楊文正 許秋璇

（云南師范大學(xué) 信息學(xué)院，云南昆明 650500）

一、問題提出

STEAM 教育是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、藝術(shù)（Arts）和數(shù)學(xué)（Mathematics）多學(xué)科交叉融合的一體化教育形態(tài)，其特別強(qiáng)調(diào)學(xué)科知識(shí)間的相互滲透，旨在培養(yǎng)學(xué)生合作探究、問題解決、批判性思維等綜合能力[1]。STEAM 課程由多學(xué)科內(nèi)容關(guān)聯(lián)融合而成，以主題、項(xiàng)目或問題為驅(qū)動(dòng)，統(tǒng)整多學(xué)科知識(shí)、原理和結(jié)構(gòu)[2]?！翱鐚W(xué)科整合”是STEAM 教育的本質(zhì)特征，其實(shí)施的關(guān)鍵，在于找到學(xué)科內(nèi)部知識(shí)間的縱向關(guān)聯(lián)，學(xué)科間知識(shí)的橫向關(guān)聯(lián)以及跨學(xué)科知識(shí)間的網(wǎng)狀關(guān)聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)跨越學(xué)科界限進(jìn)行學(xué)科概念、學(xué)科思維和價(jià)值觀念的內(nèi)在融合?？鐚W(xué)科教研是STEAM 教學(xué)實(shí)施的前提，以及STEAM 教育能否有效融入學(xué)科課程體系的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。反思現(xiàn)有研究，我們發(fā)現(xiàn)，面向STEAM 教育的跨學(xué)科教研相關(guān)研究成果較為缺乏。因此，關(guān)于STEAM跨學(xué)科教研知識(shí)整合路徑、開展模式和實(shí)踐案例的探索，顯得尤為必要。

跨學(xué)科教研是一種針對(duì)特定教學(xué)主題，由不同學(xué)科教師參與進(jìn)行的教學(xué)研討活動(dòng)。STEAM跨學(xué)科教研提倡設(shè)計(jì)學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)主題，融合學(xué)科育人目標(biāo)，模糊學(xué)科知識(shí)邊界，整合各學(xué)科教師的教學(xué)智慧，在協(xié)同教研活動(dòng)中，找到學(xué)科之間相互滲透的銜接點(diǎn)，以此形成STEAM 教育理念向具體實(shí)踐轉(zhuǎn)化的教學(xué)方案。傳統(tǒng)教研多囿于單一學(xué)科，教研主體精熟本學(xué)科知識(shí)體系，而未能熟識(shí)交叉學(xué)科核心概念和基本結(jié)構(gòu)。這種以單一學(xué)科視野開展的教研活動(dòng)，難以有效彌合不同學(xué)科領(lǐng)域間的知識(shí)罅隙。由此形成的教學(xué)方案往往將重心放在某個(gè)特定學(xué)科，對(duì)如何消融學(xué)科界限關(guān)注不足，較難實(shí)現(xiàn)不同學(xué)科思維和學(xué)科素養(yǎng)的滲透和融合，致使STEAM 課程在實(shí)施過程中，產(chǎn)生各學(xué)科知識(shí)多以“拼盤式”混合的現(xiàn)象[3]。即使有部分STEAM 教師意識(shí)到傳統(tǒng)教研存在的不足，試圖突破學(xué)科閾限，消除認(rèn)知隔閡，以求達(dá)到多學(xué)科知識(shí)整合的目的，但在具體教研活動(dòng)開展過程中，仍然存在諸多問題。主要體現(xiàn)在：

（一）未能形成穩(wěn)定的跨學(xué)科教研共同體

面向STEAM 教育，跨學(xué)科教研共同體可以更好地支持教師整合不同學(xué)科知識(shí)，并在分析教學(xué)問題過程中形成跨學(xué)科思維，以推進(jìn)STEAM 教學(xué)改革的長效機(jī)制。然而，我國長期實(shí)施的分科教學(xué)，使教師個(gè)體形成單一學(xué)科思維定式，教師群體跨學(xué)科教研經(jīng)驗(yàn)不足。圍繞某一主題的傳統(tǒng)教研，往往以自發(fā)的形式開展，未能形成清晰的教研主體構(gòu)成、知識(shí)整合與創(chuàng)新規(guī)則、跨學(xué)科教學(xué)研討資源和環(huán)境等共同體要素[4]。

（二）教研目標(biāo)理解存在偏差

STEAM 教育的目標(biāo)在于促進(jìn)學(xué)生從多學(xué)科知識(shí)運(yùn)用角度，提升解決實(shí)際問題的能力，從而培養(yǎng)學(xué)生合作能力和創(chuàng)新思維。因此，STEAM跨學(xué)科教研必然要求凝聚不同學(xué)科教師的多元化背景，合作建立跨學(xué)科知識(shí)聯(lián)系，形成STEAM 教學(xué)實(shí)施的系統(tǒng)方案。在傳統(tǒng)教研實(shí)踐活動(dòng)中，多數(shù)教師傾向于單純地澄清自己所屬學(xué)科的概念和學(xué)科素養(yǎng)，分享本學(xué)科教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和技巧，較少主動(dòng)橫向擴(kuò)展知識(shí)面，只能“碎片式”地了解交叉學(xué)科知識(shí)點(diǎn)，難以形成系統(tǒng)化的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)學(xué)科“邊緣化”問題很難進(jìn)行深入地探討，無法協(xié)同構(gòu)建解決問題的概念框架[5]。

