關于跨學科實踐的幾點認識

李進，湯金波

摘要：跨學科實踐跨越學科局限，基于學生發(fā)現的真實問題，遵守義務教育課程的基本原則，體現了“全面、綜合、關聯、實踐”等要求，此為應然;跨學科實踐符合中國當前國情、國際教育主流以及課程協同育人理念，此為必然;跨學科實踐還處在“摸著石頭過河”的啟動階段，要防止陷入各種誤區(qū)，此為實然。

關鍵詞：跨學科實踐;新課標;協同育人;物理

《義務教育課程方案（2022年版）》（以下稱“新課程方案”）和2022年版義務教育課程標準（以下稱“新課標”）中，從不同的視角表述了“跨學科實踐”的實施要求、教學建議以及評價建議等。通讀新課程方案和各學科新課標，可以更加全面地理解跨學科實踐的內涵以及實施要求，也不難發(fā)現散落在各學科新課標中的關于跨學科實踐的表述或多或少有著“學科局限”。當前，需要厘清跨學科實踐的內涵、意義以及實施中要面對的各種境況。

一、跨學科實踐的應然

新課程方案在“基本原則”中明確要求“開展跨學科主題教學，強化課程協同育人功能”。根據這一要求，教學時學科內要注意知識整合，學科間要注意相互協同，交叉融合。跨學科實踐是跨學科主題教學（學習）的“先行軍”，也是綜合實踐活動的新路徑。

（一）跨學科實踐在各學科新課標中的表述

不同學科新課標關于跨學科實踐的表述有所不同?？茖W新課標以及與自然科學相關的物理、化學、生物學等學科的新課標，對跨學科實踐表述的篇幅較大，且均提供了跨學科實踐案例，內容翔實。比如，科學新課標明確了“物質與能量、結構與功能、系統(tǒng)與模型、穩(wěn)定與變化4個跨學科概念”;物理新課標在“跨學科實踐”一級主題下細化了 “物理學與日常生活”“物理學與工程實踐”“物理學與社會發(fā)展”3個二級主題;化學新課標提供了“微型空氣質量‘檢測站’的組裝與使用”等10項跨學科實踐活動;生物學新課標指出“（生物學與社會·跨學科實踐）學習主題包括模型制作、植物栽培和動物飼養(yǎng)、發(fā)酵食品制作三類跨學科實踐活動”。由于學科特點，其他學科主要強調跨學科主題學習或學習的實踐性。比如，數學新課標強調“注重數學知識與方法的層次性和多樣性，適當考慮跨學科主題學習”;地理、歷史、道德與法治等學科的新課標中均有跨學科主題學習的內容及活動要求。

可以看出，跨學科主題學習與實踐性學習成為關鍵詞，開展跨學科實踐是將跨學科主題學習與實踐性學習相結合的一種新方式，自然科學學科是這一學習方式的主要踐行者。跨學科實踐可以讓學生經歷發(fā)現問題、解決問題、建構知識、運用知識的過程，讓學生在“做中學、用中學、創(chuàng)中學”，從而克服“認識與實踐兩層皮”的現象，有助于學生“知行合一”，提升綜合素養(yǎng)。跨學科實踐遵循學生認知和思維的發(fā)展規(guī)律，符合新課標的基本原則，體現“全面、綜合、關聯、實踐”等要求。

（二）教育專家對跨學科實踐的解讀

除了研讀新課程方案和各學科新課標，通過教育專家的解讀，我們也可以加深對跨學科實踐的理解。國家督學劉可欽解讀新課標時指出：“跨學科主題學習，不是幾個學科簡單相加或輪番上場，也不是各自學科獨立的信息和知識碎片?！眹抑袑W物理課程標準研制組組長廖伯琴在物理新課標解讀中指出：“有學科才能跨學科，在學科的基礎上才能跨學科。我們要堅持學科立場的跨學科，才能避免庸俗化和淺表化?！边€有專家認為跨學科實踐應該“橫向關聯互動、縱向進階銜接”。

不同專家的立場與站位不同，關于跨學科實踐的說法也不盡相同。我們認為，首先要認識到跨學科實踐是跨學科主題學習中極具生命力的一種方式。在跨學科實踐這一概念中，跨學科作為實踐的定語，意指實踐要跨越或超越學科的局限。這要求教師有跨學科思維，敢于跨出學科，跨進學生的研究中，善于激發(fā)學生綜合運用所學知識解決實際問題或完成現實任務。

二、跨學科實踐的必然

在我國全面建成小康社會后，人們開始追求“上好學”。跨學科實踐把科學（廣義的概念，非單指科學學科）知識的學習和參與科學實踐活動整合起來，讓學生通過“做科學”來學科學。

