當(dāng)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(xué)習(xí)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(yīng)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(xué)習(xí)方式必須與時俱進(jìn),以更好地應(yīng)對未來挑戰(zhàn)。
跨學(xué)科學(xué)習(xí)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(xué)模式雖然有助于學(xué)生系統(tǒng)地掌握各學(xué)科知識,但在面對現(xiàn)實生活中復(fù)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(xué)科界限、整合多學(xué)科知識的學(xué)習(xí)方式,這就是跨學(xué)科學(xué)習(xí)。
跨學(xué)科學(xué)習(xí)的核心在于培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識解決問題的能力。教育部印發(fā)的《義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》明確提出,各門課程用不少于10%的課時設(shè)計跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)。這種學(xué)習(xí)方式不僅能夠幫助學(xué)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(yīng)對復(fù)雜多變的社會環(huán)境做好準(zhǔn)備。
人工智能將成為重要教學(xué)助理
人工智能技術(shù)的快速發(fā)展為跨學(xué)科學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)等多種創(chuàng)新教學(xué)模式。例如,人工智能可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和興趣,提供定制化的學(xué)習(xí)內(nèi)容和路徑,幫助學(xué)生更高效地掌握知識。
在跨學(xué)科學(xué)習(xí)中,人工智能可以模擬真實情境,重回歷史現(xiàn)場,讓古人“復(fù)活”。通過設(shè)計復(fù)雜的項目任務(wù),學(xué)生可以在實踐中綜合運用多學(xué)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(xué)習(xí)環(huán)境,讓學(xué)生在虛擬的火星基地或月球基地中進(jìn)行探索和研究,培養(yǎng)他們的科學(xué)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(xué)習(xí)中培養(yǎng)出來的,缺少對其他學(xué)科知識的了解。然而,學(xué)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(yīng)對。
為了滿足學(xué)生對不同問題進(jìn)行探究的需求,人工智能將成為一位重要的教學(xué)助理。只要有好的問題,能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心、想象力和探索欲,學(xué)生就能借助人工智能,快速學(xué)習(xí)背景知識,設(shè)計實驗方案,在老師的幫助下實施項目,從而獲得真實的學(xué)習(xí)體驗,提升核心素養(yǎng)。跨學(xué)科學(xué)習(xí)的實踐路徑,需要教師和學(xué)生“雙向奔赴”。
跨學(xué)科學(xué)習(xí)需要教師和學(xué)生共同努力。教師可以通過設(shè)計貼近生活的“主題”或“項目”作為驅(qū)動性問題,引導(dǎo)學(xué)生在實踐中探索和學(xué)習(xí)。
在教學(xué)過程中,教師可以利用人工智能工具,如智能教學(xué)平臺和虛擬數(shù)字人教師,提供個性化的教學(xué)支持。這些工具不僅可以幫助教師更好地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,還能為學(xué)生提供實時的反饋和指導(dǎo),提升學(xué)習(xí)效果。
跨學(xué)科學(xué)習(xí)對教學(xué)能力提出更高要求
盡管跨學(xué)科學(xué)習(xí)具有諸多優(yōu)勢,但在實際應(yīng)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(shè)計跨學(xué)科課程和項目,學(xué)生需要適應(yīng)這種新的學(xué)習(xí)方式。此外,跨學(xué)科學(xué)習(xí)需要豐富的教學(xué)資源和技術(shù)支持,這對學(xué)校的硬件設(shè)施和教師的教學(xué)能力提出了更高要求。
為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn),學(xué)??梢詫處熂訌娕嘤?xùn),提升教師的跨學(xué)科教學(xué)能力和新技術(shù)應(yīng)用水平。同時,學(xué)校還可以利用人工智能技術(shù),整合教學(xué)資源,優(yōu)化教學(xué)流程,提高教學(xué)效率。
跨學(xué)科學(xué)習(xí)是適應(yīng)人工智能時代的重要學(xué)習(xí)方式。它不僅能夠幫助學(xué)生打破學(xué)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(xué)科學(xué)習(xí)將更加高效和有趣,為未來開啟一扇新的大門。
(作者系義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)修訂組成員、中國科學(xué)院國家天文臺研究員)