（三）教研主題的“跨學(xué)科特征”體現(xiàn)不強(qiáng)

STEAM跨學(xué)科教研設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)“整合、跨學(xué)科”理念，以跨學(xué)科概念或基本問題為“透鏡”，將不同學(xué)科概念、原理和方法論等聚合到研討的主題中。相對(duì)于傳統(tǒng)教研主題關(guān)注于知識(shí)和行為，跨學(xué)科教研主題要增加思維的維度，側(cè)重于科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)與社會(huì)之間的相互關(guān)系，突出技術(shù)與工程面向真實(shí)情境，具有實(shí)踐應(yīng)用性的特點(diǎn)[6]。傳統(tǒng)教研主題確立較為隨意，主題離散泛化，不同學(xué)科教學(xué)問題之間缺乏邏輯性和序列化，較難從學(xué)科交界處衍生出進(jìn)階式的教研主題。缺乏對(duì)關(guān)聯(lián)學(xué)科的總體規(guī)劃以及與真實(shí)生活情境聯(lián)系不夠緊密，導(dǎo)致教研主體無法超越單一學(xué)科教研思維的局限，較難實(shí)現(xiàn)更高層次的跨學(xué)科整合。

（四）教研活動(dòng)流程結(jié)構(gòu)松散

教學(xué)研究需遵循科學(xué)的規(guī)范和程序，STEAM跨學(xué)科教研需要一套教研群體“公知公循”，具有規(guī)范和指導(dǎo)功能并且步驟明晰、進(jìn)程可調(diào)的系統(tǒng)化程序，以確立教研活動(dòng)的“方向感”。雖然，多數(shù)STEAM 教師意識(shí)到循序漸進(jìn)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的跨學(xué)科教研活動(dòng)流程，有助于調(diào)動(dòng)教師群體的發(fā)散思維和聚合思維的靈活運(yùn)用，但目前還未有適合STEAM跨學(xué)科教研的結(jié)構(gòu)化流程。結(jié)構(gòu)松散的跨學(xué)科教研組織方式，往往造成教師僅憑“印象”或“直覺”調(diào)節(jié)教研進(jìn)程，從而影響教研決策的可信度和有效性。

（五）跨學(xué)科概念整合與知識(shí)內(nèi)化不足

STEAM跨學(xué)科教研重在解決各學(xué)科知識(shí)碎片化和孤立化，各學(xué)科原有知識(shí)體系劣構(gòu)化，以及應(yīng)用疏離等問題。這就要求STEAM 教師既要精熟本學(xué)科概念架構(gòu)和思維特征，又要熟識(shí)其他學(xué)科基本知識(shí)體系及方法，在跨學(xué)科教研活動(dòng)中拓寬學(xué)科視野，增進(jìn)學(xué)科見解。建立在學(xué)科隔離基礎(chǔ)上的傳統(tǒng)教研，教師只需熟練掌握本學(xué)科概念縱深發(fā)展脈絡(luò)，缺少協(xié)同共建跨學(xué)科知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)踐場域，難以滿足STEAM 教育跨學(xué)科概念整合的現(xiàn)實(shí)訴求。此外，跨學(xué)科教研主體受限于單學(xué)科領(lǐng)域思維和素養(yǎng)，彼此間深度交流互動(dòng)不足，易于忽視隱性知識(shí)的流動(dòng)、共享與內(nèi)化。

如何消解STEAM跨學(xué)科教研實(shí)踐中存在的問題，發(fā)揮知識(shí)整合的協(xié)同效應(yīng)；如何辨識(shí)與教研主題潛在關(guān)聯(lián)的學(xué)科知識(shí)，從跨學(xué)科視野中建立學(xué)科概念之間的層級(jí)序列。這不僅關(guān)乎跨學(xué)科教研實(shí)踐活動(dòng)的成效，關(guān)乎能否切實(shí)提升STEAM 教師的教學(xué)能力，而且還關(guān)涉到STEAM跨學(xué)科協(xié)同育人的獨(dú)特作用，及其在促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展方面的價(jià)值。我國《普通高中課程方案（2017年）》指出“以學(xué)科大概念為核心，使課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)的落實(shí)”[7]。在此背景下“大概念”以其所具有的“中心性、持久性、網(wǎng)絡(luò)狀以及可遷移”等特征，在激發(fā)STEAM 教研主體擺脫自身學(xué)科束縛，促成思維達(dá)到整合水平，促進(jìn)各學(xué)科核心概念間建立實(shí)質(zhì)性關(guān)聯(lián)，以及對(duì)教研主題的深層次理解和遷移方面，顯現(xiàn)出重要價(jià)值。

可見，“大概念” 統(tǒng)攝下的STEAM跨學(xué)科教研，為破解傳統(tǒng)教研實(shí)施中的難題提供新視角，有助于STEAM 教育理念的落地?；诖耍疚木汀按蟾拍睢焙蚐TEAM跨學(xué)科教研內(nèi)涵進(jìn)行深入解讀，從“縱向思維、橫向思維、系統(tǒng)思維”角度，探析STEAM跨學(xué)科教研知識(shí)整合路徑，構(gòu)建融入“大概念”的STEAM跨學(xué)科教研模式，并以“中國趙州橋” 為主題進(jìn)行STEAM跨學(xué)科教研實(shí)踐活動(dòng)，旨在幫助中小學(xué)教師形成跨學(xué)科統(tǒng)整的立體教研思維，為STEAM 教研實(shí)踐提供參考范例。