（一）跨學科實踐符合我國當前國情

我國現階段的社會生產力和科技水平相對于發(fā)達國家還有一定距離。我國人口基數大，全社會對普及教育的需求極大;國家亟須創(chuàng)新人才，離不開精英教育。所以，我國教育會在很長一段時間內仍呈現“普及教育與精英教育”的二元結構。開展跨學科實踐，可以逐步打破二元教育結構，打破學科邊界，整合知識結構，彌補我國基礎教育階段對工程、技術方面的教育關注較少的問題，從而既保障基礎教育普及知識的作用，又促進創(chuàng)新人才的發(fā)展。另外，開展跨學科實踐是理論與實踐相互結合的教育方式，這一教育方式是習近平新時代中國特色社會主義思想在義務教育課程中全面落實的保障?？鐚W科實踐是新時代五育并舉的優(yōu)選方式，突出體現實踐育人和綜合育人，讓學生在實踐中樹理想、長本領、知擔當。

（二）跨學科實踐符合國際教育主流

教學改革是一項系統(tǒng)工程，跨學科實踐不是突然出現的，它是在原來的綜合實踐活動基礎上的升級。多年來，我國教育改革不斷汲取國際教育改革的成功經驗，并根據我國的國情堅持走自己的教育發(fā)展之路。STEM 教育引領國際教育風潮，各國的科學教育都啟動了新一輪改革。美國近年來先后頒布的《K12 科學教育框架》和《下一代科學教育標準》中形成了“科學與工程實踐、學科核心概念、跨學科概念有效整合的三維學習架構”。雖然我國的跨學科實踐研究晚于美國，但是在小學科學學科中的標準開發(fā)與課程開設已經啟動多年。對比國際科學教育與工程教育發(fā)展，以及研究美國新修訂的《國家科學教育標準》中科學教育與工程教育的整合方案，在新時代的中國教育改革中，重視跨學科實踐是必然的。

另外，建構主義學習理論如今得到了廣泛認同。該理論認為知識不能給予，只能靠學習者自我建構。由建構主義學習理論引發(fā)的教學改革中，探究學習、大單元教學設計等教與學的技術逐步在一線教師中推廣。這些課改的成績都為跨學科實踐的實施奠定了基礎。素質教育的過程其實就是跨學科實踐的過程，或者說，跨學科實踐是素質教育的顯現化、可操作化落實。

（三）跨學科實踐符合課程協同育人理念

課程協同育人理念是指各學科的教學要以全面提升學生的核心素養(yǎng)為共同目標，積極融入社會主義先進文化以及我國科技進步成果，相互協作，或遞進或互補地開展教學。要實現課程協同育人，首先要從課程標準的融合開始。雖然沒有跨學科實踐課程標準，但是在各學科課程標準的融合中可以清晰地看到跨學科實踐的標準，所以開展跨學科實踐教學時，需要參考多個學科新課標后制訂教學目標。

例如，從物理新課標的要求出發(fā)，只要讓學生探究影響滑動摩擦力的因素就行了;而科學新課標給出了一個研究“水到底能增大摩擦還是減小摩擦”的案例，但僅僅用于指導教學評價。實際上，“摩擦力”就可以作為跨學科實踐的一個主題。以“摩擦力”為主題開展跨學科實踐，可以按照下頁圖1所示的路徑實施。

根據課程協同育人理念，再根據跨學科實踐的要求，可以引導學生通過在物體下方放置牙簽代替水，來做可視化的摩擦力與牙簽根數關系的實驗探究。具體實踐的案例如下：

【實驗準備】

一個長方體物體、若干根牙簽、一個彈簧測力計。

【實驗操作】

（1）分別將2根牙簽、4根牙簽、8根牙簽及16根牙簽放在水平桌面上;

（2）將長方體物體依次放在四組牙簽上，其中牙簽均勻地鋪在物體底部;

（3）用彈簧測力計沿水平方向勻速直線拉動物體，并觀察記錄彈簧測力計的示數。

【實驗現象】

牙簽越多，彈簧測力計示數越小。

【實驗拓展】

將30根牙簽放在水平桌面上，由于物體長度有限，30根牙簽只能緊密地靠在一起。觀察并記錄沿水平方向勻速直線拉動物體時彈簧測力計的示數?？梢园l(fā)現：當牙簽達到一定根數時，彈簧測力計示數增大。

【實驗結論】

當牙簽根數在一定范圍內時，牙簽根數越多，物體的滾動摩擦力越小;當牙簽根數超出范圍后，牙簽根數越多，物體的滾動摩擦力越大。

跨學科實踐之所以成為當前教學的必然，正是因為中國需要、時代需要、育人需要。

三、跨學科實踐的實然

跨學科實踐最終還是要落實到教學中，在“摸著石頭過河”的啟動階段，需要避免踏入一些誤區(qū)。

（一）跨學科實踐不能等同于跨學科課程

跨學科課程很寬泛，交叉的、綜合的以及整合的課程都可以認為是跨學科課程。一般來說，跨學科課程與分科課程是相對而言的，也是相輔相成的。分科是跨學科的前提，分科教學并不影響學生綜合運用知識。

