摘 要：跨學(xué)科教育強(qiáng)調(diào)知識(shí)的整合與應(yīng)用，鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中綜合運(yùn)用多學(xué)科的知識(shí)和方法解決實(shí)際問題。教師以“吸煙有害健康科普產(chǎn)品研發(fā)”為例，通過整合生物學(xué)、物理、技術(shù)、工程學(xué)等多學(xué)科知識(shí)與技能，在初中生物學(xué)教學(xué)中設(shè)計(jì)并實(shí)施旨在提升學(xué)生健康素養(yǎng)、跨學(xué)科思維能力、實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的模型制作類跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)，加深學(xué)生對(duì)吸煙危害的認(rèn)識(shí)與理解，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)的融合與創(chuàng)新能力的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：初中生物學(xué)；跨學(xué)科實(shí)踐；模型制作；吸煙有害健康

中圖分類號(hào)：G63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0450-9889（2024）25-0072-06

初中生物學(xué)作為連接自然科學(xué)與日常生活的橋梁，其教學(xué)不應(yīng)局限于書本知識(shí)的傳授，更應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的能力。生物學(xué)與社會(huì)·跨學(xué)科實(shí)踐作為《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱《2022年版生物學(xué)課標(biāo)》）新增的課程內(nèi)容，體現(xiàn)了新課程方案強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新與實(shí)踐能力的教學(xué)理念。模型制作類跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)要求針對(duì)特定的生物學(xué)內(nèi)容，運(yùn)用生物學(xué)、物理、技術(shù)、工程學(xué)等學(xué)科概念，以及“結(jié)構(gòu)與功能”“尺度、比例和數(shù)量”“系統(tǒng)與模型”等跨學(xué)科概念，選擇恰當(dāng)?shù)牟牧?，設(shè)計(jì)并制作模型，直觀地表征相應(yīng)的結(jié)構(gòu)與功能，提升學(xué)生的探究實(shí)踐能力［1］28。這種學(xué)習(xí)方式的獨(dú)特價(jià)值在于能幫助學(xué)生深刻理解各學(xué)科的概念，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維、決策技巧和團(tuán)隊(duì)協(xié)作等綜合素質(zhì)的發(fā)展。然而，目前符合新課程標(biāo)準(zhǔn)要求的模型制作類跨學(xué)科實(shí)踐教學(xué)案例相對(duì)較少，致使教師在教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施過程中面臨不少挑戰(zhàn)。初中階段是學(xué)生形成健康觀念和行為習(xí)慣的關(guān)鍵時(shí)期，教師通過設(shè)計(jì)和實(shí)施跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生深入探究吸煙的危害，有助于增強(qiáng)學(xué)生的健康意識(shí)，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的興趣。筆者以開展“吸煙有害健康科普產(chǎn)品研發(fā)”項(xiàng)目為例，深入分析生物學(xué)模型制作類跨學(xué)科實(shí)踐的學(xué)習(xí)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、模式設(shè)計(jì)和實(shí)施策略，旨在為教師提供實(shí)用的教學(xué)參考，促進(jìn)跨學(xué)科實(shí)踐教學(xué)的有效實(shí)施。

一、跨學(xué)科實(shí)踐的學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)定及教學(xué)內(nèi)容整合

（一）立足生物學(xué)課標(biāo)要求設(shè)定學(xué)習(xí)目標(biāo)

初中生物學(xué)模型制作類跨學(xué)科實(shí)踐學(xué)習(xí)目標(biāo)的設(shè)定應(yīng)立足于生物學(xué)科，符合《2022年版生物學(xué)課標(biāo)》的要求，致力于提升學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)，凸顯跨學(xué)科實(shí)踐學(xué)習(xí)的獨(dú)特價(jià)值。同時(shí)應(yīng)與其他相關(guān)學(xué)科的國家課程標(biāo)準(zhǔn)相協(xié)調(diào)，確保學(xué)習(xí)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和評(píng)價(jià)策略的一致性。學(xué)習(xí)目標(biāo)還要與學(xué)生當(dāng)前的學(xué)習(xí)階段、知識(shí)背景緊密相關(guān)，確保與學(xué)生的認(rèn)知水平和發(fā)展需求相匹配。

