教育4.0时代,跨学科学习作为可以带来深度学习、解决复杂问题能力的“救世良方”之一,被越来越多地提及和应用。
跨学科学习好在哪里?究竟在学什么?又该怎么学?常见的认识误区有哪些?本文作了详细阐释。
本文原载于《上海教育·环球教育时讯》(11月b刊),更多精彩内容详见杂志。
在以人工智能、量子技术、空间探索、全球暖化、能源危机定义的教育4.0时代,世界各国都在呼吁能够带来深度学习、解决复杂问题、应对快速革新的科技的教育改革。
于是,在进步主义教育运动风起云涌的时期曾被视为“救世良方”的探究式学习(inquiry-based learning)、项目化或问题化学习(project-based/problem-based learning)以及跨学科学习(interdisciplinary learning)又被重新提出来,作为有效的应对策略。
跨学科学习也能提高教师的投入度。虽然在试水之初,教师们会因为从学科知识的舒适区走出来而感到“挣扎不已”,但最终,教师们会体会和同事合作、探索新领域、新教法机会的宝贵性。
跨学科学习还有一个优势,那就是学习效率的提高。在碎片化、灌输驱动的传统课程中,教师们总是疲于奔命地带领学生在庞杂的学科内容里走马观花。
而跨学科学习破除了学科藩篱,在单元之间、学段之间、学习和生活之间建立起了联系,从而梳理出了连续、统整的学习经历,减少了重复教学。跨学科学习所关注的大概念、核心素养或21世纪技能等全学科能力(pan-disciplinary competencies)也为将学科知识联系在一起提供了有力的聚合点。
跨学科课程的分类和整合路径
跨学科学习中,课程统整是最核心的内容。
统整课程(integrated curriculum)和跨学科课程既有联系, 又有区别。
统整课程的1.0版本是主题式、拼盘式的融合课程(fusion curriculum),各个学科围绕同一个主题,但互相之间没有联系。
统整课程的2.0版本就进入了跨学科学习阶段,这个时候,学科之间会进行对话、联结和初步统整,还会区分出主导学科和平行学科。典型的例子包括美国以信息类文本的阅读和写作作为统整维度,对英语和科学进行的跨学科设计。不仅如此,更高位的批判性阅读和写作还作为通用的维度,对英语和历史、艺术进行了统整。
统整课程的3.0版本会进入跨学科的深度统整阶段,此时,学科之间不再区分主导学科和平行学科。典型的例子包括韩国高中的人文研究,深度整合了历史、经济和地理;科学研究深度整合了物理、化学、生物和地球科学。还有美国作为国家战略大力推行的steam, 以及英国、加拿大、澳大利亚的综合科学。
统整课程4.0版本是跨学科的最高阶段,也被称为超学科,此时,学科之间疆界消失、混成一杯“跨学科果汁”。课程目标也变成透视自然科学、社会研究、人文领域的复杂现象或者解决棘手议题,而不再追求某几个组合学科的课程标准的总体达成。典型的例子包括芬兰的基于现象的学习,也包括一些国际性教育组织开发的全球大挑战项目,议题包括气候变化、能源危机、基因编辑的伦理、机器人与未来以及全球性或地区性的公共危机。
当下跨学科学习的兴盛源于三股驱动力:知识概念的重构和对学科知识价值的反思、全球性的严峻挑战、学生学习兴趣缺乏,因此,跨学科课程的设计也分成了三条路径:学科整合、社会生活和儿童经验,分别予以回应。
学科整合囊括了统整课程的2.0和3.0版本,以各学科学业标准的达成作为学生学习的目标和课程设计的起点,探究式学习是最常用的教学模式。社会生活整合是围绕一个棘手问题或核心挑战开展课程设计,属于4.0版本的超学科阶段,是问题化学习的典范。儿童经验整合是围绕一段有意义的经历开展课程设计,比如为姐妹学校的同龄人设计伴手礼,探寻生活中、历史上的无名英雄,设计营养、美味的野营菜单,策划主题博物馆展览等等,是一种典型的项目化学习,也属于超学科阶段。
课程设计的两条原则:统整和探究
跨学科课程设计必须遵循两条关键原则:统整和探究。多个学科之间的合作什么时候进入跨学科学习阶段?一个标志性的事件就是学科之间开始统整了。
统整是隐性的概念框架的融合,但也有外显的特征,就是有一个跨学科的大概念(big idea)像桥梁一样把各学科打通了。这个大概念具有本质性(essentiality)、聚合性(cohesiveness)和迁移性(transferability),即既能体现学科的本质,又能作为核心概念统领其他概念和事实,同时还能和别的学科进行对话,以实现能力迁移。
我们知道,每个学科都有自己一套独特的话语体系和核心概念,比说语文、英语,我们会提语法、风格、体裁、主题、意象,数学我们会提运算、概念、规律、尺度,生物我们会提遗传、变异、亲代、子代等等。这个时候,如果没有更上位的概念来联结和贯通两个学科的话,那它们之间就无法进行深入对话,学科整合也只能流于浅表。因此,跨学科教学设计最重要的一条原则就是必须提炼出跨学科的大概念,并用它去统领其他学科内的核心概念。