二、融入“大概念”的STEAM跨學(xué)科教研模式構(gòu)建

（一）“大概念”內(nèi)涵剖析

美國教育心理學(xué)家杰羅姆·布魯納 （Bruner J.）在其倡導(dǎo)的學(xué)科結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)中，最先提出了大概念（Big Idea）的思想，認(rèn)為“理解學(xué)科知識(shí)間相互聯(lián)系的前提是讓學(xué)生掌握學(xué)科知識(shí)的一般觀念（General Idea）”[8]。此后，國外學(xué)者主要從三個(gè)角度對(duì)大概念的內(nèi)涵進(jìn)行闡釋：

第一，從認(rèn)知發(fā)展角度，認(rèn)為“大概念”是個(gè)體認(rèn)知結(jié)構(gòu)中重要的關(guān)聯(lián)點(diǎn)，以不斷吸納、組織信息。默里·懷特利（Whiteley M.）在強(qiáng)調(diào)大概念在個(gè)體認(rèn)知發(fā)展中的作用時(shí)，將其比喻為使人們能夠有意義地聯(lián)結(jié)零散知識(shí)點(diǎn)的“建筑骨架”[9]。格蘭特·威金斯（Wiggins G.）認(rèn)為，“大概念”是“能夠使離散的事實(shí)或技能有意義地聯(lián)系的概念”，將其比作能夠組裝車輪等零部件的車轄，沒有車轄，各零部件只能散落一地、毫無作用[10]。

第二，從學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)角度，認(rèn)為大概念是學(xué)科中的核心概念。林恩·埃里克森（Erickson L.）認(rèn)為，“大概念”是在事實(shí)基礎(chǔ)上抽象出來的深層次的、可遷移的概念[11]。溫·哈倫（Harlen W.）等認(rèn)為，“大概念”是“能夠用于解釋和預(yù)測較大范圍自然現(xiàn)象的概念，處于交叉學(xué)科的水平”[12]。

第三，從課程教學(xué)角度，提出了“概念為本”的教學(xué)。格蘭特·威金斯等在“逆向教學(xué)設(shè)計(jì)”研究中，將“大概念” 理解為處于課程教學(xué)中心位置的概念、主題或問題等，是聯(lián)結(jié)其它學(xué)科知識(shí)的“概念錨點(diǎn)”，使課程教學(xué)更加聚焦連貫[13]。

國內(nèi)有學(xué)者認(rèn)為，“大概念”是將核心素養(yǎng)落實(shí)到具體教學(xué)中的錨點(diǎn)，是指反映具有專家思維品質(zhì)的概念、觀念或論題，理解“大概念”有助于形成具體與抽象交錯(cuò)的復(fù)雜認(rèn)知結(jié)構(gòu)，可以打通學(xué)科之間的阻隔[14]。也有學(xué)者對(duì)“大概念”進(jìn)行了概括[15]：“‘大概念’居于學(xué)科的中心位置，集中體現(xiàn)學(xué)科課程特質(zhì)的思想；‘大概念’有助于設(shè)計(jì)連續(xù)聚焦一致的課程，有助于發(fā)生學(xué)習(xí)遷移；大概念具有概括性、永恒性、普遍性、抽象性”。鑒于上述觀點(diǎn)，本文認(rèn)為“大概念”是指能涵蓋學(xué)科內(nèi)部縱向知識(shí)發(fā)展和學(xué)科間知識(shí)橫向關(guān)聯(lián)的概念框架。這里的“大”并非“龐大”或“基礎(chǔ)”，而是“核心”或“高位”，是更加具有概括性、包容性和解釋力的上位概念。相對(duì)于“小概念”，“大概念”的抽象層次更高，外延統(tǒng)攝范圍更廣，其發(fā)展依循“事實(shí)現(xiàn)象→具體概念→學(xué)科核心概念→跨學(xué)科概念”的進(jìn)階路徑，目的在于凝練跨越學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)的關(guān)鍵能力和高階思維，直指學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展?？梢姡按蟾拍睢?與STEAM 教育的跨學(xué)科知識(shí)整合特征吻合，有助于教師廓清各學(xué)科知識(shí)間的邏輯關(guān)系，滿足STEAM跨學(xué)科教學(xué)實(shí)踐的內(nèi)在訴求。“大概念”進(jìn)階路徑與STEAM跨學(xué)科知識(shí)整合關(guān)系如圖1所示。

（二）STEAM跨學(xué)科教研意蘊(yùn)

