育”融合落地，以知识探究夯实“智育”基础，以实验操作与社会实践强化“体育”(实践行动力)与“劳育”(问题解决力)导向，以热带雨林生态之美与环保创意设计涵养“美育”素养，以人地协调观与全球生态责任感厚植“德育”情怀｡实践表明，此类跨学科主题学习既能通过学科知识融通与真实问题驱动，有效提升学生地理区域认知､综合思维､地理实践力及人地协调观，又能为科学教育的深度实施与五育融合的有机渗透提供可操作的教学范式｡一、聚焦跨学科主题整合，锚定素养导向目标跨学科主题学习参照新课标教学建议设计，结合学生的学习疑惑点构思｡教师要围绕核心主题明确各学科融合占比，聚焦跨学科知识整合，确定素养导向的学习目标，整体规划跨学科主题学习活动｡(一)厘清跨学科主题学习的学科结构开展跨学科学习要先厘清学科主题学习与跨学科主题学习的关系｡以学科主题学习为主线保证学习深度，以跨学科主题学习为补充拓展学习广度，结合主题特点和学生认知，合理设定各学科融合比例，实现学科协同育人｡笔者以“探寻热带雨林的固碳功能”这一主题为例，该主题与第十章第二节“巴西”内容密切相关，即在全球气候变化背景下，聚焦热带雨林的固碳功能｡因此，该主题以地理课程内容为主体，融合生物学､数学､美术､信息技术等多个学科：学生通过地理学科工具的使用和实践的开展，探究热带雨林与全球气候变化的关系，形成保护地球家园的观念｡通过生物学科实验探究等途径，学生将认识植物光合作用的过程，了解森林对固碳的贡献，从而提升科学思维和探究实践等核心素养；通过数学学科运用数据绘制统计图，学生量化不同热量带森林的固碳能力，通过数学的眼光观察现实世界；通过艺术学科，学生围绕题材，提炼主题，设计并制作美术作品，提升审美感知､艺术表现和创意实践等核心素养；通过信息技术搜索信息，学生使用数字化方法整理和分析信息，解决生活中的实际问题｡如此，多种学科有机融合，结构分布合理，有利于活动的整体开展。(二)锚定素养导向的学习目标跨学科学习活动需以目标为导向，围绕核心素养培育有序开展｡因跨学科学习融合多学科内容，制定学习目标时要综合考量，将各学科目标融入整体学习活动中｡结合本次学习主题与学科融合结构，本次活动以核心素养为核心制定目标，将生态意识培育作为本次跨学科学习的核心素养指向:

