許凱

研究表明，人類近三十年積累的科學文化成果相當于之前五千年的總和，每天的知識仍在爆炸性地增長，新的知識和信息源源不斷地擴充到課堂教學中。

在這樣的形勢下，邊緣學科不斷興起，各學科的相互影響、相互滲透已成必然。《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》中明確指出，“要改變過于強調(diào)學科本位的現(xiàn)狀，體現(xiàn)課程的綜合性，提高教學的綜合效益”。學生的核心素養(yǎng)以及各門學科素養(yǎng)之間既交叉共融、相互滲透，又各有側(cè)重、彼此牽制。葉圣陶先生曾說過，“每一門功課猶如車輪上的一根‘輻，許多的‘輻必須集中在‘教育的‘軸上，才能成為把國家民族推向前進的‘輪子，學校里的分科是由于不得已，做人做事原是不分科目的”。因此，“學科通聯(lián)”是培養(yǎng)時代新人養(yǎng)成多維視角、多元統(tǒng)一、動態(tài)把握事物的思維方式的重要理念。

通聯(lián)就是將兩個或兩個以上看似不同卻又相關(guān)的事物或現(xiàn)象組成一個有意義的整體。聯(lián)的目的是通，通的前提是聯(lián)。“學科通聯(lián)”有兩個維度：第一個維度是指打破原有學科之間的壁壘，突破單一學科的局限，加強各類課程與各門學科之間橫向的聯(lián)系和整合，實現(xiàn)不囿于某一門學科范圍且具備多學科屬性的跨學科教學，最終實現(xiàn)從有形的拼湊到無形的滲透；第二個維度是指本學科內(nèi)部縱向的貫通，從學段、年級、學期、知識單元、課時的角度進行梳理，研究其核心目標和關(guān)鍵問題。

本文著重從比較常見的第一個維度談學科之間的“通聯(lián)”，筆者并不主張取消各學科的基本教學，而是想嘗試在深度理解不同學科的本質(zhì)教學要求的基礎(chǔ)上，活化學科教學，與其他學科進行有機、有序、有度的通聯(lián)，從而發(fā)展學生的綜合素養(yǎng)，以達到融會貫通的境界。

信息技術(shù)學科突破“整合”實現(xiàn)“通聯(lián)”

多年來教師所稱呼的“信息技術(shù)整合課”，實質(zhì)上就是信息技術(shù)軟硬件環(huán)境下的“計算機輔助學科教學課”或是之后的“數(shù)字化學習課”，信息技術(shù)還處于為其他學科做“嫁衣”的處境。當前，計算機和網(wǎng)絡技術(shù)的迅速發(fā)展確實為跨學科學習提供了海量的信息資源，同時也提供了良好的學習工具和環(huán)境，為師生教與學的方式提供了強有力的技術(shù)支持。但信息技術(shù)作為一門學科，同時也是“學科通聯(lián)”中與其他學科產(chǎn)生化學反應的最佳催化劑。

信息技術(shù)學科與其他學科應該以一種整體的姿態(tài)呈現(xiàn)在學生的面前，因為學生在學習過程中需要的不是碎片化的東西，而是一個相對完整的認知結(jié)構(gòu)。學習科學和腦科學的最新研究成果指出，人腦拒絕學習孤立呈現(xiàn)的事實，當知識以有意義的、相互聯(lián)系的方式呈現(xiàn)時，學習最容易發(fā)生。大量的課例表面，實現(xiàn)粘合這些“碎片化”的知識使其相互以有意義的方式呈現(xiàn)，正是信息技術(shù)在“學科通聯(lián)”中體現(xiàn)的天然優(yōu)勢。

Scratch創(chuàng)意編程與學科有機通聯(lián)

Scratch軟件是麻省理工學院開發(fā)的適合青少年的編程語言，近年來，在國際國內(nèi)信息技術(shù)教學界針對它的研究和討論愈發(fā)熱烈，其已被納入小學信息技術(shù)課程，越來越多的教師參與到Scratch的教學和研究中，而值得關(guān)注的是這些參與教學研究的教師多數(shù)是非信息技術(shù)學科的教師。Scratch軟件本身的特點使其既成為一項教學輔助工具，同時也成為學生發(fā)揮創(chuàng)意、實現(xiàn)自我表達及展現(xiàn)個性的平臺。筆者嘗試從Scratch以下幾個方面的功能，并輔以實例來呈現(xiàn)信息技術(shù)在“學科通聯(lián)”中的強大粘合力。