教學(xué)研究是一種為了促進(jìn)教師“教學(xué)實(shí)踐改進(jìn)”而進(jìn)行的知識(shí)重構(gòu)和創(chuàng)造的過程?？鐚W(xué)科教研是為了更好地開展跨學(xué)科教學(xué)實(shí)踐而進(jìn)行的研究活動(dòng)，其關(guān)鍵在于如何理解“跨學(xué)科”。從詞源學(xué)講，跨學(xué)科（Interdisciplinary）是指為了達(dá)到特定目標(biāo)，將兩門或兩門以上學(xué)科知識(shí)和方法進(jìn)行整合，進(jìn)而綜合解決問題，其表達(dá)了一種對(duì)復(fù)雜問題的整體性思考?？鐚W(xué)科教研的核心是知識(shí)整合，旨在鼓勵(lì)教師突破學(xué)科之間的界限，不斷進(jìn)行對(duì)話與探索，從而構(gòu)建知識(shí)之間的新聯(lián)系，形成新的認(rèn)知與理解。艾倫·雷普克（Repko A.）認(rèn)為，“知識(shí)整合意味著識(shí)別并融合來自相關(guān)學(xué)科的知識(shí)及思維方式，以產(chǎn)生對(duì)特定問題的跨學(xué)科認(rèn)識(shí)”[16]?？巳R因（Klein J.T.）認(rèn)為，跨學(xué)科研究的原由在于“僅靠單門學(xué)科不足以回答或解決復(fù)雜問題，需要借鑒學(xué)科視野、整合學(xué)科見解，以構(gòu)建更全面的認(rèn)識(shí)”[17]。由此，跨學(xué)科教研是由各學(xué)科教師共同參與，以綜合性教學(xué)問題為中心，在多門學(xué)科概念、方法和思想中建立內(nèi)在聯(lián)系，生成跨學(xué)科教學(xué)新認(rèn)知的協(xié)同教研活動(dòng)?？鐚W(xué)科教研強(qiáng)調(diào)，以學(xué)科本身內(nèi)在邏輯和連貫性為前提，圍繞具體教研主題在各學(xué)科知識(shí)中尋找共同因子，發(fā)現(xiàn)各學(xué)科知識(shí)整合的切入點(diǎn)，而非生硬地進(jìn)行不“自然”的聯(lián)系。

STEAM 教育的初衷是將科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)等整合在一起，解決復(fù)雜問題，強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)科之間聯(lián)接的關(guān)注，這本質(zhì)上就是跨學(xué)科的。美國學(xué)者格雷特·亞克門（Yakman G.）提出的“STEAM跨學(xué)科整合模型”，蘊(yùn)含了知識(shí)整合的層級(jí)路徑：第一層由具體學(xué)科構(gòu)成，是知識(shí)整合的基礎(chǔ)學(xué)科；第二層是特定學(xué)科層，強(qiáng)調(diào)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)學(xué)科之間的內(nèi)在邏輯關(guān)聯(lián)；第三層是學(xué)科整合層，即各學(xué)科知識(shí)相互融合，形成滲透人文藝術(shù)的新的知識(shí)結(jié)構(gòu)；第四層在多學(xué)科整合基礎(chǔ)上，培養(yǎng)跨學(xué)科思維；第五層超越單學(xué)科，運(yùn)用綜合知識(shí)解決復(fù)雜問題，培養(yǎng)創(chuàng)新能力與核心素養(yǎng)[18]。STEAM跨學(xué)科教研，旨在彌補(bǔ)單一學(xué)科知識(shí)體系應(yīng)對(duì)復(fù)雜真實(shí)問題解決的結(jié)構(gòu)性缺陷，以協(xié)同化設(shè)計(jì)均衡覆蓋各學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)的跨學(xué)科教學(xué)活動(dòng)。事實(shí)上，STEAM跨學(xué)科教研進(jìn)程是教研主體認(rèn)知“去中心化”的決策過程，要求教師突破學(xué)科本位意識(shí)，加強(qiáng)與其他學(xué)科教師的對(duì)話，相互借鑒學(xué)科見解并建立強(qiáng)聯(lián)系，運(yùn)用批判的眼光審視各學(xué)科概念、方法和思想在問題解決中的多元應(yīng)用價(jià)值。

（三）融入“大概念”的STEAM跨學(xué)科教研知識(shí)整合路徑

如何實(shí)現(xiàn)知識(shí)整合是STEAM跨學(xué)科教研的核心。知識(shí)整合是將原本分化、相對(duì)零散的各學(xué)科知識(shí)彼此聯(lián)接，通過連通、銜接和重組，將知識(shí)要素整合為一個(gè)有機(jī)整體。知識(shí)整合是一個(gè)動(dòng)態(tài)的概念，其不僅意味著各分化知識(shí)元素的有效整合，而且也是一個(gè)持續(xù)走向價(jià)值增值、使用高效的反思性活動(dòng)進(jìn)程。STEAM跨學(xué)科教研要求教師具有 “前學(xué)科整合”的前提條件：（1）具有一定的實(shí)踐教學(xué)體驗(yàn)，反思教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)問題積累；（2）在某一具體學(xué)科內(nèi)整合學(xué)科概念、獲得原理、優(yōu)化學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)，形成完整的學(xué)科知識(shí)體系；（3）圍繞某一教研主題超越單一學(xué)科視域，整合不同學(xué)科知識(shí)，并將整合的新知識(shí)運(yùn)用于教學(xué)問題的解決過程，形成新的課程或教學(xué)方案。因此，STEAM跨學(xué)科教研活動(dòng)需要統(tǒng)整學(xué)科知識(shí)、學(xué)科間知識(shí)和跨學(xué)科知識(shí)，具有實(shí)踐性、體悟性和系統(tǒng)性的“大概念”特征。而“大概念”則為STEAM跨學(xué)科教研提供了新的理念和范式。

