“問探講”課堂模式下跨學科問題鏈的設計研究

吳維 陳俊睦 蔡佳

《義務教育課程方案和課程標準（2022年版）》提倡“加強課程綜合，注重關聯”，規定了各門課程都應該設置不少于10%課時的跨學科主題學習，這就要求學校開展跨學科教學，培養學生的綜合素養。學始于“問”，為更好地踐行新課標要求，筆者根據學?！皢柼街v”教學模式，圍繞跨學科問題鏈的設計展開教學研究。

一、設計跨學科“大問題”

“問探講”跨學科問題鏈設計，以“跨學科主題學習”理念為指導，以“問探講”教學模式中的“問”為根本，通過設問將不同學科領域的知識融合起來，形成互相關聯的問題鏈，幫助學生更好地理解和掌握知識。在設計跨學科問題鏈時，首先需要確定主題，根據主題選取一個問題作為起點，這個問題一般是該學科本節課統領性的“大問題”。設計“大問題”時可以考慮以下幾個步驟：①分析本主題關聯學科的核心素養，具體到知識、技能、思想方法、情感態度和價值觀等；②考慮學生學情與興趣，了解學生的需求和動機，設計貼近學生生活和興趣的大問題，提高學生參與度和投入度；③確定教學目標，初步確定“大問題”；④思考該“大問題”的開放性、創新性，最終確定“大問題”。大問題的設計要考慮不同學習經驗、能力的學生，在“探”和“講”的過程中給予學生多元思考空間和創造性表達的機會。需要注意的是，“大問題”是本節課的核心內容，一旦確定下來，一般不作調整。

案例：數理看羽毛球-“釣魚”技術。

“釣魚”技術指在羽毛球比賽中處理網前球時，把球的弧線放得很高，羽毛球的飛行路線近似開口向下的拋物線，將拋物線的最高點控制在自己的場地內，當球過網時，近乎貼網垂直下落，造成對方網前回球難度大，最后結合進攻得分?？梢钥吹?，“釣魚”技術與一元二次方程有著密不可分的聯系?！耙辉畏匠獭笔潜睅煷蟀鏀祵W九年級上冊第二章的內容，學生在前面的課程學習中已經經歷了“問題情境－建立方程模型－解決問題”數學化的過程，理解了學習一元二次方程的意義，能夠通過尋找其中的數量關系來解決簡單的實際問題。但這些問題通常是已經高度數學化的生活模型，學生雖然經歷了這些問題的解決過程，但能力尚不足以充分將生活實際情景抽象為學科模型，以及跨學科調用、整合知識解決問題，即學生數學抽象、數學建模的數學核心素養培養力度仍不夠。因此，我選擇學生常見、喜愛的羽毛球“釣魚”技術為切入點開展跨學科教學實踐，使學生認識一元二次方程建模在體育運動中的具體應用，自然地感受到跨學科學習的意義和妙用，培養學生綜合學習的興趣。

根據學科素養和學情導向，我將本節課教學目標定為：①理解羽毛球“釣魚”技術的技術要點，熟悉“釣魚”技術的戰術組合；②經歷“釣魚”技術抽象成數學、物理模型的過程，會用數學、物理眼光觀察“釣魚”技術；③結合模型、類比的思想方法，能用數學二次方程、物理斜拋的知識分析、解釋“釣魚”技術；④激發學生運用數理知識探索體育運動的興趣，提升學生的綜合運用能力。教學重點是經歷“釣魚”技術抽象成數學、物理模型的過程，會用數學、物理眼光觀察“釣魚”技術。教學難點是能用數學、物理的知識分析、解釋“釣魚”技術。

根據以上分析，本節課以概念型大問題“什么是羽毛球‘釣魚技術？”引入，拋出該大問題時播放經信息技術處理后的視頻（將羽毛球的飛行路線抽象出數學軌跡），幫助學生在認識“釣魚”技術的同時，建立數學表征。

二、建立跨學科學習鏈接

“大問題”是“源”，“子問題”是水，我們要根據“大問題”設置“子問題”。在建立跨學科學習鏈接時，不同學科領域的教師可以共同參與問題鏈的設計和實施，相互交流并貢獻各自的專業知識。這里可根據主題或者“大問題”鏈接多個相關學科的知識模塊，包括物理、數學、科學、工程、社會、人文等，并經各個模塊衍生出相關子問題。這些子問題與大問題息息相關，貼近實際應用場景，對達成本節課教學目標有促進作用，但可以因課程的需要、學生實際水平靈活調整。需要注意的是，假如延伸的跨學科子問題對問題的解決貢獻不大，為避免造成課堂主次不分的情況，則不應占用課堂太多時間。