1.數(shù)字化的創(chuàng)意藝術(shù)創(chuàng)作

Scratch是強大的數(shù)字化藝術(shù)創(chuàng)作工具，在與美術(shù)、音樂等藝術(shù)類學科的通聯(lián)中有獨到的作用。如圖1所示，筆者用Scratch的角色交互、畫筆等功能設計了一個仿Windows畫圖軟件的“畫圖工具”，除了畫圖軟件的常規(guī)功能外，還可以讓學生展開想象創(chuàng)設一些他們感興趣的實用工具。如果用信息技術(shù)繪制美術(shù)的圖案屬于“輔助”教學，那么讓學生用信息技術(shù)學科的技能創(chuàng)造繪圖工具，就是學生個性的自我表達了。筆者還利用Scratch內(nèi)置的128種不同樂器聲音，以及軟件節(jié)拍和音高設置完成樂曲的創(chuàng)編（如圖2），學生在教室中可以隨時對比不同樂器演奏同一樂曲的奇妙，以及隨時即興修改樂曲曲調(diào)。

2.數(shù)字化的創(chuàng)意故事編述

Scratch制作動畫的優(yōu)勢，決定了它可以非常便捷地讓學生在語文、德育等學科中發(fā)揮創(chuàng)編能力。例如，利用Scratch中的繪圖、廣播、角色說話等功能創(chuàng)編寓言故事及寓言故事“新編”，如上頁圖3所示的“龜兔賽跑新編”，學生“新編”了小烏龜?shù)娜录寄埽⒋驍×送米?；利用Scratch中的控制角色造型變化及大小功能，創(chuàng)編成語故事場景，如圖4中的“火上澆油”。以往，筆者利用Flash等軟件呈現(xiàn)教學需要的故事情節(jié)和場景，而在通聯(lián)課程中則讓學生在Scratch環(huán)境下自主表達自己的想法，并個性化地進行表述。

3.數(shù)字化的創(chuàng)意科學實驗

在很多真實環(huán)境下不便于開展的科學實驗，也可以在Scratch環(huán)境中直觀地模擬出來。例如，針對科學課中學到的“螞蟻信息素”內(nèi)容，筆者利用Scratch的偵測和判斷指令設計了螞蟻沿著信息素前進并返回的編程內(nèi)容（如圖5）；還有學生根據(jù)書本的描述，設計了“神舟五號”升空的模擬動畫（如圖6），在哪個環(huán)節(jié)哪一個部分脫離機體都設計得惟妙惟肖。此外，Scratch還可以模擬電子電路設計、模擬人工智能交互等。

4.數(shù)字化的創(chuàng)意項目開發(fā)

PBL（基于項目的學習）模式屬于比較高層次的綜合性實踐活動，以“產(chǎn)品模式”在完成一次學習任務的時候推出一項作品。這類教學活動往往很難界定是哪一門學科的活動，可能同時通聯(lián)了多門學科的知識內(nèi)容。學生需要綜合應用多方面的知識和技能，養(yǎng)成多維視角、多元統(tǒng)一、動態(tài)把握事物的思維方式。例如，學生開發(fā)的重量級飛機游戲“太空大戰(zhàn)”（如圖7），實現(xiàn)了非常有趣的游戲功能。在激昂的背景音樂中，飛機飛行在浩瀚的太空里，在一顆顆行星、隕石中穿行，遭遇到敵機后可以發(fā)射各種炮彈：常規(guī)炮彈、散彈、跟蹤彈以及激光等，每種特殊攻擊還會消耗能量值。除此之外，學生還嘗試用單片機制作了控制游戲的手柄和按鍵。在開發(fā)類似項目中，學生需要團隊協(xié)作，有項目頂層的“設計者”，有代碼實現(xiàn)的“程序員”，有圖片和音樂美化加工的“美工”和“音樂師”，還有尋找和糾正各種程序Bug的“測試員”。在實施這樣的大型項目設計時，通聯(lián)了信息技術(shù)、數(shù)學、美術(shù)、音樂、物理等多學科的知識和技能，單一的學科能力無法完成這樣的學習。

信息技術(shù)學科和各學科通聯(lián)，還將發(fā)生更多的化學反應，迸射出更燦爛的智慧火花，而這些都需要教師不斷去挖掘、探究。