在STEAM跨學(xué)科教研活動(dòng)中，“大概念”發(fā)揮著“橋梁”中介和雙向轉(zhuǎn)化的作用：一方面，“大概念”將不同學(xué)科知識(shí)聯(lián)接起來，成為跨越學(xué)科邊界、融合學(xué)科知識(shí)的“橋梁”；另一方面，“大概念”將教師個(gè)體的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為教研共同體的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，將教研共同體的內(nèi)部認(rèn)知向外轉(zhuǎn)化為具有遷移性較強(qiáng)的教學(xué)問題解決能力。一般地，STEAM跨學(xué)科教研以基于問題解決的主題式教研為主要方式，以解決STEAM教學(xué)實(shí)際中的真實(shí)問題為著眼點(diǎn)，以教師的反思性實(shí)踐為本質(zhì)。并且，STEAM跨學(xué)科教研不再以某門學(xué)科或某一專家型教師為中心，而是著眼于某一教學(xué)主題，將各學(xué)科知識(shí)和教研群體智慧融入其中，產(chǎn)生新的課程或教學(xué)方案。需要指出的是，教研主題的選擇具有通約性，即主題范圍要普遍適合于不同學(xué)科，過于窄化的主題難以達(dá)到聯(lián)通學(xué)科知識(shí)的效果；反之，過于寬泛的主題也無法保證教學(xué)研討的深度。對(duì)此，“大概念”能夠引領(lǐng)學(xué)科間知識(shí)融合的方向，促使跨學(xué)科教研知識(shí)整合理路更加清晰，增強(qiáng)跨學(xué)科教研活動(dòng)的目標(biāo)性，促進(jìn)跨學(xué)科教研的結(jié)構(gòu)化。可見，錨入“大概念”的STEAM 協(xié)同教研，促使學(xué)科獨(dú)立的教研范式向跨學(xué)科融合的立體教研范式轉(zhuǎn)型。

問題情境是“大概念”生成或外顯的基本場域，從概念的生成、發(fā)展到形成“大概念”，都依賴于教學(xué)問題所產(chǎn)生的情境，其作用需回到具體的教學(xué)問題情境中加以驗(yàn)證。當(dāng)教師覺得自身知識(shí)不能勝任跨學(xué)科教學(xué)時(shí)，需與其他學(xué)科教師進(jìn)行合作，以確保學(xué)科知識(shí)的充實(shí)性和有效性[19]。教師依托真實(shí)境脈中的社會(huì)參與、對(duì)話協(xié)商和知識(shí)共享，即理解相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)體系，在會(huì)話中做出闡釋或討論，借助“大概念”達(dá)成跨學(xué)科共識(shí)，形成對(duì)學(xué)科知識(shí)圖景更為全面的認(rèn)識(shí)。這樣，在多元、異質(zhì)學(xué)科知識(shí)元素交叉融合中實(shí)現(xiàn)“去中心化”認(rèn)知，促進(jìn)跨學(xué)科教研活動(dòng)流程有序推進(jìn)。這一過程也需要教師具備縱向思維、橫向思維和系統(tǒng)思維三種能力：縱向思維意指教師澄清學(xué)科概念縱深發(fā)展脈絡(luò)；橫向思維反映教師跨學(xué)科教研的認(rèn)知行為；系統(tǒng)思維指在跨學(xué)科教研活動(dòng)中，融合學(xué)科知識(shí)深度和跨學(xué)科知識(shí)廣度，以網(wǎng)狀方式形成新的知識(shí)框架，用于生成解決教學(xué)問題的創(chuàng)新性方案?？梢?，“大概念”作為跨學(xué)科教研機(jī)制的“聯(lián)結(jié)樞紐”，有助于教師縱向厘定學(xué)科內(nèi)部知識(shí)體系發(fā)展脈絡(luò)，橫向聯(lián)結(jié)跨學(xué)科概念以形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，引領(lǐng)跨學(xué)科教研活動(dòng)方向。STEAM跨學(xué)科教研活動(dòng)中知識(shí)整合路徑，如圖2所示。

STEAM跨學(xué)科教研知識(shí)整合路徑，揭示了教研主體依據(jù)學(xué)科概念發(fā)展脈絡(luò)，觸發(fā)相應(yīng)認(rèn)知行為，“自下而上”地提取“大概念”，以此推進(jìn)跨學(xué)科教研活動(dòng)有序發(fā)生。在縱向上，通過教研主題將劣構(gòu)教學(xué)問題與社會(huì)情境關(guān)聯(lián)，教師從具體事實(shí)、案例中抽象出具體概念，形成知識(shí)點(diǎn)；在單門學(xué)科內(nèi)，依據(jù)學(xué)科既有知識(shí)體系和教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行理解和歸類，梳理具體概念間的交叉關(guān)系，形成規(guī)則；在跨學(xué)科層面交流共享學(xué)科概念、思想和方法，批判性地評(píng)估不同學(xué)科見解，創(chuàng)造性地整合多門學(xué)科領(lǐng)域間具有相似意義的概念，由此抽象出“大概念”。

在橫向上，體現(xiàn)教研主體在“大概念”生成過程中的認(rèn)知行為：一是識(shí)別，在學(xué)科內(nèi)選擇具體概念和核心概念，摒棄細(xì)枝末節(jié)、重復(fù)繁瑣的知識(shí)；二是熟識(shí)，補(bǔ)充解決問題缺失的通約性學(xué)科知識(shí)，了解學(xué)科間關(guān)鍵概念、原理和方法；三是整合，更新學(xué)科知識(shí)，強(qiáng)化知識(shí)聯(lián)結(jié)，形成邏輯性、有序化的綜合性知識(shí)，即知識(shí)創(chuàng)新，以解決教學(xué)實(shí)踐問題。

