基于單元設(shè)計探索小學美術(shù)與科學跨學科教學的實施路徑

摘要：跨學科單元教學如何達成深度學習是當下跨學科教學的一大難點。以單元教學研究為基礎(chǔ)，以小學美術(shù)“玩具造型美”與科學“生活中的力”為單元教學內(nèi)容，通過“會跳的玩具”“會游的玩具”等美術(shù)課例，充分結(jié)合“彈力”“重力”“浮力”等知識，整合重組構(gòu)成“力與美”跨學科主題單元教學設(shè)計，以單元設(shè)計的形式探索小學美術(shù)與科學跨學科教學深度學習的實踐研究。關(guān)鍵詞：小學美術(shù)；小學科學；跨學科；單元教學；力與美自20世紀初，跨學科教學以其在回歸學生生活世界、提升問題解決能力、達成深度學習等多方面的價值被許多國家廣泛采納?！读x務(wù)教育藝術(shù)課程標準（2022年版）》（以下簡稱新課標）提出“突出課程綜合”的課程理念，強調(diào)“重視藝術(shù)與其他學科的聯(lián)系，充分發(fā)揮協(xié)同育人功能”[1]。這一理念的核心在于通過跨學科教學，將藝術(shù)與多個領(lǐng)域的知識和技能進行有機融合，以培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。然而在具體實踐過程中，美術(shù)跨學科教學面臨著內(nèi)容組織簡單化、知識淺表化、評價形式化、資源匱乏化等困境，這極大影響了跨學科教學的實效。因此，明確美術(shù)課程跨學科單元教學的價值導向、探究教學模式，是課程教學發(fā)展的必然邏輯，也是落實新課標理念、充分發(fā)揮協(xié)同育人功能的重要途徑。一、美術(shù)與科學跨學科單元教學的價值起點美術(shù)和科學是兩個看似不同但實際上密切相關(guān)的學科?？茖W體現(xiàn)了對自然現(xiàn)象的解釋和探索，而美術(shù)則通過藝術(shù)作品表達了對這些現(xiàn)象的感知和理解。美術(shù)與科學跨學科單元教學作為一種創(chuàng)新的教學表現(xiàn)形式，超越了傳統(tǒng)的教學模式，傾向于多元化、探究性、合作化和跨學科性的方式。這種教學方法將美術(shù)與科學兩個學科的知識進行有機整合，并將單元教學融入到情境性和實踐性的教學中。通過這種方式，學生可以在一個開放、互動的環(huán)境中主動學習，深入探索，不斷思考并付諸實踐。美術(shù)與科學跨學科學習是以美術(shù)課堂教學為基礎(chǔ)，關(guān)注學生審美感知、藝術(shù)表現(xiàn)、創(chuàng)意實踐等素養(yǎng)要求的教學模式，要求教育者找準對科學學科知識點的整合，巧妙地將兩個學科組合在一起，讓學生的思維碰撞出火花。（一）跨學科單元教學是新課標要求的明確任務(wù)在美術(shù)學科中，新課標將“融入跨學科學習”作為課程內(nèi)容的一個重要板塊，要求教師要主動“組織學生以個人或小組合作的方式，將美術(shù)與自然、社會及科技相融合，探究各種問題，提高綜合探究與學習遷移的能力[2]。”這為教育教學方式的改革和美術(shù)課程內(nèi)容的深化指明了方向，也對新發(fā)展階段需要培養(yǎng)什么樣的人做出了明確回答。（二）跨學科單元教學是提升素養(yǎng)的重要路徑在核心素養(yǎng)時代，美術(shù)教學方法與教學理念應當以培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心，強調(diào)綜合素養(yǎng)和跨學科能力的重要性。