信息科技跨學科主題學習的功能定位與目標重構(gòu)

《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》的實施，使跨學科主題學習成為信息科技學科教學改革的關(guān)鍵點。然而，信息科技跨學科主題學習在教學實踐中往往陷入內(nèi)容“拼盤式”的誤區(qū)。本文依據(jù)學理剖析以及對課標中學習內(nèi)容的解讀，在明確信息科技跨學科主題學習功能定位的基礎上，提出了從“知識習得”到“素養(yǎng)表現(xiàn)”的目標重構(gòu)邏輯，并且構(gòu)建了“情境錨定—過程界定—素養(yǎng)產(chǎn)出”的“S-P-O”目標制訂框架。結(jié)合“在線數(shù)字氣象站”案例的分析認為，此框架可為一線教師提供切實可行的素養(yǎng)目標確立的操作路徑。

被誤讀的“跨學科”

隨著《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）的實施，跨學科主題學習被置于關(guān)鍵位置。新課標明確提出，要在分科課程的背景之下“設立跨學科主題學習活動，加強學科間相互關(guān)聯(lián)，帶動課程綜合化的實施”。然而在當下的信息科技教學實踐中，存在一種較為突出的認知偏差，教師把跨學科主題學習看作是學科知識的向外延伸，或者是多學科知識的疊加。例如，教師在設計“在線數(shù)字氣象站”或者“小型開關(guān)系統(tǒng)”等主題時，在目標中出現(xiàn)“學習氣象學知識”或者復雜的“物理電路原理”，使得信息科技課變成了“科學課”或者“綜合實踐課”的翻版。這種以學習新知識為目的的傾向，增加了學生的認知負擔，也淡化了信息科技課程自身的學科邏輯以及獨特之處。為了糾正這一偏差，需要從學理方面弄清楚信息科技課程中的跨學科學習，究竟是為了“學”還是為了“用”？

跨學科主題學習的功能定位

郭華等依據(jù)知識在學習過程中的地位，將跨學科主題學習劃分成“運用知識以解決復雜問題”與“利用跨學科主題來學習知識”這兩種基本形態(tài)，前者側(cè)重于將知識當作工具，在真實的情境當中實現(xiàn)深化以及遷移，后者則更側(cè)重于依靠情境來學習新知。而在新課標的內(nèi)容結(jié)構(gòu)中，六條邏輯主線下的新知講授任務已完全由“內(nèi)容模塊”來承擔，“跨學科主題”則是作為與內(nèi)容模塊并行的實踐板塊而設立的，這樣一種“互為表里”的課程架構(gòu)使得跨學科主題學習并非以系統(tǒng)性講授學科事實性知識作為主要目的，它的定位應當明確歸屬于“運用知識去解決復雜問題”，更側(cè)重于“策略性知識”以及“大概念理解”的生成。

在此定位之下，知識呈現(xiàn)出較大的工具性特征而非目的性特征，盡管教學過程中不可避免地會涉及其他學科的知識，但這些知識僅僅作為問題解決的背景或者素材，不應該成為教學的主體目標。例如，在“數(shù)據(jù)編碼探秘”主題中，涉及的漢字結(jié)構(gòu)知識是為了服務于“怎樣將非數(shù)值信息轉(zhuǎn)化為計算機可識別的數(shù)據(jù)”這一信息科技問題的解決，而不是為了去掌握漢字演變史。此類學習旨在達成從“解題”到“解決問題”的轉(zhuǎn)變，堅持這一定位可以有效地避免“去學科化”傾向。只有回歸到“解決問題”的功能定位，引導學生主動調(diào)取多學科知識來輔助本學科的核心工具應用，才可真正彰顯信息科技的學科價值。

這一定位也是落實核心素養(yǎng)的必然要求，目的是打破學科知識邏輯，引入體現(xiàn)生活價值的學習問題來促進素養(yǎng)落地。信息意識、計算思維等核心素養(yǎng)很難在單純的知識講授中生成，只有在應對不確定性的真實問題中才可形成。因此，信息科技跨學科主題學習應該被定義為：基于信息科技學科邏輯，整合多學科知識，借助解決真實世界的復雜問題，提升學生的高階思維與數(shù)字素養(yǎng)。這種定位明確了跨學科學習應以已有知識的綜合運用為主，涉及的少量“新知”僅僅作為解決問題的即時性工具，遵循“需用即學”而非“預先儲備”的原則。