實際上，從學科教學的視角，不好理解跨學科實踐;只有跨越了學科的局限，才能明白到底要做什么。跨越所有學科的教育任務是培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”，使其具備關鍵能力與必備品格，成為有理想、有本領、有擔當的時代新人。跨學科實踐不是多個學科教師輪番串講，也不是一科教師主講，其他教師配合。以科學類課程中的跨學科實踐為例，跨學科概念“物質與能量”“結構與功能”“系統(tǒng)與模型”“穩(wěn)定與變化”是從各個自然科學中高度概括出來的。因此在開展跨學科實踐時，必須摒棄傳統(tǒng)的教學觀念，通過真實的問題展開教學，組織學生開展研究式學習。

例如，把一個燃燒的酒精燈和一盆水仙花放在一起，從學科的視角看，酒精燈燃燒是化學問題，水仙花生長是生物學問題，兩個問題之間似乎不相干;但是從跨學科實踐的視角，很容易找到它們之間的聯系，甚至還可以找到物理中的光、熱等問題。進一步地，再來討論菜農在密封的大棚里燃燒木炭來增強果蔬的光合作用，學生更容易體會到農業(yè)生產中的科學原理，能更好地激發(fā)對如何將知識應用于實踐的思考。實際上，這也算是一個小小的生物工程研究，這樣的研究放在生物學或化學學科中都可能顧此失彼，而作為一項跨學科實踐任務，還可以更加深入，研究與道德與法治或地理學科相關聯的問題，如食品安全、反季節(jié)種植蔬菜的經濟與社會效益等。

（二）跨學科實踐不能等同于工程學課程

跨學科實踐需要融合工程學課程的知識與技能，科學新課標也將“工程設計與物化”作為一項重要的學習內容。但是，義務教育階段，主修過工程學課程的教師很少，讓現在的學科教師教授學生工程學內容，需要面臨極大的挑戰(zhàn)。區(qū)分跨學科實踐與工程學課程是很有必要的，不能錯誤地把學生視為工程師來培養(yǎng);跨學科實踐只需要基于證據的決策、統(tǒng)籌各種資源等工程學關鍵知識與技能。

例如，學校衛(wèi)生間水盆下面的地板總是濕的，經常有學生在此滑倒。這是一個常見的真實的問題，以此創(chuàng)設一個主題，開展跨學科實踐，可以設計一系列的實踐活動。水是怎么弄到地面上的？地面上的水對人有什么影響？對于第一個問題，很容易發(fā)現答案：雖然在水盆旁邊裝有干手器，但是學生在洗手后很少將手上的水吹干。這是一個思政教育的問題還是一個工程學與物理融合的問題？不同的視角下可以做不同的分析研究。如果從工程學與物理融合的視角看，可以改進干手器的結構、功率以及擺放的位置，從而解決這一問題。實際上，對于九年級的學生來說，設計符合要求的電熱吹風機是很容易的（圖2就是學生的一種設計示意圖）。

（三）跨學科實踐不能等同于學科的探究

跨學科實踐中有探究活動，但是跨學科實踐不能等同于各學科的探究活動，也不能因為在學科教學中有了探究活動，就誤以為跨學科實踐是多此一舉?？鐚W科實踐中的探究與學科教學中的探究的關注點并不一樣：跨學科實踐中的探究關注的是解決問題的能力，學科教學中的探究關注的則是知識建構或探究能力?？鐚W科實踐以學科教學為依托，對多門學科的知識、技能、測量工具、基本概念或理論加以整合，創(chuàng)造性地找尋解決實際問題的方法。

例如，在物理課上，讓學生探究彈簧的伸長量與所受拉力的關系;在跨學科實踐中，可以讓學生用彈簧自制彈簧測力計。這兩個活動有明顯的不同。組織學生開展“自制彈簧測力計”跨學科實踐時，不提供現成的彈簧，而提供一些鋼絲、銅絲、鐵絲等，先讓學生學習繞制彈簧，并淬火提高彈簧的強度和韌性，再測定彈簧的彈性范圍，然后根據要求制作彈簧測力計。在制作中，還有一些工藝與技術，需要學生通過實踐不斷摸索。所以，跨學科實踐往往比學科教學中的探究活動要花費更多的時間，當然學生的收獲也更加豐富。

日本教育家佐藤學把課程編制分為以學科為單位編制和以特定主題為單位編制兩類?？鐚W科實踐是以特定主題編制的課程，以真實問題為“奇點”，讓學生的思維體系像宇宙產生的過程一樣逐步架構?？鐚W科實踐為了培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”，要面向全體，不能成為少數學生參與的“精品”校本課?？鐚W科實踐不能邊緣化，而要將普適性與精品性結合，堅持與各門基礎學科之間橫向關聯互動，與日常生活、工程學、社會發(fā)展等縱向進階銜接。