美術(shù)教學需要變革學習內(nèi)容與教學方法，轉(zhuǎn)向跨學科教學。這種教學方式注重學生的自主合作探究學習，通過融合不同學科的思維方式和研究方法，學生可以更深入地思考問題和理解知識，從而促進其核心素養(yǎng)的形成。通過引導學生進行跨學科深度學習，構(gòu)建更加全面和系統(tǒng)的知識體系，進而提高他們的創(chuàng)新創(chuàng)造力、批判性思維及跨學科發(fā)展等能力。（三）跨學科單元教學研究能為教師提供教學范式在新課標理念下，探索美術(shù)與科學跨學科深度學習的單元教學范式，需要以問題為導向，以主題為線索，將美術(shù)和科學的知識和技能進行有機融合，同時注重學生的探究和實踐能力，鼓勵他們通過觀察、實驗、創(chuàng)作等方式來解決問題[3]。通過深入研究和教學實踐，總結(jié)有效的教學策略和優(yōu)秀的教學范式，為教師提供更多的選擇和參考，幫助教師更好地實現(xiàn)教學目標和制定評價標準。二、美術(shù)與科學跨學科單元教學的模式構(gòu)建跨學科單元教學的模式構(gòu)建需要教師在整體上思考“為什么教”“教什么”“怎樣教”這三個基本問題。具體而言，則是要在選題、設(shè)計和實施三個維度建立起系統(tǒng)化框架，并實現(xiàn)各個維度的整體規(guī)劃。（一）選題———“兩個支點”確定單元設(shè)計選擇一個好主題是順利開展美術(shù)與科學跨學科單元教學的基礎(chǔ)。主題必須具備融通性和穩(wěn)定性，既能夠體現(xiàn)該學科的核心概念，又能夠連接學科間的知識，進而實現(xiàn)與學生的現(xiàn)實生活相聯(lián)系、激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望。為此，在確定單元設(shè)計時要把握住“核心任務(wù)”與“關(guān)鍵知識”兩個支點。在讀懂學情的基礎(chǔ)上，通過“兩個支點”明確知識的內(nèi)在聯(lián)系，構(gòu)成單元知識譜系。1.統(tǒng)整核心任務(wù)單元教學需要核心任務(wù)，在跨學科教學中把兩個及多個學科知識的深度融合，解決單門學科不足以解決的復雜問題時，核心問題就是貫穿整個設(shè)計的主線。針對“力與美”單元，如何調(diào)動學生的藝術(shù)表現(xiàn)，感受玩具的造型美，如何激發(fā)學生的科學思維，實現(xiàn)對力的再認識，成為本單元教學的核心任務(wù)。2.梳理關(guān)鍵知識跨學科教學需要明確的教學內(nèi)容，并依據(jù)內(nèi)容梳理出關(guān)鍵知識，因為只有抓準關(guān)鍵知識，才能促進跨學科教學的質(zhì)變。教育科學出版社出版的《科學》教材中“運動和力”“船”等單元通過“讓小車動起來”“彈簧測力計”“運動與摩擦”“船的浮力”等課時詳細展示了力的各種形式，讓學生體會到了力在生活中的作用。人民教育出版社出版的《美術(shù)》教材中關(guān)于玩具的課題有很多，如“會跳的玩具”“會游的玩具”等，諸多玩具本身體現(xiàn)著力學知識及杠桿、輪軸原理。所以，科學教材中“力”和美術(shù)教材中“玩具”內(nèi)容，在知識架構(gòu)和作業(yè)表現(xiàn)形式上有著融合之處，只是科學探索更偏向于理性，藝術(shù)實踐更偏向于感性。（二）設(shè)計———“三個方向”制定單元架構(gòu)當下，國內(nèi)關(guān)于跨學科教學設(shè)計的模式研究主要是以STEM/STEAM課程跨學科融合。