开发思维图形类的题（项目化跨学科设计一份指向思维进阶的单元作业）
开发思维图形类的题（项目化跨学科设计一份指向思维进阶的单元作业）2022版科学课程标准，明确提出应立足学生核心素养的发展，满足学生终身发展和适应社会发展的需要。同时，新课标首次提出跨学科主题学习活动的倡议，突破学科壁垒，完整呈现问题解决的学习模式，是为培养具有顺应时代发展、实际问题解决能力的人才而提出的尝试模式。“双减”政策对作业设计提出了全新的要求，如何设计精准化、有针对性、能提升学生思维品质的作业，成为课改的一个重要研究方向。※ 怎样立足课改探索高质量作业形式？※ 如何基于素养设计单元作业逻辑进阶链？※ 跨学科项目作业具体如何实施？
“双减”政策对作业的数量与质量提出了全新的要求，基于单元整体视角进行设计是实现作业高质量的途径之一。高质量的作业设计，不仅需要体现逻辑链缜密的进阶，还需要体现实践性与综合性，进一步落实学生核心素养的培养。
如何设计一份精准化、综合化、能提升学生思维品质的作业？本文在立足新课标的前提下，将单元作业设计融入校本活动，探索跨学科项目作业，给教师提供了全新视角的参考。
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※ 怎样立足课改探索高质量作业形式？
※ 如何基于素养设计单元作业逻辑进阶链？
※ 跨学科项目作业具体如何实施？
立足课改，结合校本活动探索跨学科项目作业“双减”政策对作业设计提出了全新的要求，如何设计精准化、有针对性、能提升学生思维品质的作业，成为课改的一个重要研究方向。
2022版科学课程标准，明确提出应立足学生核心素养的发展，满足学生终身发展和适应社会发展的需要。同时，新课标首次提出跨学科主题学习活动的倡议，突破学科壁垒，完整呈现问题解决的学习模式，是为培养具有顺应时代发展、实际问题解决能力的人才而提出的尝试模式。
为响应五育共举的培养方案，我校于2022年3月开展德育劳动实践活动——启耕园绿植养护活动。以班级为单位，开展绿植自主种植管理的劳动体验，并于6月取得第一阶段的成果收获，学生热情高涨。
临近暑期，启耕园的植物管理成为难题。高温、无人看管、移植困难等真实生活问题，促使了该跨学科项目的萌芽。结合初中学段的培养目标，学科组尝试采用跨学科项目的学习方式，以真实情境为背景，结合初中科学电路知识与信息技术的物联网知识，引导学生从科学和技术两方面认识问题解决的途径，实现问题多方案解决，实践便利化选择。
学习过程通过任务驱动-问题界定-方案制定-模型制作-修正调整-模型检验-成果分享等环节达到培育学生跨学科综合素养的培育、培养学生自主学习能力以及建立学科与生活的关联。
1.指向素养发展的单元整体教学设计
作业作为教学过程的一个重要环节，对知识落实、技能习得、素养培养和教学改进都有重要意义，而对这些要素的有效检测是建立在课堂教学之上，因此确保落实高质高效的课堂教学也对作业的设计管理具有重要影响。
新课标明确了科学核心概念及素养培育目标，正如崔允漷教授在解读新课程标准的四大突破中提出，新课标下的新教学模式，应追求以素养为本位的“大”单元教学。以真实情境的深度学习，配合素养本位的单元设计，通过问题解决的进阶测试，实现新课标下的素养培养。
因此，我们尝试以浙教版八上第四单元《电路探秘》为学习内容主体，通过以校园绿植管理的真实情境需求，进行电学的单元整体设计，以通过电路设计制作完成绿植自动浇水管理系统为驱动性任务，完成电学的基本知识学习以及工程制作尝试。同时配合信息技术的物联网单元知识，完成电路设计中“自动开关”的模块学习，实现跨学科项目进阶式学习及任务挑战。
根据新课标的学段素养要求，结合科学学科与信息技术学科的四个维度以及相关核心概念确定了如下的单元素养目标。
▲单元素养目标
2.指向思维进阶的作业逻辑链设计
“大”单元的教学，需要梳理一条清晰的学习逻辑链贯穿始终，既能链接不同板块的知识点，又能递进式驱动学生以总任务为目标地主动学习。而在大逻辑链下，每个课时也应有对应相应学习目标的课堂任务解决逻辑链，实现环环相扣式的学习进阶。
基于此，本单元以“绿植管家”为学习项目，以设计制作多植物管理的自动浇水装置为驱动问题，将单元素养目标拆解为六个阶段性任务，分别对应六个项目阶段，同时辅以学习单帮助学生记录过程，提供学习支架。随着学习单的完成，知识与能力也在学生的记录过程中不断进阶，帮助学生实现最终整体项目作品的制作。
（一）入项阶段：学会团队建设
对于初次接触跨学科项目学习的学生而言，虽有热情好奇支持，但由于经验较少，如何选择队员、建立并管理好团队存在较大挑战。因此，本阶段以学习单的形式，帮助学生从认识自我出发，结合自身擅长及兴趣选择团队内角色，同时可以认识了解组员的各自特长，为后续分工明确职责做好认知基础。基于自身意愿和特长协调确定的角色，能提高团队的任务完成效率及配合程度。
▲团队建设学习单
本阶段使用“切块拼接法”对角色的职责进行讨论，如4个小组的“项目总负责”组成新的一桌，讨论该角色在整个项目进展过程中应承担哪些职责，随后回归原组内进行不同角色的职责明确。