“吸煙有害健康科普產(chǎn)品研發(fā)”在《2022年版生物學(xué)課標(biāo)》中的學(xué)習(xí)要求如下：運(yùn)用多學(xué)科的知識(shí)和方法自制實(shí)驗(yàn)裝置，模擬香煙煙霧對(duì)呼吸道黏膜的危害；形成吸煙有害健康的觀念，自覺拒絕吸煙；學(xué)會(huì)用科學(xué)證據(jù)向公眾宣講吸煙有害健康［1］28-29。為提高學(xué)習(xí)目標(biāo)的可操作性，切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)，教師可以將“吸煙有害健康科普產(chǎn)品研發(fā)”學(xué)習(xí)目標(biāo)細(xì)分為五個(gè)領(lǐng)域（如表1）。

（二）有機(jī)整合多學(xué)科教學(xué)內(nèi)容

每個(gè)學(xué)科之間具有一定的內(nèi)在邏輯和聯(lián)系。不同的學(xué)科在“吸煙有害健康科普產(chǎn)品的研發(fā)”跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)中各自扮演著不同的角色（如圖1）。例如，生物學(xué)揭示生命奧秘，助力開發(fā)關(guān)注生態(tài)、健康等主題的科普產(chǎn)品；物理學(xué)解析自然規(guī)律，激發(fā)學(xué)生探索科學(xué)原理的興趣；工程技術(shù)則結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，使科普產(chǎn)品更具實(shí)用性和創(chuàng)新性。有機(jī)整合多學(xué)科知識(shí)，有助于增強(qiáng)科普產(chǎn)品研發(fā)的科學(xué)性和趣味性，還能提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

可見，基于工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題是模型制作類跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)中各學(xué)科的天然黏合劑，將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)、社會(huì)和人文藝術(shù)等相關(guān)學(xué)科自然而然地進(jìn)行跨學(xué)科整合，變成相互聯(lián)系的統(tǒng)一整體，能更好地為學(xué)生創(chuàng)設(shè)跨學(xué)科融合機(jī)會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和解決問題能力。

二、跨學(xué)科實(shí)踐的教學(xué)流程設(shè)計(jì)及特點(diǎn)

（一）教學(xué)流程設(shè)計(jì)：整合科學(xué)探究與工程設(shè)計(jì)

探究實(shí)踐是生物學(xué)課程要培養(yǎng)的核心素養(yǎng)之一，主要包括科學(xué)探究和跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)，其主要環(huán)節(jié)為：發(fā)現(xiàn)問題或提出任務(wù)，制定方案，實(shí)施方案，獲得證據(jù)或形成初步產(chǎn)品，分析證據(jù)或改進(jìn)設(shè)計(jì)，得出結(jié)論或物化成果，進(jìn)行表達(dá)、交流或展示等［1］5。模型制作類跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)更加強(qiáng)調(diào)工程設(shè)計(jì)和科學(xué)探究過程。教師可根據(jù)生物學(xué)課標(biāo)要求和教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合他人對(duì)工程設(shè)計(jì)和科學(xué)探究過程的分析比較，從真實(shí)情境、關(guān)鍵問題、設(shè)計(jì)方案、實(shí)施方案、改進(jìn)方案和產(chǎn)品交流展示六大共同要素出發(fā)［2］，整合工程設(shè)計(jì)和科學(xué)探究過程，作為“吸煙有害健康科普產(chǎn)品研發(fā)”的教學(xué)流程（如圖2）。

學(xué)生首先參與工程設(shè)計(jì)的1至7環(huán)節(jié)，制作能收集香煙煙霧的裝置，然后利用裝置收集煙霧，通過科學(xué)探究8至12環(huán)節(jié)模擬香煙煙霧對(duì)呼吸道或肺的危害，最后基于兩個(gè)過程的成果完成表達(dá)、交流或展示。此教學(xué)流程需要3周的時(shí)間跨度，采用課內(nèi)課外相結(jié)合的教學(xué)模式，其中課內(nèi)4.5課時(shí)。

（二）教學(xué)流程特點(diǎn)