跨學科主題學習的目標重構(gòu)

在明確了“運用知識解決復雜問題”這一核心功能定位之后，教學目標制訂的邏輯重心，迫切需要從傳統(tǒng)的“知識導向”轉(zhuǎn)向更為根本的“素養(yǎng)導向”。

這并不只是話語體系的轉(zhuǎn)變，更是教學設計底層邏輯發(fā)生的變革，為保證跨學科學習不止步于表面，本文引入教育心理學家約翰·比格斯（John Biggs）的“建構(gòu)性結(jié)盟”理論，并以此為基礎，構(gòu)建了一個囊括“情境錨定（Situation）、過程界定（Process）、素養(yǎng)產(chǎn)出（Outcome）”的目標制訂框架，簡稱S-P-O框架。

1.理論遵循

“建構(gòu)性結(jié)盟”理論明確指出，學習的本質(zhì)是學生在特定情境里，參與精心設計的學習活動，主動構(gòu)建個人意義的過程。該理論的核心在于兩層含義的有機結(jié)合：“建構(gòu)”是基于建構(gòu)主義認識論，強調(diào)“知識由學習者通過相關(guān)活動被建構(gòu)起來”，而非單純由教師傳遞；“一致性”則要求教師構(gòu)建的教學環(huán)境必須確保預期學習成效、教與學活動及評價任務三者之間保持高度契合。在這一框架下，教學設計不再是孤立環(huán)節(jié)的堆砌，而是一個協(xié)同的系統(tǒng)。這種全流程的邏輯閉環(huán)，迫使教學重心從“教師教了什么”徹底轉(zhuǎn)向“學生做了什么”，從而確保跨學科學習不僅僅停留在形式上的拼盤，而是真正落實為學生解決復雜問題時的素養(yǎng)生成。

傳統(tǒng)的教學目標往往局限于“了解……”或“掌握……”等籠統(tǒng)表述，這種表述方式隱含了一種假設，即知識是可以脫離情境而獨立存在的靜態(tài)實體。這類傳統(tǒng)目標分類往往將“內(nèi)容”與“過程”割裂開來，導致評價目標空泛化，不僅難以反映學生在處理復雜問題時的真實思維結(jié)構(gòu)，更易導致教學滑向單純的“量”的積累，而非“質(zhì)”的提升。在跨學科主題學習視域下，教學目標絕非各學科知識點的機械疊加，而應重構(gòu)為學生在解決真實復雜問題過程中的綜合性“表現(xiàn)性行為”。S-P-O框架正是“建構(gòu)性結(jié)盟”理論在跨學科目標設計中的具體化身，它要求教學設計必須關(guān)注“可觀察的學習成果結(jié)構(gòu)”，實現(xiàn)從隱性的認知假設向顯性的、可測評的行為表現(xiàn)轉(zhuǎn)變。

2.S-P-O目標框架解析

（1）情境錨定（S）

目標制訂的起點必須從教材目錄中的抽象知識點，轉(zhuǎn)向一個能夠激發(fā)學生內(nèi)在探究動機的真實情境。一個高質(zhì)量的跨學科情境，通常是一個“結(jié)構(gòu)不良”的真實世界問題，它本身就蘊含需要調(diào)用多學科知識才能解決的復雜性。教師在制訂目標時，必須徹底摒棄脫離語境的單純技能訓練表述。例如，將“學會使用電子表格軟件處理數(shù)據(jù)”這一孤立技能目標，轉(zhuǎn)化為“在‘校園植物博覽會’的籌備過程中，面對植物種類繁多、分布零散、難以動態(tài)統(tǒng)計的挑戰(zhàn)，能夠運用電子表格對全校植物的分布數(shù)據(jù)進行高效整理、分類匯總與可視化分析”。在此步驟中，教師需要深入追問：這個問題是否足夠真實，能引發(fā)學生的共鳴？其復雜性是否天然地要求學生整合生物學、數(shù)學、信息科技等多學科的知識與方法？只有錨定了一個具有驅(qū)動力的具體情境，跨學科學習才能避免懸浮于生活之外。

