用跨学科项目培养创新思维

（来源：光明日报）

转自：光明日报

中国农业大学肇东实验站的科研人员在实验室忙碌。新华社发

浙江嘉兴市东北师范大学南湖实验教育集团智慧生态实验室内，学生们利用基于物联网的水培系统进行生物的培育实验。新华社发

研发团队在武汉大学机器人学习算法与软操作实验室对“天问”人形机器人进行研发调试。新华社发

【关注拔尖创新人才培养】

创新的火花，往往迸发于多学科交叉融通之处。通过跨学科实践项目推动学生从知识学习向素养养成“升维”，既是新课程标准里的新要求，也是培养拔尖创新人才综合素养的重要环节。

如何告别“预设答案”“纸面探究”“走过场”，为学生设计走心的“真探究”，真正用跨学科项目推动高阶创新思维培养？记者走进校园寻找答案。

从被动解题者向“问题定义者”“方案设计者”转变

“我们给粗糙的陶罐上了名为‘霁月蓝’的釉料，放进小型电窑，设好1240℃的温度。三天两夜后，温度降到100℃以下，我们迫不及待地打开窑门——一只只小罐子蓝得纯粹而耀眼，既有梵高画幅里的纯净明亮，也有莫兰迪作品里的含蓄内敛。这变化令人惊叹！”这是学生参加南京师范大学附属中学树人学校“罐藏清幽——釉之秘”跨学科实践课程后的感言。

为什么灰色的釉料经过高温炙烤，就可以收获美丽的色彩？从这一困惑出发，学生们在陶艺社观察釉料、施釉、烧制，在历史教师指导下查阅历史文献，在化学教师启发下理解反应原理，最后交出了一篇质量很高的说明文。

该校信息中心主任李岩告诉记者，学校目前已开设“数学贯穿”“科技赋能”“人文滋养”和“艺术感染”4个课程模块共10多门项目或单元跨学科课程。

记者注意到，在不同地区各类学校，跨学科实践正以大单元教学、校本课程、课后服务、学生兴趣社团、周末假期实践等不同形式开展。

“从平台、教育生态着手，我们正推动传统学科视域向跨学科、超学科转变。”北京师范大学教育学部教授李玉顺介绍，“在前不久的一场学术年会上，来自北京9所中学的学生分享了他们在人工智能、材料、社会服务等12个领域的跨学科创新研究成果，其中不少由中学、大学教师联合指导，跨专业领域支持学生发明创新、解决真实问题。”

北京市陈经纶中学保利分校校长荣丽表示，跨学科实践育人为拔尖创新人才的早期发现与系统培养提供了关键路径。它通过重构学习范式，有效破解了传统分科教育在培养创新人才上的局限。

“对复杂现实问题的敏感性与破解欲，是拔尖创新人才的首要特质。而跨学科实践以‘实践主题联结’锚定真实、复杂的社会与科学问题，将学生从被动解题者转变为主动的‘问题定义者’与‘方案设计者’。”荣丽分析，“在此过程中，学生亲历从发现问题、界定问题到解决问题的完整链条，不仅激发了深层次探究的内驱力，更在解决与‘我’相关的真实议题中，孕育了对人类命运、社会发展的责任担当与人文关怀。”

以“认知闭环”推动高阶思维发展

一到下午放学时间，校园周边的道路就很容易堵车，这个“老大难”问题该怎么解决？上个学期，北京工业大学实验学校八年级学生琢磨出了一个解决方案。他们综合运用数学、地理、信息科技、社会学等多学科知识，通过问卷调查、实地考察、数据分析、实验室模拟等多种方式，在高校老师、本校多学科教师的共同指导下，经过两个月实践研究，成功制定了方案。

“他们走出校门，通过访谈家长、居民、交警，了解多方利益诉求；运用信息技术工具进行数据采集和分析；在小组合作探讨中碰撞思维火花，反思模型的准确性。这种‘问题导向+实践探究’模式充分体现了‘做中学’——不仅培养了学生的计算思维、信息意识和社会责任意识，还提升了他们的数字化学习与创新能力。”该校相关负责人说。