三、深加工問題鏈層級

在明確主題和跨學科模塊后，需要按照一定的邏輯，確定問題鏈的結構和層次，最終形成問題鏈。問題鏈的問題來源既可以是“大問題”所拆解的小問題，也可以是跨學科模塊衍生的小問題。每個小問題都是學科知識的生長點，它們之間既可以是遞進關系，層層深入問題的“探講”，加深學科的綜合理解；也可以是并列關系，為其他生長點提供養分，相互促進理解。在后續的“探”和“講”中，通過逐個解決這些小問題，逐步解決跨學科探究主題的問題。在問題鏈的設計或實施過程中，還需要及時反思和調整問題鏈的設計，如果發現某個小問題無法有效解決或者拖慢主線的進度，則需要及時調整問題鏈的設計思路，將該小問題重新分解為更小的問題或者替換，以便更好地解決它，確保問題鏈的有效性和可持續性。

上述案例中，本節課以“是什么—怎么做—為什么這么做”為邏輯主線編排問題鏈，在了解什么是“釣魚”技術之后，提出“‘釣魚有哪些技術要領？”，即“怎么做”。在“為什么這么做”這一步，綜合鏈接數學、物理相關知識模塊，設計小問題進行深度追問。首先提出“為什么要控制羽毛球的最高點在自己的場地內？”這里抽象出羽毛球飛行路線圖（拋物線圖像），從圖像可以看到，同一擊球點同一最高高度，假如最高點在己方場地內，則羽毛球在對方場內下墜時會更貼網。學生根據現實經驗，容易得到“對手回球難度更大”的結論。自然而然地引出下一個追問：“為什么最高點在己方場地就會增加對手回球的難度？”引導學生從“速度、時間與路程”這一數學知識角度上理解：羽毛球從同一起點做斜拋運動，到達相同高度經過的時間相同，假如把最高點控制在偏向自己的場地內，則相同時間內對方球員要移動去接球的距離更長，接球難度更大。實際上，“拋體運動”是高中物理才學的內容，這里從數學角度進行簡單的滲透，也為后面的學習作了初步鋪墊。

最后從戰術組合上，進一步追問：“為什么要控制‘釣魚球一過網即貼網近乎垂直下落？”引導學生進一步分析圖像，從切線及其與地面夾角可以發現：控制羽毛球過網即墜，對方回球的路線受限，球越貼網，自己就能站在更近的地方扣殺球，威力越大，對手越難接。

四、系統化審視和調整問題鏈

在完成所有問題設計之后，還需要依據上述原則對整個問題鏈的設計進行總結和反思，系統審視問題設計是否符合學科背景、激發學生興趣等；問題的難度和復雜程度是否適合學生的認知水平；問題鏈的設計是否枝強干弱、本末倒置等。假如某些問題不合適，則需返回該節點重新設計。

本文的案例中，課程內容的學習圍繞學生感興趣的羽毛球運動背景展開，以數學知識“一元二次方程”為本，結合數學、物理、體育、信息技術等學科，改變了以往抽象、枯燥的孤立學科知識教學，學科知識聯系緊密，觸類旁通，跨學科內容融合成了一個合理協調、相互促進、富有創造性和發展性的資源整體。在整個教學設計中，學生的主體性和個性化發展得到充分重視，這樣的教學方式有利于學生創新精神和問題解決能力的培養。問題鏈的設計上，從主題“一元二次方程的應用”開始，圍繞一元二次函數圖像，拋出大問題“什么是羽毛球‘釣魚技術”，直觀理解“釣魚”技術，知道其概念和技術特點。接下來遞進式地將大問題分為幾個小問題進行“探”和“講”，從“為什么要控制羽毛球的最高點在自己的場地內”，繼續追問“為什么會增加對手回球的難度”，再到“為什么要控制羽毛球過網即墜”，將體育、物理、信息、美術、數學等不同學科領域的知識融合起來，形成一個基于“一元二次方程”的跨學科問題鏈，幫助學生從不同角度全面理解一元二次方程圖像及其應用，深刻地認識體育運動所蘊含的科學知識。最后，將主題升華到“體育競技精神和學科學習”，希望學生既能用學科知識認識世界，又能將“迎難而上、拼搏進取”的體育競技精神在學科學習中發揚光大。問題鏈整體呈先總后分、逐級遞進的思維梯度，幫助學生養成綜合、有序、深入思考的思維習慣，最后的總結跨越知識維度，升華精神境界。

五、結語

跨學科問題鏈的設計是一項復雜的任務。綜上所述，通過“確定主題—選取大問題作為起點—建立跨學科學習鏈接—深加工問題鏈層級—系統化審視和調整問題鏈”等一系列流程，教師可以有條理地進行跨學科教學設計，有助于學生更好地全面理解與掌握跨學科知識，提高學生的綜合素養。

注：本文系2021年度廣東省中小學教師教育科研能力提升計劃項目課題“基于學科課程綜合的問探講教學模式研究“（課題編號：2021YQJK081）、佛山市南海區教育科學“十四五”規劃2021年度立項課題“‘問探講課堂模式下跨學科融合教學策略研究”（課題編號：NHZD2021010）的研究成果之一。

責任編輯 羅 峰