(1)通过观察､比较校园绿色植物生长状况､绘制光合作用示意图，学生了解森林的固碳原理，增强热爱自然､敬畏自然之情｡

(2)通过设计､绘制统计图，学生比较不同热量带森林的固碳能力，认识热带雨林强大的固碳功能，掌握运用图表表达､分析地理信息的能力｡

(3)通过实验探究､图表资料､绘制思维导图，学生探究热带雨林和全球气候的关系，理解保护热带雨林的必要性，增强社会责任感､树立人与自然和谐共生的观念｡

(4)通过聚焦真实地理问题，教师引导学生进行实践探究，培养学生运用多学科知识和方法解决问题的能力，提高学生的问题解决能力｡

(5)通过小组合作､探究学习，学生提升团队协作､信息分析､交流表达等能力，形成勇于创新､主动学习､乐于分享的良好品格｡通过以上具体目标的设定，“探寻热带雨林的固碳功能”以地理区域认知､综合思维､地理实践力和人地协调观四个维度为核心素养目标，兼顾关联学科的跨学科学习目标。二、创设进阶性真实情境，构建结构化任务链确定学习目标后，教师需设计对应学习任务，落地素养培育，引导学生在真实情境中进行实践探究｡因此，学习任务的设计需立足现实，选取学生生活中可能接触到的真实问题展开｡(一)结合时事热点，创设真实情境本次学习活动立足学生生活实际与已有知识经验，教师设计兼具趣味性和参与性的情境任务并提前告知学生｡结合全球气候变暖的背景与我国“双碳”发展目标这一时事热点，笔者设计了“帆布袋上的低碳倡议”创意活动，在班级内开展环保帆布袋手绘评比，优秀作品将在学校宣传窗展示，让手绘帆布袋成为可传播的低碳生活倡议载体，充分调动学生的参与热情和创作积极性｡(二)依据教学规律，结构化任务链新课标强调逐步积累在真实情境中学习的经验，提高对跨学科问题的研究能力，要求任务设计既要贴近现实问题，又要符合认知规律｡在确定开展“帆布袋上的低碳倡议”活动后，教师根据教材内容，结合学生的认知规律，基于“光合作用—碳循环—人地协调”理论逻辑，围绕热带雨林固碳功能与气候关系的核心问题设计了三条任务链：了解森林的固碳原理；认识热带雨林的固碳功能；探究热带雨林和全球气候的关系，以真实情境任务为载体推动素养培育｡三、设计分层次学习活动，推动素养进阶落地跨学科主题学习的实施要兼顾学生的认知差异与发展需求，通过分层化活动设计与差异化任务驱动，实现“因材施教”与“素养落地”的双重目标｡基于学生能力水平与学习兴趣，本案例将活动划分为基础层､提升层､拓展层三个层次，并通过跨学科活动方式展示学习成效，从而形成素养落地的闭环｡(一)基础层活动：立足学科主干，夯实实践基础在任务链一“了解森林的固碳原理”环节，教师设计了面向全体学生的基础层学习活动，校园调查：学生观察校园植被分布与生长状况，撰写调查报告，关联“绿色固碳”与日常环保行动｡观察活动以地理学科为核心，聚焦基础能力培养｡随后，学生在课堂上制作“模拟生态瓶”,通过生物学科实验探究“光合作用”的条件，验证植物固碳原理，兼跨生物学科知识，强调知识的理解与应用，确保每位学生掌握跨学科学习的基本逻辑与工具方法｡(二)提升层活动：强化问题解决，深化综合思维在任务链二“认识热带雨林的固碳功能”环节，教师开展角色辩论活动：分组扮演政府官员､环保组织､当地居民等角色，围绕“雨林开发与保护”展开辩论，融合地理､政治､伦理学视角｡针对具备一定能力的学生，侧重跨学科融合与复杂问题分析｡通过信息技术进行气候模型建构：模拟热带雨林面积变化对全球二氧化碳浓度的影响，在了解森林面积､二氧化碳浓度与全球气候变暖之间的关系后，整合实验数据､气候资料与生物知识，绘制“热带雨林固碳功能与全球气候反馈机制”思维导图｡此层级注重逻辑推理与证据链构建，培养学生基于多学科证据提出解决方案的能力｡(三)拓展层活动：聚焦创新实践，培育高阶素养面向学有余力的学生，以开放性任务驱动创新表达与社会参与，即结合“双碳”目标，根据当下热点进行“帆布袋上的低碳倡议”,跨学科创意作品：以美术学科为载体，制作“热带雨林固碳功能”科普动画或立体模型，融入信息技术展示与互动设计｡此层级强调实践创新与社会责任感，引导学生将知识转化为现实行动｡四、呈现多样化作业成果，优化多维动态评价教师要鼓励学生发挥主观能动性，创新活动成果｡同时，教师要优化学习评价，既要有自我评价，又要有生生互评､师生互评相结合的他人评价，以提高学习活动的有效性｡(一)多样化成果呈现教师鼓励学生用擅长的方式完成活动作品，每个任务都要上交相应的作品｡例如，在“了解森林的固碳原理”环节，有记录学校校园的香樟树等照片，来展示树的南面和北面｡在研究植物的光合作用时，学生制作了简易却精美的生态瓶，增加了课堂的趣味性，也激发了自身的学习兴趣｡再如，探讨对巴西热带雨林的破坏对全球带来的影响时，学生通过角色扮演(环保者等)协商保护方案，探讨碳中和目标与“人类命运共同体”理念，促进学生生态认知､协作能力与全球责任意识的多维提升，课堂趣味性十足｡学生通过设计思维导图串联雨林破坏､碳汇减少与极端气候事件的逻辑链，并转化为立体模型；实践类成果，如《低碳校园倡议书》和“帆布袋环保作品展”,则通过校园提案､社区展览等形式，将知识迁移至真实问题解决，彰显社会责任与创新行动力｡以上多样化的成果呈现有效诠释了固碳的意义，兼具科学性与艺术性｡(二)多维度评价优化核心素养导向下的跨学科主题学习评价，秉持“学为中心”的理念，通过学生自评､生生互评､教师评价相结合的方式，融合过程性评价､表现性评价､诊断观察评价及SOLO分层评价等多元评估策略，对学生学习各阶段进行全面观察与评价｡从基础到高阶逐步分析，教师精准把握每位学生对地理核心素养的理解与落实情况，同时开展针对性的补偿教学与知识积累，提升学生的综合学习能力｡学习小结是学生参与活动后的自主总结，也是自我评价的重要形式｡自主小结主要采用书面撰写与个人汇报的方式，引导学生梳理并表达学习过程中的深刻体会｡在本次跨学科主题学习的全程，每位学生均需完成自主小结，明确阐述自己在森林固碳主题学习中的实践行动､问题解决过程与知识能力收获｡本次评价兼顾过程性与结果性双重维度：过程性评价侧重小组内考核，由学生自评与小组互评共同完成；结果性评价则以生生互评和师生评价为核心｡针对本次跨学科主题活动的团队协作表现，评价主要从八个维度展开评价｡第一，信任与包容｡学生需评价自己在活动中是否经常表现出对他人､小组的信任，能否尊重并包容他人的失误，从自我认知和小组反馈两个角度进行综合考量，反思自身在团队协作中的包容度与信任建立能力｡第二，问题提出｡教师重点关注学生是否能够在活动中主动提出建设性问题，这些问题对小组探究是否有推动作用，通过自评和小组互评，激励学生积极思考､大胆质疑｡第三，责任担当｡教师评价学生是否愿意为达到小组目标而主动承担难度大的任务，不推诿､不退缩，以此培养学生的责任意识和担当精神，让学生在实践中理解团队目标的实现需要每个人的付出｡第四，经验分享｡教师考察学生是否乐于和他人分享自己的经验､资源及学习心得，通过分享促进小组内部的知识流通和共同进步，同时也锻炼学生的沟通表达能力｡第五，倾听理解｡教师评估学生是否能客观积极地倾听他人的想法，不随意打断､不固执己见，培养学生的倾听素养和增强尊重他人观点的意识，为有效协作奠定基础｡第六，反思改进｡教师关注学生是否经常反思自己在活动中的不足，能否善于接受他人的意见和建议，并积极调整自身行为，通过持续反思实现个人与团队的共同成长｡第七，表达沟通｡教师评价学生是否能够使用恰当的言辞､语调和肢体语言清晰表达自己的观点､态度，确保沟通的有效性，让团队成员准确理解彼此的想法，提高协作效率｡第八，互助协作｡教师考察学生是否经常主动帮助小组中有困难的组员，在团队中形成互帮互助的良好