这正是通过课程设计优化推动创新思维培养的实例。

李岩表示，跨学科项目重点不在于教授知识和技能，而是培养思维方法，特别是建构整体思维和系统思考能力。“以‘校区气候差异探究’为例，我们在引导学生探究之初就遇到一个问题：多年来的逐日气象数据纷繁复杂，影响因素众多且互相作用，光靠个人分析是行不通的，必须集思广益。于是，我们用‘头脑风暴法’，先鼓励畅所欲言，老师对同学们的奇思妙想不做任何评判，充分调动大家的‘发散思维’。其后，同学们根据事实逐项分析、评判，最终对两校区气候差异产生的原因提出了几点假设。由此，学生的‘收敛思维’也得到了培养。”

荣丽认为，创新常诞生于学科交叉的空白地带，跨学科实践的关键在于通过主题、概念、方法“三联结”，引导学生打破学科壁垒，有意识地链接数学的逻辑推理、科学的实证分析、人文的价值判断与艺术的直觉想象，构建起一张可灵活调用的“整合性知识网络”。“这种系统性认知结构，正是拔尖创新人才应对高度不确定性的复杂局面、进行原创性思考所必需的‘思维基础设施’。”

那么，这一认知网络该如何构建？

荣丽分析，关键在于以“三链条”模拟创新过程，淬炼探究能力与实证精神。“一是问题链，训练学生像科学家一样思考，在层层递进中保持思维的连贯与深度；二是知识链，要求他们像工程师一样整合资源，为解决方案构建坚实的理论依据；三是证据链，培养其严谨的实证精神，要求学生能够设计验证方案、分析数据、迭代优化。‘三链条’本质上是对真实世界科研与创新流程的教育化还原，构成完整的‘认知闭环’，系统化地训练拔尖创新人才所必备的高阶思维与坚忍品格。”

变“标准化培养”为“个性化造就”

推动跨学科项目制学习，也面临一些实际待解难题。

“一是容易停留在学科的简单组合层面，缺乏多学科融通的机制、路径和方法。二是项目的结构不系统，以理工科为主的类型偏多，艺术熏陶、人文滋养的内容不足。三是项目实施的样态较单一，多为校本课程和社团形式，惠及学生范围也不够广。”李岩认为。

针对如上问题，教与学应如何升级重构？

荣丽提出，应以“多维支持”进一步营造创新生态，保障个性发展与潜力释放。“跨学科实践可以通过‘师微体’教研、智能技术赋能、多元评价等支持系统，为潜在拔尖创新人才提供包容、支持且富有挑战的成长环境，尊重并支持学生的奇思妙想，允许其在试错中探索，并通过过程性、表现性评价识别和激励其独特的思维特质与创造潜能，从而实现从‘标准化培养’到‘个性化造就’的转变。”

李岩建议，构建涵盖跨学科项目目标方案、项目实施反馈机制及综合保障的评价指标体系，为项目评价提供全方位、数据化的评估手段。“评价应坚持目标导向，既有校外教育专家参与，借助外部评价引导项目目标设定，又需要项目参与者激发主体意识，针对关键节点开展过程评价。”

人工智能发展为跨学科拔尖人才培养提供了新契机。“相信更多学校会在AI助力下走向跨学科实践场域。它不仅有助于教师进行跨学科教学设计，还可以让学生经历大概念建构、真实场景下真实问题的生成和解决，持续不断地实现思维进阶。”李玉顺表示。

“新机遇就在眼前。从学校办学角度看，应当为教师营造好专业成长环境，改革教研模式，面向区域、社会开放专家资源。从教师个体发展角度讲，应认识到科技革命带来的教育创新变革的重要性，摆脱过去以知识传授为主的‘舒适区’，结合自身教学实践，更多包容多学科要素；养成时常主动向AI‘问学’的习惯，在教学设计环节主动引入跨学科内容。”

（本报记者 周世祥）