（2）過程界定（P）

對學生解決問題的高階任務過程給予清晰界定，是體現(xiàn)跨學科功能定位、避免活動“泛化”的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。而“大概念”則是貫穿并統(tǒng)攝這一過程的邏輯主線與認知支架。大概念作為學科本質(zhì)的凝練，能夠發(fā)揮“錨定”作用，將看似零散的不同學科知識與技能有機地融合為一個連貫的探究整體，從而有效支持學生在全新的、陌生的情境里達成知識的“高通路遷移”。因此，目標描述不應停留在“記憶”“理解”等低階認知層面，更要明確高階實踐操作背后的概念性支撐。以“智能澆灌”主題為例，一個低效的目標是“制作一個自動澆灌系統(tǒng)”，它只關(guān)注行為結(jié)果，而一個高效的目標則應設定為：在“系統(tǒng)與控制”這一大概念的統(tǒng)攝下，綜合運用物聯(lián)網(wǎng)的“傳感－反饋”原理與植物生長所需環(huán)境的生物學知識，設計、搭建并持續(xù)迭代一個能夠根據(jù)土壤濕度自動啟停的智能澆灌系統(tǒng)原型，并對其運行的有效性與能耗進行數(shù)據(jù)化驗證與優(yōu)化。在此過程中，“系統(tǒng)與控制”這一大概念，將零散的“生物知識”與“技術(shù)操作”結(jié)構(gòu)化為一個完整的工程思維閉環(huán)，引導學生從單純的“動手做活動”躍升為基于深度概念理解的“系統(tǒng)性解決問題”，在復雜的綜合實踐中實現(xiàn)知識的深度整合與核心素養(yǎng)的螺旋式進階。

（3）素養(yǎng)產(chǎn)出（O）

目標的終點必須回歸到核心素養(yǎng)的最終落地與學科大概念的深度內(nèi)化。跨學科學習的成效，絕不應僅用一個顯性的實體作品來衡量，更需要關(guān)注學生在完整的問題解決旅程之后，所形成的那些能夠伴隨其終身發(fā)展的觀念、思維方式與社會責任感。S-P-O框架中的“產(chǎn)出”，特指學生在經(jīng)歷由大概念統(tǒng)領(lǐng)的問題解決過程之后，所形成的可觀測的持久性理解與價值認同。例如，在“用編碼描述秩序”跨學科主題中，一個指向素養(yǎng)的產(chǎn)出目標不應僅僅是“掌握某種特定算法的編寫”，而應設定為：通過模擬和設計校園圖書借閱的編碼系統(tǒng)，學生能夠理解數(shù)據(jù)編碼在解決無序管理問題中的效率優(yōu)勢，深刻認識到“算法邏輯”對構(gòu)建社會秩序的底層支撐作用，并能形成遵守與維護數(shù)字化規(guī)則的自覺意識。這樣的目標表述，其評價重心不再局限于學生“寫出了什么代碼”，而是提升到學生“獲得了什么認知”“形成了什么觀念”“能夠進行怎樣的計算思維遷移”。這促使評價從“結(jié)果評定”走向“過程與增值評定”，真正觸及育人的核心。

目標確立的案例分析

為了進一步驗證上述S-P-O框架在教學實踐中的有效性與指導意義，本文以信息科技課程中經(jīng)典的“在線數(shù)字氣象站”跨學科主題為例，通過對比“知識導向”與“素養(yǎng)導向”兩種不同定位下的目標制訂策略，剖析其背后的教學邏輯差異。