陜西教育研究院秦德增教授提出了核心素養(yǎng)視角下STEAM跨學科融合模式，包括確定核心素養(yǎng)、選擇具體學科、設(shè)計主要問題、著手解決問題、開展評價反思等5個跨學科教學階段（見圖1）?！傲εc美”跨學科單元參照此模式，將教學理念、教學脈絡(luò)、教學任務(wù)作為主線進行單元設(shè)計，并立足“三個方向”制定單元架構(gòu)。分別是，以核心素養(yǎng)為導向明確單元教學理念；以知識整合為指向架構(gòu)單元教學脈絡(luò)；以深度學習為面向設(shè)置單元教學任務(wù)。1.明確單元教學理念：導向核心素養(yǎng)提升學生核心素養(yǎng)，是教學的最終目標?！傲εc美”跨學科單元教學設(shè)計，以核心素養(yǎng)為導向，立足美術(shù)與科學學科核心素養(yǎng)，聚焦教學內(nèi)容，明確融合方向?？茖W學科核心素養(yǎng)?？茖W學科的核心素養(yǎng)包括科學觀念、科學思維、探究實踐、態(tài)度責任等方面，意在通過學習物質(zhì)科學、技術(shù)與工程領(lǐng)域、生命科學等科學課程，幫助學生形成適應社會生存、個人終身發(fā)展的必備品格和關(guān)鍵能力。美術(shù)學科核心素養(yǎng)。藝術(shù)課程要培養(yǎng)的核心素養(yǎng)主要包括審美感知、藝術(shù)表現(xiàn)、創(chuàng)意實踐、文化理解等?？茖W學科核心素養(yǎng)中的科學觀念拓展了學生的知識體系，科學思維素養(yǎng)則有助于學生理性習慣和辯證思維的養(yǎng)成，同時結(jié)合藝術(shù)課程素養(yǎng)藝術(shù)表現(xiàn)和創(chuàng)意實踐兩方面素養(yǎng)，立足“力”任務(wù)驅(qū)動，認識藝術(shù)與生活的廣泛聯(lián)系，綜合運用多學科知識，緊密聯(lián)系現(xiàn)實生活，進行藝術(shù)創(chuàng)新和實際應用，促進學生掌握藝術(shù)表現(xiàn)的技能。2.架構(gòu)單元教學脈絡(luò)：指向知識整合觀念統(tǒng)整，歸納單元知識脈絡(luò)?？鐚W科是本單元的核心觀念，“力”和“美”是本單元的兩條線路?？茖W和美術(shù)的跨界，既要有序整合兩個學科的知識內(nèi)容，也要梳理歸納本單元的知識脈絡(luò)?？鐚W科教學是基于真實情境的，主要包括認識、理解、應用3個遞進過程。因此，本單元的知識脈絡(luò)定位成認識彈力、重力、浮力，理解“力”在傳統(tǒng)玩具中的作用，最終通過美術(shù)造型、色彩語言等藝術(shù)手法將“力”與藝術(shù)材料進行融合，應用到美術(shù)作品的設(shè)計制作中，通過課堂任務(wù)來檢測美術(shù)活動與“力學”實踐之間的交互學習是否達成對學生核心素養(yǎng)的提升。課標指引，架構(gòu)單元教學目錄?？鐚W科教學需要對融合學科知識進行細化梳理，“力”是本單元跨學科教學的支點，筆者與團隊科學教師對“彈力”“重力”“浮力”知識進行了詳細分析，結(jié)合各種“力”的特征，推敲美術(shù)課堂教學研究方向。3.設(shè)置單元教學任務(wù)：面向深度學習明確單元目標。“力與美”跨學科單元教學設(shè)計的核心目標是借助玩具為載體，在美術(shù)教學中理解“彈力”“浮力”“重力”的科學知識，并能夠?qū)ⅰ傲Α钡闹R運用到美術(shù)作品制作中，促進學生素養(yǎng)提升，讓學生達到深度學習的目標（見表1）。提煉核心任務(wù)。