當今時代,科技的飛速發(fā)展正深刻地改變著我們的生活和學習方式。從燃油車到電動汽車,從傳統(tǒng)駕駛到無人駕駛,再到人形機器人的應用,這些變化讓我們仿佛一夜之間就置身于一個全新的世界。面對這樣的時代背景,學習方式必須與時俱進,以更好地應對未來挑戰(zhàn)。
跨學科學習的重要性:生活本身并不分科
生活本身是不分科的,傳統(tǒng)的分科教學模式雖然有助于學生系統(tǒng)地掌握各學科知識,但在面對現(xiàn)實生活中復雜多變的問題時,往往顯得力不從心。我們需要一種能夠打破學科界限、整合多學科知識的學習方式,這就是跨學科學習。
跨學科學習的核心在于培養(yǎng)學生綜合運用知識解決問題的能力。教育部印發(fā)的《義務教育課程方案和課程標準(2022年版)》明確提出,各門課程用不少于10%的課時設計跨學科主題學習。這種學習方式不僅能夠幫助學生更好地理解知識之間的內(nèi)在聯(lián)系,還能激發(fā)創(chuàng)新思維,培養(yǎng)實踐能力,為未來應對復雜多變的社會環(huán)境做好準備。
人工智能將成為重要教學助理
人工智能技術(shù)的快速發(fā)展為跨學科學習提供了強大的支持。通過人工智能,我們可以實現(xiàn)個性化學習、自主學習和協(xié)作學習等多種創(chuàng)新教學模式。例如,人工智能可以根據(jù)學生的學習進度和興趣,提供定制化的學習內(nèi)容和路徑,幫助學生更高效地掌握知識。
在跨學科學習中,人工智能可以模擬真實情境,重回歷史現(xiàn)場,讓古人“復活”。通過設計復雜的項目任務,學生可以在實踐中綜合運用多學科知識解決問題。例如,通過虛擬現(xiàn)實(VR)和增強現(xiàn)實(AR)技術(shù),人工智能可以創(chuàng)建沉浸式的學習環(huán)境,讓學生在虛擬的火星基地或月球基地中進行探索和研究,培養(yǎng)他們的科學素養(yǎng)和工程思維。
尤為重要的是,現(xiàn)在的教師大多是在分科學習中培養(yǎng)出來的,缺少對其他學科知識的了解。然而,學生的興趣是多樣化的,他們提出的問題五花八門,讓人難以應對。
為了滿足學生對不同問題進行探究的需求,人工智能將成為一位重要的教學助理。只要有好的問題,能夠激發(fā)學生的好奇心、想象力和探索欲,學生就能借助人工智能,快速學習背景知識,設計實驗方案,在老師的幫助下實施項目,從而獲得真實的學習體驗,提升核心素養(yǎng)??鐚W科學習的實踐路徑,需要教師和學生“雙向奔赴”。
跨學科學習需要教師和學生共同努力。教師可以通過設計貼近生活的“主題”或“項目”作為驅(qū)動性問題,引導學生在實踐中探索和學習。
在教學過程中,教師可以利用人工智能工具,如智能教學平臺和虛擬數(shù)字人教師,提供個性化的教學支持。這些工具不僅可以幫助教師更好地了解學生的學習情況,還能為學生提供實時的反饋和指導,提升學習效果。
跨學科學習對教學能力提出更高要求
盡管跨學科學習具有諸多優(yōu)勢,但在實際應用中也面臨一些挑戰(zhàn)。例如,教師需要花更多時間和精力設計跨學科課程和項目,學生需要適應這種新的學習方式。此外,跨學科學習需要豐富的教學資源和技術(shù)支持,這對學校的硬件設施和教師的教學能力提出了更高要求。
為了應對這些挑戰(zhàn),學??梢詫處熂訌娕嘤?,提升教師的跨學科教學能力和新技術(shù)應用水平。同時,學校還可以利用人工智能技術(shù),整合教學資源,優(yōu)化教學流程,提高教學效率。
跨學科學習是適應人工智能時代的重要學習方式。它不僅能夠幫助學生打破學科界限,培養(yǎng)綜合能力,還能激發(fā)他們的創(chuàng)新思維和實踐能力。通過人工智能技術(shù)的支持,跨學科學習將更加高效和有趣,為未來開啟一扇新的大門。
(作者系義務教育科學課程標準修訂組成員、中國科學院國家天文臺研究員)