仇虹豪 舒兰兰||指向问题解决能力发展的跨学科项目化学习设计

摘要：问题解决能力是学习者适应社会、参与社会生活的基本能力，体现了学习者对多领域知识的综合运用。问题解决的过程是学生进行跨学科项目化学习的载体，也是学生形成观念、发展思维、提升能力的具体实践路径。指向问题解决能力发展的跨学科项目化学习设计路径有五个核心环节：聚焦生活中的真实问题选择学习主题、聚焦核心素养和问题解决能力确定学习目标、设计驱动性问题链与任务活动引导项目实践中的问题解决、保持教—学—评一致性构建学习评价、搭建学习支架支持学生真实性问题解决。

关键词：问题解决能力;跨学科;项目化学习

项目化学习是当前学习方式转型的重要载体，是素养时代体现课程应有的综合化和实践化的一种学习方式，既可以引导学科教学的纵深发展，又可以引导学科教学扩展视野。《义务教育课程方案(2022年版)》强调“加强综合课程建设，完善综合课程科目设置，注重培养学生在真实情境中综合运用知识解决问题的能力”[1]。本文在理解项目化学习的内涵和特征的基础上，通过对项目案例“食物的旅行”的深度分析，阐述指向问题解决能力发展的跨学科项目化学习的系统设计，以期为一线教师们的项目化学习实践提供有益参考。

2016年，世界教育创新峰会(WISE)公布了《面向未来：21世纪核心素养教育的全球经验》的报告，将“创造性与问题解决能力”列为通用素养中的高阶认知[2]。问题解决能力是学习者适应社会、参与社会生活的基本能力，体现了学习者对多领域知识的综合运用。问题解决能力是国际学生评估项目(PISA)的测试能力之一，其概念界定是个体在真实的跨学科情境中运用认知过程处理和解决问题的能力，在行为上表现为理解、分析、推理、实践、表达、反思等要素[3]。本文采纳PISA2015问题解决能力框架[4]，基于跨学科项目化学习的内涵对其进行适应性改造，呈现了学生在跨学科项目化学习中的问题解决能力的基本维度及其具体行为表现(表1)，进而为跨学科项目化学习的系统性设计提供理论依据。

跨学科项目化学习是学生围绕项目任务，迁移应用跨学科的知识与能力解决驱动性问题的过程。问题解决的过程是学生进行跨学科项目化学习的载体，也是学生形成观念、发展思维、提升能力的具体实践路径。本文中指向问题解决能力发展的跨学科项目化学习围绕问题解决这一核心进行系统性设计，其设计路径具体包括五个核心环节：选择学习主题、确定学习目标、设计驱动性问题链与任务活动、构建学习评价、搭建学习支架。

跨学科项目化学习的主题选择可以基于学科教材内容中已有的单元学习主题，也可以基于学生经验和社会生活等内容，要选择能激发学生探究兴趣的主题。“食物的旅行”项目的学习主题是“食物的消化与吸收”，这一学习主题源于笔者与学生的校园实地调查：在指导学生参加社科类科创比赛的过程中，师生共同实施了“校园饮食习惯”的问卷调查，收到了206份一至五年级学生的有效答卷。基于对问卷调查结果的系统分析，师生发现“小学生的不良饮食习惯在校内和家中都广泛存在，如吃得太快、吃得太多、喝水太少、偏食”。基于这一真实问题，笔者结合科教版教材《自然》五年级下册《营养与消化》单元展开“食物的旅行”跨学科项目化学习设计。项目以科学学科为主，涉及道德与法治、语文等其他学科，指向学生校园生活中的真实问题，因此设计了兼具情境性和实践性的驱动性问题：通过调查实践，我们发现校园中学生们的不良饮食习惯广泛存在。为了让学生们意识到不良饮食习惯对食物消化吸收乃至身体健康的影响，我们将利用学校午会课到各个班级进行“食物的旅行”科普展演。那么，如何设计和实施“食物的旅行”科普展演，引导大家意识到不良饮食习惯的危害进而加以改变呢?