明確的學習任務(wù)指引教學實施的方向，是培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的有效路徑?！傲εc美”跨學科單元教學設(shè)計依據(jù)科學和美術(shù)學科核心素養(yǎng)，根據(jù)學科特征明確美術(shù)與科學教學指向，最終確定每一課的核心任務(wù)（見表2）。（三）實施———“三種策略”達成單元目標實施階段回應的是“怎樣教”的基礎(chǔ)問題。在核心素養(yǎng)的導向下，跨學科單元教學要實現(xiàn)高質(zhì)量育人目標，使學生養(yǎng)成科學思維、達成合作學習、生成藝術(shù)美感。基于此，開發(fā)了實驗研究、真實情境和學科本位三種策略。1.實驗研究養(yǎng)成科學思維以實驗為平臺，進行力學實踐。探究實踐是科學學習必不可少的一部分，也是科學核心素養(yǎng)的四大維度之一。只有通過科學實驗，學生才能將自己所思所想變成現(xiàn)實，培養(yǎng)科學探究能力、自主學習能力、技術(shù)與工程實踐能力等幫助學生適應終身學習的復雜能力。“力與美”跨學科單元教學設(shè)計特別強調(diào)關(guān)注這些高階思維能力，這能幫助學生在美術(shù)課堂中善于思考，積極動手，做到學、思、行相結(jié)合進行美術(shù)創(chuàng)作。例如，在“會浮的玩具”一課中，我們分別設(shè)置載重、風力、橡皮筋動力條件下的小船浮力，通過真實實驗，發(fā)現(xiàn)“小船的底面積越寬闊，小船越穩(wěn)定”等科學原理，讓學生嘗試在符合美學造型的基礎(chǔ)上加大小船的底面積。通過實驗，促進學生養(yǎng)成使用科學理性思維分析問題的習慣。以問題為牽引，開展探究學習。問題是科學探究的起點，也是激發(fā)深度學習的源泉，學生只有在學習中不斷產(chǎn)生問題，才能積極地去探究，讓學習效果不斷提升?！傲εc美”跨學科單元教學設(shè)計按照基本問題、關(guān)鍵問題、生成小問題等流程，開展探究性學習活動。如在“會跳的玩具”一課，我們依據(jù)大觀念和核心素養(yǎng)目標、任務(wù)提出“怎樣把‘彈力應用到玩具中”這一基本問題，梳理影響玩具跳動因素的關(guān)鍵問題，如“如何讓自己的玩具跳得更高呢？同樣的彈簧，玩具的形狀、重量對高低、遠近有什么影響？”誘發(fā)并生成“還可以用什么材料制作會跳的玩具”“會跳的玩具可以制作成什么形象”等小問題，引導學生開展探究性學習活動（見圖2）。2.真實情境達成合作學習搭建真實情境?；谡鎸嵡榫车慕虒W，能更高效地提升跨學科教學效率?！傲εc美”跨學科單元教學設(shè)計，每一課都基于學情和教學任務(wù)精心設(shè)計教學情境。如“認識彈力”一課，教師將不同大小、不同材質(zhì)的彈簧帶入課堂，學生通過真實觸摸，壓一壓、拉一拉，感受彈簧的彈力大小，增加對彈力的充分認識，為“會跳的玩具”制作做好鋪墊。注重合作學習?？鐚W科教學任務(wù)需要教師注重培養(yǎng)學生的合作能力、團隊精神等，將美術(shù)與自然、社會及科技相融合，探究各種問題，提高綜合探索與學習遷移的能力。本單元的教學活動設(shè)計也是將合作學習作為教學的主要形式。如“會游的玩具”一課，為了促進學生充分發(fā)揮團隊合作力量，我們組織學生6人一組設(shè)計各種會游的玩具。首先是發(fā)揮頭腦風暴，組長整合建議，并用草圖呈現(xiàn)。然后組內(nèi)根據(jù)草圖，再分成兩小組制作。