建立行之有效的跨學科教育模式

馬克明

〔摘? ? 要〕? 2022年版《義務教育科學課程標準》提出：在基礎(chǔ)教育中，要創(chuàng)設(shè)跨學科的研究項目，強化學科間的關(guān)聯(lián)度，增強學科間的互動性，提高學科知識在日常生活中的實用性。相對于其他學科而言，科學自身就具備跨學科的特點，所以要在教學前，從文化素養(yǎng)、知識和價值的層面去解釋，加強學生對科學學科的了解。根據(jù)2022年版課標的要求，本文通過闡述跨學科教育概念、跨內(nèi)容領(lǐng)域、跨學科實踐，提出建立行之有效的跨學科教育模式的觀點。

〔關(guān)鍵詞〕? 小學科學；跨學科教育模式；探究

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ?〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? 〔文章編號〕? 1674-6317? （2023）? 11-0013-03

2022年版課標要求在小學開設(shè)科學跨學科的專題學習，強化各學科之間的聯(lián)系。為了增強學生的實踐能力，2022年版課標提出了跨學科理念，直接指向跨學科的科學教育。對于2022年版課標中的小學科學跨學科課程的認識，以及對學科跨課程的具體設(shè)計和實現(xiàn)等問題，都有待于在具體的實驗中加以認識和建構(gòu)。

一、對小學科學跨學科教育的認識

相對于其他學科而言，義務教育中的科學采取的是合與分的方式，而小學中的科學則涉及很多學科，比如生命科學、物質(zhì)科學、地球與宇宙科學、技術(shù)與工程等。這些學科知識本身就具備跨學科的特征，所以，科學的跨學科教育既可以是兩個以上學科之間的融合，又可以是其他學科與科學學科之間通過一種有意義的方式進行關(guān)聯(lián)，兩者的目標都是加強并充實科學課程的內(nèi)容。

（一）從素質(zhì)角度看小學科學跨學科教育

2022年版課標明確指出，要在科學教育中建立跨學科的專題學習，強化學科的綜合性與實用性，從而推動跨學科教育的發(fā)展。在對13個學科的核心概念進行界定的基礎(chǔ)上，還將物質(zhì)與能量等4個跨學科理念納入課堂中，并對其進行相應的教學設(shè)計，營造與現(xiàn)實相貼切的環(huán)境，指導學生進行探索與實際的研究，注重學科之間的相互關(guān)系，轉(zhuǎn)變“零散”的教育方式，進行跨學科的全面研究，以提高學生的整體科學素質(zhì)。

2022年版課標把科學的核心素質(zhì)分為科學理念、科學思維、探索實踐、態(tài)度責任等幾個層面，是指在科學的教學中，通過科學的教學，培養(yǎng)和發(fā)展學生系統(tǒng)化的科學知識理念、探索方法和能力，并在分析問題、提出問題、解決問題、溝通結(jié)果等過程中，體現(xiàn)具有科學思維的素質(zhì)。跨學科學習為學生核心素質(zhì)的綜合發(fā)展帶來可能性與突破口，要為學生創(chuàng)造跨學科、跨內(nèi)容領(lǐng)域的情景體驗，才能在將情境與知識相結(jié)合的過程中，推動學生對知識的應用轉(zhuǎn)移和深入理解。以核心素質(zhì)為基礎(chǔ)的跨學科科學教育，就是要改變將知識與學科核心觀點簡單整合的做法，找到指向知識重構(gòu)、跨學科概念形成、思維深化和素質(zhì)發(fā)展的跨學科科學教育的途徑和方法。

（二）從知識角度看小學科學跨學科教育

在信息化、人工智能飛速發(fā)展的當下，知識的性質(zhì)和界限變得混沌模糊，大多數(shù)人將知識理解為事實、符號和信息，忽略了對知識的多方位理解，知識產(chǎn)生的邏輯也被忽略。在進行跨學科教育之前，我們必須先解決的基本問題就是對知識的理解與立場問題。從多個方面來觀察，我們可以得到對知識的多種理解。從組成角度來觀察，知識包含了符號表征、思維方法和價值意義。符號表征是對學科知識的表面示意。而教師在進行跨課程的教學時，不能只局限于讓學生簡單記住知識的符號表達，而是要讓他們了解知識形成的思維方式和價值意義。在現(xiàn)實的教育過程中，教師往往對知識的功利價值過度關(guān)注，卻沒有重視知識的認知與發(fā)展價值。而跨學科的教育，需要學生將“知識觀”與“概念觀”相結(jié)合。

在科學的教學中，學生已經(jīng)獲取許多知識，并最終構(gòu)建出許多科學理念。但是，這些理念表現(xiàn)出散點狀、碎片化、不連貫和不完整的特征，因此需要在跨學科的教學中進行融合，并將其轉(zhuǎn)換為對科學的連續(xù)性的總體認知。從這一點可以看出，跨學科教育并不意味著忽略知識，如果沒有充足的知識儲備，學生就會缺少對概念與知識的統(tǒng)合能力。這也不是對科學中的符號表征、學科概念等進行的一種單純結(jié)合，而是在對這些知識的掌控乃至是精通的前提下，對科學知識的其他層面和價值進行一種更深的構(gòu)建。

