《义务教育科学课程标准（2022年版）》（以下简称《新课标》）明确指出：科学课程旨在培养学生的核心素养，为学生终身发展奠定基础。核心素养的内涵包括科学观念、科学思维、探究实践、态度责任等方面
［1］。项目化学习克服了传统教学方式的弊端，注重培养学生的高阶思维，激发学生的探究欲望，是促进学生核心素养全面发展的一种新型的教学方式。马扎诺在学习维度框架中，将高阶思维看作是有意义地运用知识的过程，描述了6个方面的高阶策略：问题解决、创见、决策、实验、调研和系统分析
［2］。跨学科项目化学习更是将两个或两个以上学科的课程标准及相应教科书的内容融合起来解决一个真实问题，并形成物化产品的过程，它是一个需要学生动手实践的过程，是一个探究创新的过程，也是一个情境式体验的过程，还是一个小组协作的过程。
笔者以“‘桥’见家乡美”项目化学习为突破口，使学生经历了桥梁的设计—制作—测试—评估—反思—改进等一系列丰富多彩的学习过程。教学方式的转变让学生基于真实情境产生跨学科理解，并运用学科思维去解决实际问题，在做中学、用中学、创中学的过程中促进核心素养的发展。
1 以素养导向，确定发展目标
对于有意义的跨学科主题的项目化学习，教师在制订教学目标的时候，既要在大概念的引领下综合各学科的知识体系，又要在充分了解学生的前概念的基础上，基于学生的实际情况、能力水平、心理特征、年龄特点、思维进阶等进行综合考虑，这样才能制订出切实可行的教学目标，才能有效培养学生的问题解决能力、综合分析能力、思维创新能力。
在“‘桥’见家乡美”跨学科项目化学习中，教师首先对学生进行了关于桥的相关前概念的调查。调查内容包括：第一，你们知道桥梁的发展历程吗？第二，常见的桥梁都是用什么材料建造的？第三，桥的形状和结构有哪些？第四，不同形状和结构的桥梁都有哪些特点？经过调查发现，学生不仅对桥梁的材料、形状以及结构等都有了大致的了解，而且对各种各样的桥有着浓厚的兴趣，但他们对桥梁的发展史、各部分的结构以及结构之间的相互关系和作用却不甚了解。因此，本项目希望借助“‘桥’见家乡美”这个跨学科实践活动，帮助学生全面深入地了解和认识桥梁，发展学生的高阶思维，培养学生的创新能力。综合考虑，笔者制订了本项目的教学目标（
表1）。
2 以问题驱动，激发探究欲望
驱动性问题是指一个能够连接学习目标和项目过程的问题，它基于现实环境，激发学生探究知识的需求，激起学生讨论、询问和调查的欲望，并最终生成针对该问题的完整解决方案
［3］。因此，跨学科项目化学习不仅要打通学科内和学科间的学习联系，还要建立学校教育与现实世界之间的联结。教师需要根据教学目标把驱动性问题的核心转化为一个个与生活实际相联系的项目任务，引导学生去探究问题、动手实践、创造创新。
基于以上观点，教师创设了这样的问题情境：大龙湖东南水域有一座湖心小岛，景色宜人、鸟语花香。然而，由于没有直通的桥梁，游客们只能望岛兴叹。应广大游客需求，政府部门要在此处建一座桥梁，以供游客和观光车通行。现在急需征集桥梁设计方案，并最终通过竞标的方式，确定桥梁建造资格。建造的桥梁要具有抵御洪水、抗风、抗震等多项功能。同时工程项目还要求具有一定的船只和游览车辆通行能力和载重能力，其承重性、高度和安全性也是重要的项目设计要求。
教师提问：如果建造的材料是纸或吸管，你将如何设计建造该桥梁？驱动性问题的提出使课堂气氛顿时活跃起来，学生经过小组讨论，立刻会想到一系列工程设计建造方面的问题，如：桥梁具体要建在哪里？整体如何设计？如何做到高度、承重力、稳定性和美观程度的统一？使用什么样的结构与材料进行建造？建造成本是多少？人员如何分工？工程进度要多少天？科学知识与生活实际相结合，并略带竞争性的评选方式，大大激发了学生的内在学习动力和创造热情，同时给学生提供了持续思考和自我探究的方向。
3 以支架引领，完成设计方案
设计方案的制订是一个学生基于已有的学习经验创造性地解决问题的过程，是一个学生独立思考与集体思维相互碰撞的过程。制订项目设计方案是本项目化学习中的一个难点，学生在设计的过程中可能会遇到不同的问题，会有不同的学习需求。因此教师要引导学生，将当前已有的知识经验与要解决的实际问题相联系，并结合教师提供的学习支架，分解学习目标与学习任务，通过小组讨论初步制订方案。教师在鼓励学生大胆设计的同时，还要引领学生进行调查研究，从生活以及桥梁发展的历史中寻找证据，制订出科学、合理、切实可行的设计方案。
“‘桥’见家乡美”设计方案
使用材料：①桥梁建造模型主体结构材料：_______。②装饰结构材料：_____。③辅助材料：_____。
桥梁模型设计图（标出模型的长、宽、高）：①画出桥梁立体图；②画出桥梁的顶面、侧面、底面的分解图。
设计特点：
成本预算：
人员分工：
工程时间：