這樣既可以保證作品完成時學生的參與度，又可以在完成作品后，對同一設(shè)計版本的作品進行比較，促進學生考慮造型、穩(wěn)固等方面的原因?qū)ν婢哂嗡ЧM行理性分析，從而達成“學中做”“做中比”的效果，將團隊合作學習的效果做到最佳。3.學科本位生成藝術(shù)美感布置多元作業(yè)，拓展表現(xiàn)形式。藝術(shù)最大的魅力在于多元，同一個主題，卻有著千萬種表達方式?！傲Α迸c“美”的碰撞同樣也能產(chǎn)生多元的形式。“彈力”這個章節(jié)，我們設(shè)計成兩課時，第一課時側(cè)重于基于彈簧作為素材進行設(shè)計，第二課時著重關(guān)注彈力的不同表現(xiàn)方式，用不同形式的折紙、彈力球、夾子等適合表現(xiàn)彈力的物品進行創(chuàng)作，這樣的作品更加凸顯了藝術(shù)的多元性。關(guān)注學科本位，展現(xiàn)藝術(shù)美感。跨學科教學在融合多學科內(nèi)容的同時，既要兼顧學科之間的知識學習，也要凸顯本學科本位特征[4]?！皶u的玩具”一課，僅是科學探究表現(xiàn)“重力”的角度來看，在同一個玩具上，玩具底部重量越高，玩具站立的速度越快，這是玩具與重力的關(guān)系，可以加深學生對“重力”的研究。但關(guān)注美術(shù)學科本位，學生又借助紙張的易塑造性，將弧形與重力結(jié)合創(chuàng)作，會搖的玩具造型也就更加豐富多變，更能展示藝術(shù)美感。三、美術(shù)與科學跨學科單元教學的評估與反饋評估與反饋回答了跨學科單元教學“教到什么程度”的問題，不僅是評價學生學習成果的手段，還是推動學生學習的有效工具。在跨學科單元教學中，從任務(wù)視角、深度視角、素養(yǎng)視角檢測單元教學目標，審視學生高階思維，對標學生核心素養(yǎng)進行成效反思，可以幫助教師更好地了解學生的學習進展，指導教學策略調(diào)整，促進學生自主學習和深入理解。（一）任務(wù)視角檢測單元教學目標達成情況核心任務(wù)是單元設(shè)計的關(guān)鍵和驅(qū)動力，是實現(xiàn)跨學科教學的“紐帶”，以目標為導向引發(fā)問題，帶動任務(wù)驅(qū)動，讓學生主動參與教學設(shè)計的學習任務(wù)。通過作品的表現(xiàn)來反映教學的實現(xiàn)情況以及學生的學習效果。本單元以美術(shù)作品為載體，在藝術(shù)作品的制作中，進一步促使學生對“力”知識的認識、理解、應用，通過形態(tài)各樣的美術(shù)作品，以及各項任務(wù)的達成，體現(xiàn)了學生對力學原理與藝術(shù)思維的遷移，也成功達成了單元目標。（二）深度視角審視學生高階思維建立情況在深度學習視角下，評估應超越傳統(tǒng)的知識掌握層面，注重學生的理解、應用和創(chuàng)造?？鐚W科學習需要達成深度學習，才能促進高階思維的達成。根據(jù)高階思維6個層級：識記、理解、應用、分析、評價和創(chuàng)造來看，后3個類別處于思維的較高水平，被認為是“高階思維”。在“彈力”章節(jié)，學生能夠通過實驗分析得出壓力越大，彈力越大，在彈力相等的情況下，彈跳高度又受到重力的影響，并對彈力的大小與方向做出評價，以及充分利用不同形態(tài)的力進行創(chuàng)造，這屬于高階思維的達成。（三）素養(yǎng)視角對標學生核心素養(yǎng)提升情況學生核心素養(yǎng)的提升，是單元教學設(shè)計的最終目的。深度學習作為實現(xiàn)核心素養(yǎng)教育的重要途徑，回歸了學習的本質(zhì)，強調(diào)學習的全面性、系統(tǒng)性和綜合性，并注重學習的深度和廣度。美術(shù)與科學跨學科單元教