（三）從價值觀角度看小學科學跨學科教育

科學跨學科教育，既是科學課程改革和發(fā)展學生核心素質(zhì)的必經(jīng)之路，也是對科學知識多維度與多層次的一種實踐要求，更是科學課程育人價值的一種體現(xiàn)。科學跨學科教育的目標是，讓學生更好地應對那些在單獨的知識概念或教學框架中難以理解或解決的自然現(xiàn)象及實際生活中存在的問題，在充分調(diào)動他們學習積極性和學習興趣的前提下，讓他們在某些領(lǐng)域中，發(fā)展出對復雜知識體系的認識，從而讓他們的科學探索與實際技能有效提高。

2022年版課標指出，在科學教育中，要鼓勵學生進行思辨性探索與實驗，而跨學科教育則是培育學生思考，特別是深入思考的一種很好方法。在實踐中，跨學科教育能夠提高學生推理、類比、批判性、元認知等方面的思考能力。與此同時，跨學科教育還可以讓學生在轉(zhuǎn)移與運用知識的過程中，解決諸如科學文明、技術(shù)發(fā)展、道德層面等實際問題，了解科學在當代社會中扮演的角色，進而讓他們擁有更完整的科學價值觀。在一些具體的實驗中，已經(jīng)證實了跨學科教育對學生的心態(tài)與動機具有正面的影響。它可以為學生的學習和實踐行動提供動力，從而讓他們有更好的學習表現(xiàn)。由此可以看出，在新一輪的課程改革中，開展跨學科教育具有十分重大的價值。

二、如何實現(xiàn)小學科學跨學科教育

從多個視角去認識科學跨學科教育，是為了更好地實現(xiàn)跨學科教育，了解教學的目的。在不同的認識基礎(chǔ)上形成相應的教育策略和方法，以確保2022年版課標得到有效實施。

科學課程所包含的內(nèi)容范圍很廣，學科核心理念與跨學科理念相互交錯，其他學科相互影響，這就導致科學課程的跨學科教育會呈現(xiàn)多種組織形式。因此，在實施前，必須對各種知識組織形式展開全面的整理。這樣就可以以各種組織形式為依據(jù)，形成不同的教育方式。根據(jù)2022年版課標中的學科設(shè)置，整理、歸納出四種類型的知識組織形式：第一類為跨科學核心概念，即把同內(nèi)容但不同學科的核心概念相結(jié)合，使2022年版課標和教學中所涉及的學科核心概念知識能有機結(jié)合，從而構(gòu)建起一個更加完備的科學知識體系；第二類為跨內(nèi)容領(lǐng)域，即將兩個或更多的學科知識融合在一起，這種形式是科學跨學科教育的基本模式和最大優(yōu)點；第三類是跨學科，即以一種或多種學科概念為基礎(chǔ)進行的教育，這種教育模式是科學跨學科教育中的一種獨特模式，也是當前科學教育中亟待探討的一種模式；第四類為跨科學，即將科學與其他學科相結(jié)合。

在進行跨學科教育時，教師可以依據(jù)自己的教學需求和目的，對跨學科教育進行不同方式的組織。

三、小學科學跨學科教育的實踐

以內(nèi)容的組織形式為前提，根據(jù)各種形式的結(jié)構(gòu)進行具體的實驗研究，從而可以更加直觀和深刻地理解科學跨學科的教學設(shè)計，從而給科學的課程改革帶來一定的啟示和參考。

（一）跨科學核心概念的教育實踐

在科學的教學過程中，學科的核心概念是在科學的基礎(chǔ)上形成的一系列科學觀念。它是對大量的科學知識進行綜合和提煉，以降低學生的認知負擔，幫助他們構(gòu)建科學的知識系統(tǒng)。每個學科的核心概念，都是由多個水平的普通概念和垂直的高級概念組成的，并且圍繞眾多科學事實，如科學知識、概念、規(guī)律、原理等展開。在科學教學中，最普遍也是最重要的一種方法就是對學科核心概念的綜合教學。有研究者在《生活中的水》一課教學中，展開一種與物質(zhì)科學領(lǐng)域多個學科核心概念相關(guān)的教學設(shè)計，使學生不但對水變化成三種形態(tài)有了更深刻的認識，還把這三種水形態(tài)和水的熱量變化、加熱方式等聯(lián)系起來。教師指導學生從微觀的視角出發(fā)，把加熱和水的形態(tài)變化聯(lián)系起來，把一個學科的核心概念以一個特定的話題為中心，并按照某種邏輯相互關(guān)聯(lián)。