跨学科项目化学习目标的确定需要关照学科理解和跨学科素养[5]，指向学科核心素养发展和核心概念构建，注重跨学科知识的整合和迁移，关注跨学科能力和素养的发展，尤其是问题解决能力的发展。我们对跨学科项目化学习活动“食物的旅行”学习目标的维度及内容作了如下设计：(1)科学观念。知道人体消化管的组成及其具体位置，了解人体消化管中各个消化器官的作用，理解各个消化器官分工协作完成食物的消化与吸收。(2)科学思维。分析归纳不同消化器官的作用，能使用模型解释食物消化与吸收的过程;能进行初步的午间科普展示活动设计，并利用模型、实验和科普剧表达创意。(3)探究实践。通过实验互动、模型展示和情景剧表演的形式，阐述食物的旅行过程，分析不良饮食习惯的危害，具备交流展示、评价、反思和改进的能力;在“食物的旅行”科普展演方案的设计与实施过程中，能够跨情境迁移应用不同学科的知识与能力解决真实情境下的问题。(4)态度责任。形成均衡饮食意识;具有为他人和集体服务的意识;能够有理有据地进行质疑，乐于与他人沟通，能基于证据和反思调整项目探究。

核心素养的培育是有机融入大概念的学习之中的，因此跨学科项目化学习活动“食物的旅行”围绕科学核心概念6“生物体的稳态与调节”和跨学科概念“结构与功能”设计了充分激发学生探究欲的驱动性问题，并将其解构成四个关联紧密的子问题，每个子问题下都有一个真实的项目子任务，将学生项目实践变为一个个解决问题、完成任务的生动有趣的项目活动，进而引导学生对项目进行持续性的探究，最终解决驱动性问题，完成项目任务。(见图1)学生将在解决子问题、完成任务活动的过程中，逐步建构科学核心概念，提升问题解决、团队协作等核心能力。

跨学科项目化学习评价提倡学习目标与学习评价的一致性，因此需要依据每个学习活动中具体的学习目标和内容开发具有适配性的学习评价。学习评价贯穿于整个“食物的旅行”项目化学习之中，不同的学习活动采用与其相匹配的学习评价，以评促学，推进整个项目活动进程，进而引导学生的问题解决。如表2所示。

问题解决能力无法通过教师的直接讲授和技能训练获得，同时难以用纸笔测验来评估，因此指向问题解决能力发展的跨学科项目化学习主要采用表现性评价。表现性评价是在尽量合乎真实的情境中，运用评分规则对学生完成复杂任务过程的表现/结果作出判断的一种学习评价方式[6]。表现性评价贯穿于整个“食物的旅行”项目化学习活动之中。例如，在活动4“设计与演绎”中，学生的任务是编排和展示科普情景剧，引导校内学生改变不良饮食习惯。基于这一表现性任务的特性，笔者确定了表达科学性、展示吸引性、交流互动性、团队协作性和时间把控性五个评价维度及其等级性的要求描述。然后，笔者将评价量规前置，一方面引导学生据此有的放矢地设计科普情景剧，也可在实践的过程中基于量规中明确的要求描述不断完善和优化项目作品;另一方面，在展示环节学生可利用该评价量规有针对性地评价他人的情景剧达到的要求水平，并有理有据地提出优化建议。(见表3)

在跨学科项目化学习中，问题解决过程由于问题的复杂性、任务的高交互性以及学生相关领域知识的不足而困难重重，丰富多样的学习支架能够帮助学生有效应用跨学科知识与能力解决真实的驱动性问题，使得跨学科学习活动高效地开展。指向问题解决能力发展的跨学科项目化学习支架的设计需要基于具体主题内容、问题解决的过程、学生基本学情等因素，根据实际情况进行系统性的设计。在“食物的旅行”项目化学习中，笔者参考已有的对学生学习支架的研究，搭建了结构化、模型化、问题化和知识化这四种类型的学习支架[7]。