一是教學(xué)流程具有靈活性。“吸煙有害健康科普產(chǎn)品研發(fā)”科學(xué)探究和工程實(shí)踐環(huán)節(jié)交叉整合或循環(huán)迭代，共同服務(wù)于一個(gè)系統(tǒng)整合的實(shí)踐性關(guān)鍵問題。但模型構(gòu)建類跨學(xué)科實(shí)踐具體流程因?qū)W習(xí)內(nèi)容、探究目的和學(xué)生個(gè)人探究風(fēng)格、個(gè)性化需求的不同而不同，不存在統(tǒng)一的、固定的環(huán)節(jié)，也不一定是線性的關(guān)系。在常見模式中以工程設(shè)計(jì)為主線，將科學(xué)探究整合于工程實(shí)踐中，可發(fā)生于制定方案之前或者改進(jìn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)之中，利用探究結(jié)論為工程實(shí)踐的方案制訂和改進(jìn)提供依據(jù)；兩者也可以為遞進(jìn)關(guān)系，其中一項(xiàng)為另一項(xiàng)的先決條件。因此，教師在教學(xué)過程中要靈活處理，避免將跨學(xué)科實(shí)踐教學(xué)流程程式化，以保持其創(chuàng)造性和適應(yīng)性。

二是學(xué)習(xí)過程與結(jié)果具有開放性?？茖W(xué)探究與工程設(shè)計(jì)過程雖相似，但在解決方案、成果形式等方面有顯著差異。科學(xué)探究的成果形式一般為證據(jù)和結(jié)論，具有唯一性、一致性，即在相同條件下不同人、不同次的結(jié)果和結(jié)論具有一致性；而工程設(shè)計(jì)的成果是物化形式，即使在相同的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)下，解決方案和成果形式也具有多元性、開放性。這種開放性要求教師在開展跨學(xué)科實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)時(shí)，必須考慮到學(xué)生的創(chuàng)造性、學(xué)習(xí)過程與結(jié)果的不確定性，從而確保教學(xué)活動(dòng)的有效性和包容性。

三、跨學(xué)科實(shí)踐的教學(xué)實(shí)施策略

（一）創(chuàng)設(shè)真實(shí)的表現(xiàn)性任務(wù)情境

學(xué)生學(xué)習(xí)了人教版生物學(xué)七年級(jí)下冊(cè)“人體的呼吸”單元之后，教師結(jié)合“選擇健康的生活方式”教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)真實(shí)的表現(xiàn)性任務(wù)情境：學(xué)校將面向七年級(jí)學(xué)生招標(biāo)，請(qǐng)若干團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)和制作一套符合一定標(biāo)準(zhǔn)的科普產(chǎn)品，模擬吸煙損害健康的過程，運(yùn)用具體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和科學(xué)證據(jù)，在今年5月31日世界無煙日和6月校園科技節(jié)上向其他同學(xué)宣講吸煙損害健康的原理，幫助同學(xué)們形成吸煙有害健康的觀念，自覺拒絕吸煙。你和團(tuán)隊(duì)可否像設(shè)計(jì)師、工程師一樣運(yùn)用多學(xué)科的知識(shí)和方法接受這一挑戰(zhàn)呢？

教師要將學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)目標(biāo)轉(zhuǎn)化為學(xué)生要真實(shí)完成的表現(xiàn)性任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生置身于真實(shí)或模擬的任務(wù)情境中，完成一個(gè)可公開展示的產(chǎn)品。接下來，教師將“吸煙有害健康科普產(chǎn)品研發(fā)”按活動(dòng)環(huán)節(jié)的順序分解為系列子任務(wù)，對(duì)應(yīng)系列清晰的操作性活動(dòng)和階段性成果表現(xiàn)，使跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)流程具體化（如圖3）。

（二）引導(dǎo)學(xué)生明確跨學(xué)科項(xiàng)目實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)和條件

在實(shí)施跨學(xué)科項(xiàng)目時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生明確作品標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施條件，包括作品的材料、用具、操作環(huán)境，以及實(shí)驗(yàn)空間、時(shí)間和經(jīng)費(fèi)等，有助于培養(yǎng)學(xué)生在有限條件下進(jìn)行權(quán)衡、抉擇、設(shè)計(jì)方案和實(shí)施方案的能力，也能提高大班教學(xué)情境下面向全體學(xué)生開展活動(dòng)的可操作性。