從系統(tǒng)層面而言，在明晰“大概念”層級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，教研共同體經(jīng)歷“聚合問題→確立主題→關(guān)聯(lián)學(xué)科→設(shè)計(jì)方案→迭代改進(jìn)→教研反思” 這樣一個(gè)螺旋式教研發(fā)展之路。其間，超越學(xué)科而生成的“大概念”，具有更強(qiáng)的遷移性和解釋力：“大概念”能夠“向上”整合下位概念，“向中”整合外圍概念，“向下”整合表層概念和“向外”整合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從而實(shí)現(xiàn)不同學(xué)科知識(shí)間的有效整合[20]。

（四）融入“大概念”的STEAM跨學(xué)科教研模式構(gòu)建

STEAM 教育提倡以真實(shí)問題解決為導(dǎo)向的跨學(xué)科教育思路，強(qiáng)調(diào)打破學(xué)科邊界，促使學(xué)生運(yùn)用多門學(xué)科知識(shí)解決真實(shí)生活情境中的問題；并在特定問題解決過程中，引導(dǎo)學(xué)生探尋不同學(xué)科知識(shí)之間的銜接點(diǎn)，以此整合生成創(chuàng)新性解決問題的“新知識(shí)”，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)[21]。STEAM跨學(xué)科教研是教師在STEAM 教育理論指導(dǎo)下，對(duì)教學(xué)實(shí)踐問題進(jìn)行分析與研討，其目的在于綜合運(yùn)用各學(xué)科整合而成的“新知識(shí)”，設(shè)計(jì)解決教學(xué)問題的具體方案并付諸行動(dòng)。STEAM跨學(xué)科教研也必然注重各學(xué)科知識(shí)間的融合，促進(jìn)教學(xué)研討中教師復(fù)雜知識(shí)和技能的獲得，以提升教師問題解決能力和創(chuàng)新合作意識(shí)水平。

當(dāng)前的跨學(xué)科教研，更多體現(xiàn)在討論教研活動(dòng)的具體實(shí)施、活動(dòng)流程和教研評(píng)價(jià)方面，而對(duì)跨學(xué)科教研活動(dòng)中主體間社會(huì)性知識(shí)建構(gòu)、跨學(xué)科知識(shí)整合邏輯及概念網(wǎng)絡(luò)形成路徑的探討較少。“大概念”作為引導(dǎo)學(xué)科知識(shí)框架的組織策略，在STEAM跨學(xué)科教研中具有獨(dú)特作用：（1）拓寬教研主體跨學(xué)科知識(shí)范疇。“大概念”不僅有助于教師廓清STEAM 各學(xué)科知識(shí)間的邏輯關(guān)聯(lián)，內(nèi)化隱于顯性知識(shí)背后的思想價(jià)值，還能促使教師發(fā)掘自身知識(shí)結(jié)構(gòu)局限，通過交流研討消解因各學(xué)科知識(shí)差異所造成的認(rèn)知沖突或觀點(diǎn)分歧；（2）引導(dǎo)構(gòu)建跨學(xué)科融合的知識(shí)地圖?！按蟾拍睢睘榻處煛白R(shí)別學(xué)科內(nèi)具體概念，熟識(shí)橫向?qū)W科概念，發(fā)掘?qū)W科概念間的層級(jí)關(guān)系，精煉跨學(xué)科概念”，提供了一種穩(wěn)定的、進(jìn)階式的整合邏輯；（3）構(gòu)成基于證據(jù)的跨學(xué)科教研評(píng)價(jià)內(nèi)容。融入“大概念”的STEAM跨學(xué)科教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)，也是衡量教研質(zhì)量和教師能力發(fā)展水平的綜合體現(xiàn)。

STEAM跨學(xué)科教研倡導(dǎo)互動(dòng)與對(duì)話，即在教學(xué)研討過程中，強(qiáng)調(diào)參與者獨(dú)立思考、相互對(duì)話、共同研究，通過平等會(huì)話進(jìn)行學(xué)科視域融合，實(shí)現(xiàn)問題解決，思維的系統(tǒng)性發(fā)展和教研成果的交流分享。這種互動(dòng)對(duì)話式的教研是一種目標(biāo)明確的社會(huì)活動(dòng)，是由多要素構(gòu)成的社會(huì)系統(tǒng)。為此，本研究將活動(dòng)理論作為跨學(xué)科教研系統(tǒng)分析的框架[22]，試圖為實(shí)踐境脈中的STEAM跨學(xué)科教研活動(dòng)流程和實(shí)施，提供指導(dǎo)。并據(jù)此認(rèn)為，STEAM跨學(xué)科教研活動(dòng)系統(tǒng)由主體、客體、共同體、規(guī)則、工具、分工六要素構(gòu)成。其中，主體主要指參與跨學(xué)科教研活動(dòng)的教師個(gè)體；客體是指真實(shí)教研問題和教研目標(biāo)；共同體由教研活動(dòng)中的組織者、協(xié)同者和促進(jìn)者構(gòu)成；規(guī)則是指為了教研活動(dòng)的有序開展，由共同體制定的約束和激勵(lì)措施、流程規(guī)范等；工具主要是指促進(jìn)跨學(xué)科教研共同體間交流、協(xié)作、共享等活動(dòng)的中介或平臺(tái)；分工主要圍繞教研主題，根據(jù)參與教研活動(dòng)中主體的學(xué)科、興趣、能力等因素進(jìn)行角色或任務(wù)分配。這六個(gè)要素共同作用于由“大概念”牽引的STEAM跨學(xué)科教研活動(dòng)環(huán)節(jié)，促使教研共同體經(jīng)歷“聚合問題→確立主題→關(guān)聯(lián)學(xué)科→設(shè)計(jì)方案→迭代改進(jìn)→評(píng)估反思”這樣一個(gè)螺旋式教研發(fā)展過程。在這個(gè)過程中，“大概念”作為穩(wěn)定跨學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)的核心“錨點(diǎn)”，是促進(jìn)學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)向融合多學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)應(yīng)用情境轉(zhuǎn)化的橋梁，滿足了STEAM跨學(xué)科教研對(duì)多學(xué)科知識(shí)進(jìn)行跨學(xué)科重組整合的內(nèi)在要求[23]。