在各小组的设计方案完成以后，教师为学生营造一个工程设计项目展示交流招标会的情境支架，给学生提供一个表达、汇报、交流、展示的平台。学生只有用自己的语言从不同侧面、不同角度来阐述自己的观点，表达自己的认识，对于所学知识才是真正的理解和掌握。各小组在汇报、研讨的过程中同时暴露出了自己的错误和不足，产生了思维碰撞，引发了认知冲突，并通过头脑风暴生成了很多新的想法和创意，为完善和改进自己的设计方案提供了保障。
4 以动手实践，实现深度学习
如果说设计是一个动脑的过程，那么建造就是一个动手的过程，同时动手制作也是检验工程设计的重要环节。另外，探究实践是科学课程要培养的核心素养之一，这与杜威“做中学”的理论不谋而合。动手实践不仅提高了学生学习的积极性和主动性，还增强了学生通过直接经验来理解和建构抽象概念的能力、合作交流的能力、寻找证据解决问题的能力、创造新产品的能力，以及自主学习的能力。教师给学生提供了以下2种材料支架。
材料一：报纸。用纸造桥学生需要考虑纸这种材料的特性，由于纸是“薄板型”材料，容易剪裁，抗拉而不抗压，抗弯曲能力很差，学生要考虑怎样增强纸的抗弯曲能力。设计的桥是什么形状和结构，桥由哪几部分组成，在建造的时候每部分各用多少材料，怎么牢固地连接在一起……为了解决这些问题，学生在制作的过程中，首先将报纸卷成粗细长短相同的圆筒，整齐地摆放在一起，加在桥面的中间，因为圆形是拱形的组合，所以它有拱形承载压力大的特点，且不产生外推力，不仅比其他任何形状都要坚固，抗弯曲能力也要强，而且空心管更加节省材料。学生在桥面、桥墩和栏杆等多处制作中，都采用了空心管状的结构，以增加桥梁的承重力和稳定性。
材料二：吸管。用吸管制作相对比较简单，学生只要按照设计图将吸管进行剪裁和连接就可以了。为了让桥梁造型美观、稳定性强，学生在桥面和桥墩处还采用了三角形框架结构。各个三角形的连接点胶带的缠绕方法既要做到连接牢固，又要做到节约材料，控制成本。三角形框架的搭建角度如果不够正，就会影响桥梁的稳定性和安全性。另外，在制作的过程中学生还会发现一些设计不太合理，还要及时进行改进。
学习者唯有从成功和失败中吸取经验和教训，才能获得更大的成功。因此，在实际的教学中，教师不只用是否成功的结果来作为衡量学生学习效果的唯一标准，通过本项目化学习，学生懂得成功需要不断地努力和付出，需要有坚韧不拔的精神和毅力。
5 以表现评价，促进反思成长
表现性评价指通过观察学生在完成实际任务时的表现来评价学生研究所取得的成就
［4］。表现性评价不仅能够评价学生行为表现的“结果”，还能评价学生行为表现的“过程”，从而能够弥补纸笔测试存在的“纸上做实验”“岸上考游泳”的不足。在本项目化学习的过程中，教师借助表现性评价的诊断和激励作用，帮助学生审视自己在本项目化学习过程中的表现，发现优势、反思不足、促进产品迭代、促进成长。评价量规是表现性评价的标尺，教师要制订细致详细的评价量规（
表2），只有这样才能更好地引导学生明确自己的学习水平和努力方向。
在整个活动结束后，教师又把各小组学生的活动结果分成4个层次，形成四级成就标准，在引导学生进行反思与总结后，放入学生的“成长记录袋”中，便于学生有意识地将自己的相关作品及成长痕迹收集起来，并展现自己在达到目标的过程中所付出的努力与取得的进步，同时还能成为自我激励、帮助学生取得更高成就的阶梯。
一级成就：能够配合小组同学完成设计制作，并能够将所学知识运用到设计中去。二级成就：在设计制作过程中提出了自己独特的见解或问题，有自己的思考和主见。三级成就：把自己的经历、想法和反思，写成小论文或科学报告，并有自己的设计作品。四级成就：能让自己的小论文、科学报告或科技作品发表或获奖。
学生的天赋秉性各不相同，学习态度和学习结果必然存在一定的差异和进阶性。因此，对于评价量表的实施，教师要引导学生理解评价内涵和意义，并根据实际情况自主制订可达成的行为表现准则，再将自己的过程表现和完成情况与评价量规进行比较，从而逐渐在自我反思中明确努力方向，并不断超越自我。
项目化学习不是依靠外界的“填鸭式”和机械化地进行学习与训练，而是基于核心概念选择教学内容，设计教学目标；强调让学生置身生活情境，运用学科观念解决实际问题；让学生打破学科边界，在“做中学”的实践中实现深度学习；让学生通过完成生活情境中的表现性任务来评价核心素养的发展状况。因此，跨学科项目化是真实的思考、真实的动手、真实的探索、真实的创新。作为教师，应该在日常教学中多改变自己的教学方式，多改变学生的学习方式，以跨学科项目化学习为契机，不断思考、勇于实践、大胆创新，让自己的讲授和学生的学习都变得鲜活、灵动、自由，让教学值得回味、富有生机。
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