“吸煙有害健康科普產(chǎn)品研發(fā)”的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)包括：第一，材料是生活中常見、易得的；第二，能利用合適的材料模擬出呼吸道黏膜細(xì)胞或肺的結(jié)構(gòu)；第三，通過裝置或?qū)嶒?yàn)?zāi)苤庇^展示出吸煙對(duì)健康的危害；第四，成品外形美觀、體積適中、操作方便和能重復(fù)使用，總價(jià)不超過100元；第五，成品宣傳的內(nèi)容和形式符合受眾特點(diǎn)，能利用具體的科學(xué)證據(jù)展示吸煙損害健康的原理。教師可以提供草履蟲、培養(yǎng)液、洗耳球、玻璃管等實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備，規(guī)定完成項(xiàng)目任務(wù)的截止日期。

（三）促進(jìn)高效的團(tuán)隊(duì)合作

解決現(xiàn)實(shí)世界的復(fù)雜問題離不開跨專業(yè)領(lǐng)域的團(tuán)隊(duì)合作。在跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)中，團(tuán)隊(duì)合作是教學(xué)過程中的一種組織形式，也是提升學(xué)生的協(xié)作能力、獲得人際互動(dòng)技能的有效途徑。首先，教師引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建學(xué)習(xí)共同體，明晰團(tuán)隊(duì)合作的要求，并提供必要的指導(dǎo)。其次，學(xué)生通過任務(wù)分工表來確定各自的角色、任務(wù)、標(biāo)準(zhǔn)和時(shí)間節(jié)點(diǎn)，確保每個(gè)團(tuán)隊(duì)成員都能充分參與并為集體目標(biāo)作出貢獻(xiàn)。此外，通過整合自評(píng)與他評(píng)活動(dòng)，學(xué)生能夠根據(jù)團(tuán)隊(duì)合作的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)團(tuán)隊(duì)表現(xiàn)和成果進(jìn)行自主評(píng)估，從而推動(dòng)團(tuán)隊(duì)的持續(xù)改進(jìn)和發(fā)展。有效的團(tuán)隊(duì)合作，有助于學(xué)生順利實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)，體驗(yàn)學(xué)習(xí)成就感，并形成積極的學(xué)習(xí)動(dòng)力。

（四）以工程設(shè)計(jì)為核心任務(wù)和實(shí)踐路徑

工程設(shè)計(jì)是生產(chǎn)生活中問題解決的一種普遍方法，是模型構(gòu)建必不可少的過程。因此，模型制作類跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)以工程設(shè)計(jì)任務(wù)為核心，強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)思維。學(xué)生在這一過程中應(yīng)遵循明確的工程實(shí)踐路徑，所采取的方法和獲得的思維方式具有可遷移性：當(dāng)現(xiàn)實(shí)中面臨其他挑戰(zhàn)時(shí)能夠采用類似的策略來尋找解決方案。

以“吸煙有害健康科普產(chǎn)品的研發(fā)”中的發(fā)現(xiàn)問題或提出任務(wù)環(huán)節(jié)為例。首先，教師引導(dǎo)學(xué)生明確關(guān)鍵問題，如設(shè)計(jì)目標(biāo)、目標(biāo)用戶及其需求等。然后，教師鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)采用觀察、文獻(xiàn)調(diào)研、現(xiàn)有方案分析、訪談和調(diào)查等方式，來收集研發(fā)吸煙有害健康科普產(chǎn)品所需的信息。具體任務(wù)包括：通過網(wǎng)絡(luò)閱讀《中國吸煙危害健康報(bào)告2020》《2020全球癌癥報(bào)告》等資料，完成吸煙有害健康的調(diào)查報(bào)告，總結(jié)吸煙對(duì)肺和呼吸道的危害，并在文末注明信息來源；研究調(diào)查和記錄至少兩個(gè)團(tuán)隊(duì)認(rèn)可的他人的實(shí)驗(yàn)裝置，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)和條件形成分析報(bào)告。