綜上所述，本研究汲取活動(dòng)理論對(duì)跨學(xué)科教研所具有的核心價(jià)值，基于 “發(fā)現(xiàn)實(shí)踐問題→明確問題→制訂解決方案→實(shí)施方案→實(shí)踐反思” 一般教研活動(dòng)流程[24]，結(jié)合STEAM跨學(xué)科教研知識(shí)整合路徑原理，構(gòu)建了融入“大概念”的STEAM跨學(xué)科教研模式，如圖3所示。

該模式旨在探索“大概念”與跨學(xué)科教研實(shí)施的實(shí)踐耦合路徑，外層闡明由“大概念”牽引的STEAM跨學(xué)科教研組織與實(shí)施的具體過程，內(nèi)層主要闡釋STEAM跨學(xué)科教研活動(dòng)過程中各學(xué)科知識(shí)整合的內(nèi)在邏輯?？鐚W(xué)科教研實(shí)施遵循STEAM 學(xué)科知識(shí)整合與大概念形成的進(jìn)階路徑，主要包括六個(gè)教研活動(dòng)環(huán)節(jié)：

第一步，聚合問題。教研主體積極洞察教學(xué)實(shí)踐，提取或總結(jié)學(xué)科教學(xué)真實(shí)問題；通過問卷、訪談等多種信息收集渠道，廣泛征集教研問題；充分發(fā)揮教研共同體民主、平等的對(duì)話機(jī)制作用，遴選具有開放性、復(fù)雜性和跨學(xué)科性突出的教學(xué)問題，聚合教學(xué)中的具體問題，使其表述清晰、焦點(diǎn)明確。

第二步，確立主題。歸納教學(xué)問題的共同屬性，將各學(xué)科普遍存在和亟待解決的問題確立為教研主題；并將其序列為教研子主題，劃定教研主題邊界，以此策劃跨學(xué)科教研活動(dòng)方案。

第三步，關(guān)聯(lián)學(xué)科。各學(xué)科教師依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)羅列與教研主題密切相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)；識(shí)別零散知識(shí)的共同特征并進(jìn)行歸類，命名具體概念；精熟具體概念間交叉聯(lián)系的規(guī)則，抽象提煉出學(xué)科核心概念；熟識(shí)各相關(guān)學(xué)科核心概念內(nèi)涵、學(xué)科思想和方法等，凝練出跨越學(xué)科層面的跨學(xué)科概念；以此確定涵蓋STEAM 學(xué)科素養(yǎng)的單元目標(biāo)和以“大概念”為核心的單元主題。

第四步，設(shè)計(jì)方案。教研共同體圍繞主題合作研討，重組教學(xué)內(nèi)容，明晰教研活動(dòng)順序，保證STEAM跨學(xué)科教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)具有關(guān)聯(lián)性、邏輯性和層次性；遵循“明確預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果，確定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)方式，協(xié)同設(shè)計(jì)STEAM 教學(xué)活動(dòng)”的逆向設(shè)計(jì)思路，揭示各學(xué)科核心素養(yǎng)的獨(dú)特育人價(jià)值。

第五步，迭代改進(jìn)。依據(jù)教研共同體事先商定的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)開展評(píng)估優(yōu)化活動(dòng)；通過組內(nèi)自評(píng)，組間隨機(jī)交換評(píng)判和邀請專家評(píng)價(jià)等方式，對(duì)各學(xué)科知識(shí)進(jìn)行均衡，實(shí)現(xiàn)方案設(shè)計(jì)的多次迭代改進(jìn)。

第六步，教研反思。各研討小組將經(jīng)過多次迭代完善后的方案在教研共同體內(nèi)進(jìn)行展示；各學(xué)科教師自由分享跨學(xué)科教研過程中的難點(diǎn)與體會(huì)，在不同學(xué)科領(lǐng)域中進(jìn)行學(xué)科思維與方法、教學(xué)策略與經(jīng)驗(yàn)交流，對(duì)教研活動(dòng)全程進(jìn)行全方位反思，為后續(xù)教研活動(dòng)的開展提供數(shù)據(jù)支撐和方向指引。

三、融入“大概念”的STEAM跨學(xué)科教研實(shí)踐案例

研究案例以“中國趙州橋”為主題，依托云南昆明市第X 中學(xué)高中一年級(jí)跨學(xué)科教研組開展，以結(jié)構(gòu)化研討形式組織教研活動(dòng)。參與本次跨學(xué)科教研活動(dòng)的教師共有31人，均來自高一年級(jí)各學(xué)科骨干教師。依據(jù)學(xué)科異質(zhì)性原則，將其分為5個(gè)小組（其中，A、B小組各7人，C、D小組各6人，E小組5人），并由組內(nèi)成員選定組長（擔(dān)任催化師角色）、記錄員和分配教研角色。例如，A 組成員由數(shù)學(xué)、英語、物理、地理、音樂、美術(shù)和信息技術(shù)科任教師構(gòu)成，經(jīng)小組協(xié)商，推薦教齡最長的數(shù)學(xué)教師L 擔(dān)任組長，物理教師W 擔(dān)任記錄員。為了營造良好的研討氛圍，每個(gè)小組擁有獨(dú)立的研討空間，并配備圓形桌椅，提供大白紙、水彩筆、展示板等研討工具。