跨学科大概念有时是从各学科提取出来的共通的核心概念、原则和实践,比如物理、生物、化学分别有:建筑的结构决定功能、蛋白质的结构决定功能、分子的结构决定功能,我们就能提取出大概念“结构与功能”。
还有的时候,大概念是各学科在充分对话、连接和整合后新冒出来的创新性思维方式。比如设计“气候变化”主题单元时,化学、生物、工程、社会研究作为解决“气候变化”这个社会-科学议题(socio-scientific issue)的一面学科棱镜,都会贡献由本学科核心方法和知识组成的概念群,帮助学生对气候变化的原因和结果进行探究,此时,“因果关系”就成为共享的大概念。同时,在各学科的相互碰撞中,催生出了“相互依存”这个更上位的大概念。这也在一个侧面证明了学科融通对于创新思维的激发作用。
跨学科课程设计的第二条原则是探究,也就是说教师必须以探究性的问题吸引学生完成挑战性任务,以此锤炼学生的高阶思维。探究包括两个要点,一是挑选能够引发学生好奇心和求知欲的复杂现象或有挑战的问题;二是精心设计富有启发性的问题链(inquiry tasks)或表现性的任务串(performance tasks)。复杂的现象才包含足够的核心学术知识,才需要进行科学探究、社会调查或者发挥创新思维;比较棘手的问题,才需要动用学生的批判性思维和创新能力,并进行多方的交流和合作。如果问题或现象很简单,就不需要跨学科学习了。学科知识扎实的话,也能完成很多任务。还有生活中的很多问题,不需要专门的学术知识就能解决。
从这个意义上说,跨学科学习是为困难、为挑战、为复杂情境而设计的。它既有利于学生的概念理解、知识和技能的掌握,也有助于在体验性活动、问题探究和表现性任务的测试、验证、反思、优化中将天真的思维锤炼、打磨成更成熟的批判性和创新性思维。
下面以中国台湾一所学校面向小学高年级和初中低年级的跨学科课程模块“能源政策”为例,说明跨学科课程设计的两条原则。
图1 “能源政策”单元概念图
图1 是“能源政策”最初版本的单元概念图。和“气候变化”一样,能源政策也是一个典型的社会-科学议题,我们看到概念图中包含了能源类型、能源发展的条件、本土能源需求、能源使用的考量因素和能源特性与风险几个维度。
这个单元设计的优点是概念图比较清楚,明确整合了自然科学、地理和经济。但是“能源政策”只是个主题, 不是可以迁移的能力、共通的规律或模式,还必须在这个主题之上抽象出一个大概念来。教师们经过反思,决定把“选择”作为一个贯通性概念提取出来,因为能源政策要综合考虑各方面的条件、优势和劣势以及各方诉求,权衡利弊后进行选择。而且“选择”这个概念的迁移性也很强,有助于学生在面对别的议题时,也动用相似的思考模式进行系统思考和利弊权衡。
跨学科课程设计必须遵循的第二条原则是探究。仍然以上述能源单元为例,整个单元流程的设计明显探究性不足,把说明、介绍放在单元最前面,而不是置于学生探究过程中最需要知识、技能补充的时候,很难引发他们的兴趣。
经过调整,教师们设置了如下问题链:
问题1:不同能源的特性有何不同?这样的特性的优势和劣势是什么?
问题2:不同能源的发展需要什么条件?以中国台湾的地形和条件可以发展什么型态的能源?
问题3:以中国台湾一年的用电量,需要什么样的能源组合才能满足?
问题4:综合考量成本、现有技术、需求电量、风险,中国台湾适合应用怎样的能源?
这4个问题环环相扣,将和能源政策相关的5个维度有机结合了起来,并且通过探究将维度落实到了地理、科学和社会科学的不同领域。统整和探究是跨学科课程设计的核心原则,也是最难跨越的障碍,一旦克服了,教师们就进入了跨学科学习的崭新天地。
两个误区:摒弃学科知识、没有评价
对于跨学科学习,人们一般会存在两个误区,第一个误区是认为跨学科学习就是不学学科知识了,正好相反,跨学科学习基于核心知识和技能的掌握,也会反过来促进对学科核心概念的深度学习。学科知识给了我们在复杂、变动的情况下做出明智判断的底气,赋予我们在这个日新月异的知识经济时代行动的力量。在提倡跨学科学习的今天,学科的知识和方法依然重要, 它把我们从生活经验的天真、粗糙状态中拯救出来,为我们的人文情怀灌注了科学精神。不仅如此,对学科知识和技能的精通,事实上也是跨学科学习必需的准备阶段。如果学科内的概念框架没有形成,又怎么能和别的学科的概念框架进行对话呢?
第二个要澄清的误区是跨学科学习没有评价。有些人认为,跨学科学习没有学科标准和课程方案,那就不需要评价了,这也是一个理解上的误区。美国的《共同核心标准》和《下一代科学教育标准》当中就已经设置了很多跨学科的大概念,并且明确规定了以“信息文本的读写”作为贯通科学和语言教学的桥梁,以“批判性读写”贯通语言和历史、艺术,这为他们的教师进行跨学科课程设计提供了便利。我国的情况是,作为基础教育顶层设计的2020版《国家课程标准》和《国家课程方案》重申了2017版的指导思想:以大概念引领、以跨学科为路径,进行探究式教学。
不管是儿童经验、社会生活还是学科整合的路径,跨学科学习都会对学生迁移性能力、概念理解以及知识和技能的掌握提出要求,只是体现的形式和比重有所不同,共同构成多元的评价体系。
编辑 | 谢然
上观号作者:第一教育