《2022年版生物學(xué)課標(biāo)》中吸煙有害健康的實(shí)驗(yàn)裝置如圖4所示［1］65，某團(tuán)隊(duì)對(duì)該裝置進(jìn)行了如下分析：優(yōu)點(diǎn)是原理明白易懂，操作簡單、方便；需要優(yōu)化之處是左邊空氣泵的小桶材料難以獲??；改進(jìn)思路是使用礦泉水瓶替代小桶，在上方開設(shè)小孔作為加水口，并使用漏斗輔助加水，工作時(shí)用軟質(zhì)橡皮泥封住加水孔以確保裝置的密閉性。經(jīng)歷這一體現(xiàn)工程設(shè)計(jì)特征的活動(dòng)，學(xué)生能夠站在已有研究的基礎(chǔ)上，借鑒前人的成果，提出有效的解決方案，提升工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域的理解能力和實(shí)踐能力。

（五）鼓勵(lì)學(xué)生提出多元化解決方案

跨學(xué)科實(shí)踐問題的解決方案和成果不止一個(gè)，教學(xué)中教師要避免提供現(xiàn)成的、單一的解決方案，防止方案和產(chǎn)品的同質(zhì)化。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入的思維活動(dòng)，經(jīng)歷制訂方案階段，鼓勵(lì)學(xué)生提出具有可行性的多樣化的解決方案。團(tuán)隊(duì)成員先通過頭腦風(fēng)暴活動(dòng)，圍繞科普產(chǎn)品的名稱、材料、適合人群、設(shè)計(jì)圖、制作流程等展開創(chuàng)意討論，記錄每個(gè)成員的意見；然后按照產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)施條件進(jìn)行分析討論和衡量；最終按照提供的模板，確認(rèn)一份團(tuán)隊(duì)成員一致認(rèn)可的最佳科普產(chǎn)品創(chuàng)意投標(biāo)書。以下是三個(gè)團(tuán)隊(duì)的不同設(shè)計(jì)方案。

團(tuán)隊(duì)1設(shè)計(jì)的“模擬探究香煙煙霧對(duì)呼吸道黏膜細(xì)胞的影響”的方案主要思路：用圖5所示的實(shí)驗(yàn)裝置收集香煙煙霧進(jìn)行探究，處理瓶中的草履蟲，與未經(jīng)處理的草履蟲形成對(duì)照。通過顯微鏡觀察比較草履蟲的生活狀態(tài)，如纖毛擺動(dòng)、細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)和攝食情況，尋找香煙煙霧對(duì)草履蟲纖毛影響的證據(jù)。根據(jù)呼吸道黏膜細(xì)胞與草履蟲都有纖毛的相似性，推斷香煙煙霧對(duì)呼吸道黏膜的潛在危害。

團(tuán)隊(duì)2、團(tuán)隊(duì)3設(shè)計(jì)的“模擬探究香煙煙霧對(duì)肺的危害”的方案主要思路：使用圖6、圖7所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究，模擬連續(xù)吸入香煙煙霧后的情況。通過記錄和比較棉花顏色的變化，結(jié)合所查閱的資料，分析香煙煙霧對(duì)肺部的不利影響，并得出結(jié)論。

這三個(gè)方案都符合預(yù)定的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，但方案的解決策略各異，體現(xiàn)了問題解決的多元性，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

（六）讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐和循環(huán)迭代中實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意

跨學(xué)科實(shí)踐倡導(dǎo)“動(dòng)手做、做中學(xué)、創(chuàng)中學(xué)”的理念，讓學(xué)生在深刻的思維活動(dòng)基礎(chǔ)上積極參與實(shí)踐操作［3］。通過親歷構(gòu)建模型、實(shí)驗(yàn)探究等活動(dòng)，學(xué)生能夠?qū)⒎桨咐锏脑O(shè)想和創(chuàng)意通過真實(shí)的行動(dòng)轉(zhuǎn)化為物化的成果，避免設(shè)計(jì)方案成為單純的思維活動(dòng)。