（二）跨內(nèi)容領(lǐng)域的教育實踐

在對相同領(lǐng)域的學科核心概念進行統(tǒng)一的基礎(chǔ)上，通過跨學科的方式，可以將來自其他方面的學科核心概念進行統(tǒng)一。在這個過程中，將學生在各種學科核心概念的學習中所產(chǎn)生的想法和所形成的觀點進行統(tǒng)一，通過對跨學科的融合，讓他們的思想更加連貫，對概念的理解更加深刻與堅實。2022年版課標在許多學科核心概念的教學中都有課題的要求，比如在《生物的穩(wěn)定性與調(diào)控》的教學中，就有“為螺類構(gòu)建家園，探討螺類家園應當是怎樣的”這一主題。相對于項目式學習，2022年版課標提出的“項目研究”更注重對各學科中的關(guān)鍵理念的整體運用和轉(zhuǎn)移，不再需要對整個課程體系中的課程內(nèi)容和過程進行嚴謹?shù)目茖W操作，而是分階段進行課題式的跨學科教育。

（三）跨學科的教育實踐

跨學科的概念教育對學科核心概念的教育起到一種重要的輔助功能。它將學生在科學概念和科學思路等方面的發(fā)展與知識，從單純的科學探索拓展到更加廣泛的科學實踐，從而把科學搞明白?？鐚W科概念的教育，能夠通過多個現(xiàn)象、多種事物來學習并強化一個跨學科概念。有的教師在平時的課程中，加入了跨學科概念，并進行相關(guān)的課程設(shè)計和實踐。比如科學中最常見的現(xiàn)象就是“穩(wěn)定與變化”。變化是隨著時間的流逝而發(fā)生改變的一個過程，系統(tǒng)的穩(wěn)定性是相對的，而改變是一個不斷發(fā)生的、被許多因素所影響的狀態(tài)。穩(wěn)定的含義，是在可觀察范圍內(nèi)，系統(tǒng)內(nèi)部某些狀態(tài)都是恒定的。“穩(wěn)定與變化”能夠涵蓋四大領(lǐng)域的一項或多項，教師設(shè)定了多個情境，其中有力的平衡與穩(wěn)定、天氣變化、人的體溫變化等。在這些情境中，學生可以展開自己的想象與團體討論，從而加深并全面地了解這些跨學科的概念。

2022年版課標中的跨學科概念是一項重要內(nèi)容，教師不僅可以在課堂上實施跨學科概念教學，還可以通過跨學科概念，把不同學習階段的學習要求做成簡報，貼在教室里，讓學生在掌握基本知識后，把自己對跨學科概念的領(lǐng)悟?qū)懺谛〖垪l上，這樣教師就可以按照自己的需求來分配自己的授課內(nèi)容。

通過對2022年版課標內(nèi)容的分析，我們可以看到，其中數(shù)次提到科技、工程、數(shù)學可以與科學相結(jié)合（STEM），所以把科技、工程等學科內(nèi)容融入科學的課程體系中。在實踐中，將科學與數(shù)學相結(jié)合，是目前最普遍的一種跨科學教學方法。在教學“植物”時，教師就設(shè)置了植物的葉子是否都是相同的、最大的葉子會在一棵植物的哪里、一棵樹上有多少葉子、葉的數(shù)量和覆蓋范圍是否存在一定的聯(lián)系等跨學科教育活動。

在植物的葉片是否同樣大的問題中，教師用科學和數(shù)學學習中常見并且非常關(guān)鍵的測量方法作為突破口，在測量中收集并記錄數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行梳理與篩選，最后將數(shù)據(jù)制作成統(tǒng)計圖，在對統(tǒng)計圖進行研究之后得出結(jié)果。該方法使科學和數(shù)學的學科邊界變得不再清晰，以現(xiàn)實中的葉子為中心進行研究，使學生的積極性得到提高，不僅加深了對葉片的認知，也加深了對數(shù)學“工具化”的認知，為開展跨科學教學的研究打下堅實的理論和實踐基礎(chǔ)。

與其他學科跨學科教育比較起來，科學跨學科教育具有自己的特征。它不僅能夠在科學課程的范圍之內(nèi)展開跨學科的學習，還能夠與外部的其他學科進行融合，從而構(gòu)成更加豐富多彩的科學跨學科教育的組織形式。與此同時，在科學跨學科教育中，還能夠運用多種不同的教育策略或?qū)W習方法。因此，在研究中，科學學習方法的選取必須與跨學科的內(nèi)容與學習目的密切聯(lián)系起來，也要從學生的認識水平和學習能力著手，在進行課程改革的時候，進行持續(xù)的實踐與研究，并對此進行歸納，最終建立行之有效的跨學科教育模式。這樣，科學跨學科教育就可以充分地體現(xiàn)它對學生的課程核心素質(zhì)發(fā)展產(chǎn)生的影響。

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