1.结构化学习支架

结构化学习支架通过对项目学习过程的分解引导学生的实践探究进程，简化任务，助力问题解决。在“食物的旅行”项目化学习中，首先根据问题解决的一般过程将学习进程分解为四个环节，即问题表征、问题解决方案论证与生成、问题解决方案实施、监督与评价，并提供各环节中任务操作所需要的支持。其次，本项目对复杂的学习任务进行了分解，将其转化成具有连续性和逻辑性的一系列小问题，进而减轻学生的认知负荷，降低解决问题的难度。

2. 模型化学习支架

模型化学习支架是为学生提供的示范，包括产品实例、过程实例和建模实例。在本项目的问题解决环节，教师为学生提供多种多样化实例。例如在活动1“调查与发现”中，因学生访谈调查能力有限，教师亲身示范，引导学生掌握访谈的步骤和要点;在活动3“分析与阐释”中，为学生提供了“利用消化管模型分析不良饮食习惯对消化吸收的影响”子任务成果样例视频，引导学生基于评价量规对其进行点评，通过此方式促使学生在共同讨论和评价中理解完成项目子任务的要求，明确“自己要做什么”以及“做到什么程度”。

3. 问题化学习支架

问题化学习支架是在问题解决过程中诱发学生认知冲突进而指导学生深入思考的支架。在“食物的旅行”项目化学习中，将学生需要解决的驱动性问题分解成四个关联紧密的子问题，通过支架将任务“问题化”，引导学生在持续性探究中解决驱动性问题，完成项目任务。除此之外，教师和学生的问题提示贯穿于整个项目的问题解决过程中：在进行问题表征时，教师通过问题提示引导学生理解小组“面临的具体问题是什么”;在设计解决方案的时候，教师和其他同学的问题提示引导项目小组对成熟的方案进一步优化和完善;在方案实施环节，教师和学生可以通过问题提示引导小组发现任务成果或产品的不足之处，并提出改进方案。

4. 知识化学习支架

知识化学习支架旨在促进学生理解知识，并在问题解决过程中加以迁移和应用。它常常与其他类型的支架整合在一起。在本项目的活动2“实验与探究”中，教师为学生提供了文本、图片、视频等多样化的材料，并且与问题化学习支架整合起来，通过师生互动问答促使学生理解“消化管各个器官消化吸收的过程及其作用”，进而引导学生设计并实施科学合理的“模拟人体消化管运作”的实验。在活动4“分析与阐释”中，学生“利用消化管模型进行分析和阐释”的前提是熟练掌握食物消化吸收的整个过程并且科学分析不良饮食习惯，因此教师为其提供以“食物消化吸收”为主题的视频和文本资料，并且与模型化学习支架一起使用，利用其他学生的不成熟的任务成果样例引发小组对问题解决方案的思考和计划。

[1]中华人民共和国教育部.义务教育课程方案(2022年版)[S].北京：北京师范大学出版社，2022:5.

[2]刘坚，魏锐，刘晟，等.《面向未来：21世纪核心素养教育的全球经验》研究设计[J].华东师范大学学报(教育科学版)，2016,34(03):17-21;113.

[3] OECD.The PISA 2003 Assessment Framework:Mathematics, Reading, Science and Problem Solving Knowledge and Skills[EB/OL].(2004-03-02)[2024-01-11].https://www.oecd-ilibrary.org/docserver/9789264101739-en. pdf? expires=1709189364&id=id&accname=guest&checksum=7DD9FC09F25592F94FEDEEF3A15B842A.

[4] OECD.PISA 2015 Results(Volume V):Collaborative Problem Solving[M]. Paris:OECD Publishing, 2017:46-50.

[5]俞莉丹.指向问题解决的跨学科主题学习：典型特征与实践路径[J].基础教育课程，2023(14):10-18.