各團(tuán)隊(duì)根據(jù)自己的設(shè)計(jì)方案和成員分工，動(dòng)手制作煙霧收集裝置的初代產(chǎn)品。然而產(chǎn)品很少能一次成功，團(tuán)隊(duì)可能在多個(gè)階段發(fā)現(xiàn)方案或模型的不足，經(jīng)歷重新設(shè)計(jì)、構(gòu)建和完善的循環(huán)迭代過程。循環(huán)迭代是科學(xué)探究和工程設(shè)計(jì)的共同特征，是跨學(xué)科實(shí)踐學(xué)習(xí)過程中不可或缺的環(huán)節(jié)，并不限于特定環(huán)節(jié)。特別是在“改進(jìn)設(shè)計(jì)、物化成果”環(huán)節(jié)，教師要為學(xué)生留出充足的時(shí)間體驗(yàn)這一過程，采用過程性評(píng)價(jià)和形成性評(píng)價(jià)相結(jié)合，將評(píng)價(jià)融入學(xué)習(xí)活動(dòng)中。教師指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)參照?qǐng)D8的迭代循環(huán)及評(píng)價(jià)流程，依據(jù)設(shè)定的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，通過組內(nèi)自評(píng)和他評(píng)的形式，對(duì)初代裝置進(jìn)行質(zhì)量測試、收集改進(jìn)信息，評(píng)估證據(jù)，發(fā)現(xiàn)不足，并據(jù)此進(jìn)行修改和再設(shè)計(jì)，以形成最佳解決方案和高質(zhì)量產(chǎn)品。這一過程也體現(xiàn)了評(píng)價(jià)促進(jìn)學(xué)習(xí)和評(píng)價(jià)即學(xué)習(xí)的教學(xué)理念。

如圖9所示，團(tuán)隊(duì)2在初代產(chǎn)品測試中發(fā)現(xiàn)“空氣泵使用玻璃瓶，沒有進(jìn)水口，無法實(shí)現(xiàn)持續(xù)加水”的問題，提出改進(jìn)策略：改用兩個(gè)5L礦泉水瓶，增加加水孔，用橡皮泥封口密封，通過玻璃管和乳膠管與水龍頭相連，實(shí)現(xiàn)持續(xù)加水。通過多次改進(jìn)形成滿足需求的最終產(chǎn)品。學(xué)生利用經(jīng)過改進(jìn)的最終裝置收集煙霧完成科學(xué)探究，獲得證據(jù)，分析證據(jù)，得出結(jié)論。動(dòng)手實(shí)踐、循環(huán)迭代過程加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握，提高了學(xué)生的探究能力和團(tuán)隊(duì)合作能力，同時(shí)發(fā)展了學(xué)生的批判性思維、分析和決策等高階思維能力。

四、成果展示及教學(xué)效果評(píng)估

跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)常與相關(guān)的評(píng)價(jià)活動(dòng)進(jìn)行整合，將學(xué)生視為工程師和科學(xué)家的角色，以推介和交流團(tuán)隊(duì)的學(xué)習(xí)過程與成果。評(píng)價(jià)活動(dòng)不應(yīng)僅在項(xiàng)目結(jié)束時(shí)進(jìn)行，而應(yīng)貫穿整個(gè)實(shí)踐過程。考慮學(xué)生的能力水平、個(gè)性特點(diǎn)等差異，教師設(shè)計(jì)多樣化的表達(dá)、交流和展示活動(dòng)，既能面向全體學(xué)生，滿足共同的需求，也能關(guān)注個(gè)體差異，使每一個(gè)學(xué)生在不同的學(xué)習(xí)體驗(yàn)中都能有所進(jìn)步。

（一）提供多樣化的表達(dá)與展示形式

學(xué)生可以根據(jù)項(xiàng)目需求，選擇研究報(bào)告、展板、演示文稿（PPT）、視頻、海報(bào)、實(shí)物展示和解說等多種形式進(jìn)行成果展示。教師應(yīng)提供展示的模板和范例，以支持學(xué)生的成果展示活動(dòng)。