1.以知識為目標

如果將跨學科主題學習定位為“學習新知”，有教師或許會制訂這樣的目標：了解氣象百葉箱的結(jié)構(gòu)特點、通風原理以及安裝規(guī)范，掌握溫濕度傳感器的工作電壓范圍、引腳定義以及物理連接方式，學會編寫代碼來讀取傳感器的模擬量數(shù)值并進行顯示。在這種邏輯下，信息科技課程的主體性被削弱，逐漸變成了科學課或物理課的輔助工具，學生不得不在有限課時內(nèi)依靠機械記憶去消化氣象學術(shù)語或物理電路參數(shù)，這種“去學科化”傾向增加了學生的額外認知負擔，還使得信息科技核心的“數(shù)據(jù)處理邏輯”與“系統(tǒng)設計思維”被邊緣化。學生雖完成了硬件拼搭，卻并未真正明白信息科技在解決復雜問題中的核心作用。

2.以素養(yǎng)為目標

依據(jù)“運用知識解決復雜問題”的定位，借助S-P-O框架對目標進行重構(gòu)：

①情境與問題。在這個環(huán)節(jié)，目標設定直面“校園局部小氣候與城市天氣預報數(shù)據(jù)存在差異，影響師生穿衣與活動安排”這一現(xiàn)實問題，要求學生：分析影響校園微氣候的關(guān)鍵因素，并明確利用信息科技手段進行精準監(jiān)測的必要性。這種設計把學習錨定在包含不確定性的真實情境中，能使學生深刻意識到單一學科知識的局限性，有效激發(fā)其主動調(diào)用信息科技工具進行剖析的內(nèi)在動機。

②過程與任務。在“物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)”這一大概念的統(tǒng)領(lǐng)下，目標設定超越了基礎的代碼編寫或線路連接，要求學生：綜合運用開源硬件、傳感器原理及算法知識，設計并搭建一個有“感、傳、知、用”功能的校園氣象監(jiān)測原型系統(tǒng)，并在系統(tǒng)調(diào)試中驗證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。在此過程中，物理與科學知識退居為解決問題的“背景性工具”，而基于信息科技學科邏輯的計算思維則占據(jù)核心地位，引導學生完整經(jīng)歷“系統(tǒng)設計—搭建—驗證—優(yōu)化”的高階實踐過程。

③素養(yǎng)與產(chǎn)出。此時的目標終點不應只停留于制作出一個物理形態(tài)的“氣象站”，而應聚焦學生在解決問題后形成的持久性理解。具體目標表現(xiàn)為：可依據(jù)長期監(jiān)測數(shù)據(jù)撰寫《校園微氣候分析報告》，利用可視化圖表論證數(shù)據(jù)對提升決策科學性的價值，制訂并簽署《校園氣象數(shù)據(jù)共享與安全公約》。這樣就能夠體現(xiàn)信息意識，明確數(shù)據(jù)公開的倫理界限，反思隱私保護責任，這種產(chǎn)出強調(diào)了數(shù)據(jù)背后的價值與技術(shù)應用的倫理，標志著教學目標已從技術(shù)掌握轉(zhuǎn)向數(shù)字公民素養(yǎng)的培養(yǎng)。

結(jié)語

信息科技跨學科主題學習的功能回歸，本質(zhì)上是一場從“學科本位”向“育人本位”的深刻轉(zhuǎn)變。明確“運用知識以解決復雜問題”的定位，是為了破解當前教學中“知識拼盤化”的現(xiàn)實困境。S-P-O目標框架通過“情境—過程—產(chǎn)出”的邏輯閉環(huán)，保證教學設計始終圍繞大概念與核心素養(yǎng)展開。隨著課程改革的推進，信息科技教師仍需強化課程的整合意識，跳出技能訓練的局限，讓信息科技真正成為學生認知世界和解決問題的核心工具。

本文作者：

郝毅

東北師范大學教育學部

廣東省深圳市鹽田區(qū)教育科學研究院

王樹宏

北京師范大學未來教育學院

湖南師范大學附屬深圳鹽田山海學校

文章刊登于《中國信息技術(shù)教育》

2026年第11期

引用請注明參考文獻：

郝毅，王樹宏.信息科技跨學科主題學習的功能定位與目標重構(gòu)[J].中國信息技術(shù)教育，2026（11）：91-94.

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