【阶段成果展示】
在团队建设的第一课时学习中，我们发现学生虽心有动力解决项目，但对于如何展开讨论是较为薄弱的。因此在第二课时学习中，除“切块拼接法”之外，还为学生增加了“鱼缸会议法”的讨论方法，帮助学生更好地推进项目。
（二）明确任务：项目任务拆解
项目化学习以任务驱动式形式提高学生的学习内驱力，而任务的来源是否来自于学生，也是对学生是否具有真实自主学习热情的影响因素。因此本项目通过来源于身边的校园情景，结合自身经历，引导学生完成驱动性任务的提出，将学习主动权放于学生手中，实现项目源自于学生，解决于学生。
本阶段将项目总任务进行拆解，以工程视角看待生活真实问题的解决；同时从科学原理认识问题解决所需的知识基础，从技术角度剖析问题解决的工程思维思路。两条学科逻辑线并行，培养学生从理论知识到工程实践的问题解决能力。
第一步是对项目情景进行唤醒，通过对启耕园6月丰收和暑期过后现状的对比，引导学生自主提出目标任务，并引导缩小范围，聚焦至如何解决暑期高温、无人看管的缺水问题。其次提供任务拆解学习单，为学生有目标地开展任务提供支架。
▲任务拆解学习单
【阶段成果展示】
拆分任务是学生在完成进展中较为困难的板块，分析可能原因有以下几个方面：
在项目背景建立后，学生相关的生活经验较少；
常规教室中未匹配信息搜索的电子设备无从搜寻信息；
缺少相关知识，对于任务的细化无从下手。
因此，该环节的任务拆分实际上持续了整个项目过程，随着知识的学习和信息搜索的累计，学生能够逐步明确所需完成的子任务。
（三）资料收集与整理
在明确任务后，学生能对项目最终成果有个初步设想，即完成自动浇水调节装置的制作。但在该过程中，尤其是信息技术所能提供的“自动开关”编程设计中所需用到的数据如何设定，还是未知的。考虑到实际实验获取植物生存所需的温湿度数据较难操作，基于培养学生信息搜集、筛选整合的能力，我们选择以资料搜索作为阶段性作业发布。
▲资料收集的支架引导
本阶段设计“绿植管家”浇水数据评价表为学生提供搜集资料的引导支架，学生在首次资料收集整理后，利用量表进行资料的学生自我评估，再进行资料的调整和重新整理。而这一整个阶段伴随着阶段4开展，故不耽误实际装置制作。且实现方案设计的知识输入和所需资料的整理输出的双线学习，避免理论学习阶段的实践空缺。
▲资料评估的自评量表
【阶段成果展示】
对于资料搜索，学生能提供信息搜索的最终结果如展板所示，但在过程中对于资料的整理和筛选并未体现。即使提供了评价量表，并在展板布置过程中反复提醒，仍未有明显改善。因此，下次实践可尝试将过程性资料整理纳入需提供的材料中，从最终评价引导过程操作。
（四）方案设计与迭代
本阶段根据项目开发初期的学习目标设定，结合任务拆解中学生提出的需要帮助，开展集中性的知识学习。包括科学所提供的电学基础知识（以八下电路探秘单元为主）和信息技术辅助问题解决的感应器设计（协助自动开关的设计解决）。
旨在让学生能从理解到应用，将知识即刻利用于问题解决中，提高知识学习的内驱力和成就感。并能根据具体需求和实际限制，完成对方案的删改调整。
为高效利用理论学习阶段的时间及保持自主学习的目的意识，本阶段采用项目周记结合项目日历的形式，引导学生进行时间和任务规划、过程记录及复盘反思，培养学会学习的能力，重视感悟过程。课时进行主要包括以下三个环节：
①课堂学习
②1对1指导讨论
以小组意愿为主，自主与指导教师确定所需指导的时间及内容主题。
③过程性学习记录
▲“绿植管家”项目周记
▲“绿植管家”项目日历
【阶段成果展示】
方案设计时，学生能结合自身知识领域和信息来源，提出各种畅想，比如“如何利用海绵城市中的排水系统，简化成为模型中的小型水循环”。在随着知识学习的过程中，学生能充分感知到课堂内外知识的双重积累，方案设计最起码呈现了2版以上。
（五）装置制作
如何进行模型设计对初次制作的学生而言，较大的认知挑战在于寻找创意想法与落实想法制作。制作模型时，如果能采购到的合适零件则均可由动手尝试完成；而对于部分难以采购到合适尺寸的零件，则需要引导学生作出类似零件区域及说明。
▲装置制作学习单
因此我们为学生提供了“设置自动浇水装置”学习单，同时以小组意愿为主，让学生自主与指导教师确定所需指导的时间及内容主题，提供未来之城展评活动的决赛答辩视频等模型及海报制作的参考资源。
【阶段成果展示】
（六）项目成果汇报展评
项目式学习最终要以项目成果来总结本轮学习成果，评价量表前置可以帮助学生在准备汇报中厘清汇报思路，更高效有条理有方向地整理项目材料。在正式汇报之前，我们设置了模拟汇报与答辩指导，给予学生修正机会，让学生体验过程的重要性，体会修正比完成更具意义。
▲答辩评价量表
【阶段成果展示】
本次跨学科项目作业结合校本德育活动，带领学生在真实情境下解决现实生活中存在的问题；通过驱动问题引领，以拆解任务的形式将作业分解到每一个阶段；利用学习单做载体和支架，让学生的每一个任务都有据可依，最终形成完整的项目化作品。整体作业设计体现作业设计的综合性与实践性，是一次充满创意和创新的尝试。
文中案例来自杭州市文海教育集团启源中学
编辑 | 肖静
统筹 | 孙习涵