例如，表2為團(tuán)隊(duì)1的研究報(bào)告1d8ef61d212967a1b29053be9694b9e8a5547919c2e5dac4b37fc2a919314b6a的部分內(nèi)容。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，香煙煙霧中的有害物質(zhì)會(huì)對(duì)草履蟲造成損害，導(dǎo)致纖毛運(yùn)動(dòng)變慢，影響草履蟲的生命活動(dòng)，如攝食、排出廢物和細(xì)胞質(zhì)的運(yùn)動(dòng)受到抑制。學(xué)生由此得出結(jié)論：香煙煙霧可能導(dǎo)致呼吸道黏膜細(xì)胞受損，抑制纖毛擺動(dòng)和細(xì)胞的其他生命活動(dòng)，進(jìn)而影響呼吸道的正常功能。

（二）創(chuàng)設(shè)不同類型、不同層級(jí)的交流與展示平臺(tái)

學(xué)校需為學(xué)生提供多樣化的展示形式和不同層次的平臺(tái)，將學(xué)生階段性成果統(tǒng)整為最終的實(shí)踐成果。學(xué)?？梢栽O(shè)立班級(jí)演講、年級(jí)作業(yè)展、全校性項(xiàng)目成果展、校外學(xué)術(shù)評(píng)審、競賽和展示等多樣化的展示平臺(tái)，促進(jìn)學(xué)生相互學(xué)習(xí)、共同進(jìn)步。

一是面向全體學(xué)生的班級(jí)展示。各團(tuán)隊(duì)撰寫研究報(bào)告并在班級(jí)內(nèi)展覽；準(zhǔn)備3分鐘的產(chǎn)品推介演講稿，介紹產(chǎn)品特點(diǎn)，如有需要可輔以8頁以內(nèi)的PPT；通過實(shí)物演示、解說或PPT形式進(jìn)行演講，或錄制宣傳視頻推介交流，每個(gè)團(tuán)隊(duì)限時(shí)4分鐘；使用小組整體績效量表進(jìn)行自評(píng)和互評(píng)。

二是中標(biāo)團(tuán)隊(duì)在全校性活動(dòng)校園科技節(jié)上進(jìn)行展示。團(tuán)隊(duì)將研究報(bào)告制作成展板，在指定攤位展示；向評(píng)委現(xiàn)場演講和展示研究過程和成果，接受評(píng)委質(zhì)詢，并進(jìn)行答辯；現(xiàn)場推介演示裝置，展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，指導(dǎo)觀眾參與，接受觀眾評(píng)委的小紅花投票；綜合評(píng)定，爭取獎(jiǎng)學(xué)金。

總之，在初中生物學(xué)模型構(gòu)建類跨學(xué)科實(shí)踐中，教師通過不同學(xué)科整合，將物理、化學(xué)、工程、藝術(shù)等多學(xué)科知識(shí)運(yùn)用于生物模型制作過程當(dāng)中，可以激發(fā)學(xué)生的探究興趣，促進(jìn)學(xué)生對(duì)生物學(xué)知識(shí)的深入理解和綜合運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)、團(tuán)隊(duì)合作、創(chuàng)新思維和問題解決等綜合能力，為生物學(xué)教育提供了一種全面培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的新途徑，進(jìn)一步提升了初中生物學(xué)教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

［1］中華人民共和國教育部.義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）［S］.北京：北京師范大學(xué)出版社，2022.

［2］鄭葳.中國STEAM發(fā)展報(bào)告［M］.北京：科學(xué)出版社，2017：99.

［3］中華人民共和國教育部.義務(wù)教育課程方案（2022年版）［S］.北京：北京師范大學(xué)出版社，2022：5.

注：本文系2024年廣東省基礎(chǔ)教育課程教學(xué)改革深化行動(dòng)專題研究項(xiàng)目（粵教教研函〔2024〕1號(hào)）“基于國家課程標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)與社會(huì)·跨學(xué)科實(shí)踐主題教學(xué)實(shí)踐研究”（序號(hào)11）和深圳市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2023年度課題之成果培育課題“基于設(shè)計(jì)的生物科學(xué)與社會(huì)·跨學(xué)科實(shí)踐的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施”（cgpy23013）的階段性研究成果。

（責(zé)編 韋榕峰）

作者簡介：沈藝，1981年生，廣東梅州人，碩士研究生，高級(jí)教師，主要研究方向?yàn)槌踔猩飳W(xué)教學(xué)。