本次教研活動(dòng)的目標(biāo)主要有：（1）深入研習(xí)STEAM教育理念及探究STEAM 教學(xué)模式，促使教師自覺地、有意識(shí)地將跨學(xué)科學(xué)習(xí)運(yùn)用到教學(xué)實(shí)踐中；（2）理解大概念及其在跨學(xué)科知識(shí)整合中的價(jià)值，能設(shè)計(jì)基于“大概念”框架的STEAM跨學(xué)科教學(xué)活動(dòng)方案，具體落實(shí)新版課程標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)下的跨學(xué)科教學(xué)；（3）以協(xié)同設(shè)計(jì)教學(xué)方案為活動(dòng)載體，增強(qiáng)跨學(xué)科教研意識(shí)和能力，讓學(xué)科教師在合作交流、協(xié)同設(shè)計(jì)中，汲取共同體內(nèi)其他學(xué)科教師的經(jīng)驗(yàn)、方法和智慧，提升教師STEAM 素養(yǎng)。為充分凸顯融入“大概念”的STEAM跨學(xué)科教研模式的教育蘊(yùn)意和應(yīng)用價(jià)值，案例研究基于STEAM跨學(xué)科教研過程中知識(shí)整合路徑原理，將教研活動(dòng)流程劃分為“聚合問題，確定主題；識(shí)別概念，熟識(shí)規(guī)則；關(guān)聯(lián)學(xué)科，整合設(shè)計(jì)；迭代改進(jìn)，完善方案；成果展示，教研反思”五個(gè)實(shí)施步驟，如圖4所示。

（一）聚合問題，確定主題

STEAM跨學(xué)科教研著眼于以STEAM 教育理念為指引的課程教學(xué)中的真實(shí)復(fù)雜問題，以教師的反思性實(shí)踐活動(dòng)為核心，關(guān)注綜合性教學(xué)質(zhì)量和教師專業(yè)發(fā)展水平提升[25]。基于教學(xué)問題解決的主題式教研是跨學(xué)科教研開展的主要方式，聚合問題是其前提和首要任務(wù)。（1）各學(xué)科教師從自身教學(xué)實(shí)踐或經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，提取學(xué)科教學(xué)中存在的真實(shí)問題，并按要求規(guī)范填寫“教學(xué)問題清單”。例如，教師C 提出“在語文教學(xué)中，閱讀、寫作和口語交際等練習(xí)局限于教材上的素材，難以結(jié)合真實(shí)生活情境拓展教學(xué)內(nèi)容”；教師T 提出“生物教學(xué)多以知識(shí)點(diǎn)的識(shí)記為切入點(diǎn)，忽略生物知識(shí)發(fā)生情境的創(chuàng)設(shè)”。（2）教研組長對(duì)各學(xué)科教學(xué)問題進(jìn)行歸納，挖掘問題的價(jià)值和發(fā)現(xiàn)問題的共有屬性，通過與教師訪談或小范圍群體協(xié)商的形式，界定教學(xué)問題邊界，遴選出焦點(diǎn)明確且具有STEAM 教育典型特征的問題。（3）從跨學(xué)科教研開展的多維度（如，教研目標(biāo)、參與對(duì)象、活動(dòng)時(shí)間、教研條件、效果預(yù)估等）凝練出開放性、前瞻性和跨學(xué)科性的系列教研主題。經(jīng)過參研教師的多次溝通，使本次跨學(xué)科教研共同形成“中國趙州橋”“保護(hù)母親河”“維納斯之美”“智能校園”“污水處理器”等跨學(xué)科教研主題。（4）教研小組以“中國趙州橋”為主題開展第一次跨學(xué)科教研活動(dòng)，并在組長的組織下對(duì)該主題涉及的教學(xué)問題進(jìn)行序列化，厘清問題之間的層次邏輯關(guān)系，以此形成跨學(xué)科教研方案。（5）為了讓學(xué)科教師深度參與跨學(xué)科教研做好準(zhǔn)備，小組以“活動(dòng)告知單”的形式，將教研活動(dòng)流程、任務(wù)安排以及相關(guān)資料提前發(fā)布給組內(nèi)各學(xué)科教師。

（二）識(shí)別概念，熟識(shí)規(guī)則

該環(huán)節(jié)旨在促使各學(xué)科教師跨越學(xué)科知識(shí)閾限，超越自身已有知識(shí)結(jié)構(gòu)，識(shí)別出緊扣教研主題的具體概念，熟識(shí)各學(xué)科概念間聯(lián)系的規(guī)則，并主動(dòng)在教研共同體內(nèi)交流、外化知識(shí)，以此形成新的群體認(rèn)知結(jié)構(gòu)。首先，在主持人播放“中國趙州橋”微視頻之后，教師基于各學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)和教材，定位與教研主題緊密關(guān)聯(lián)的課程內(nèi)容模塊，勾選出相應(yīng)的學(xué)科知識(shí)點(diǎn)。鑒于初步選出的學(xué)科知識(shí)具有零碎化、不系統(tǒng)的特點(diǎn)，教師需要挖掘知識(shí)之間的共性，熟識(shí)知識(shí)之間的內(nèi)在邏輯，聚合形成有利于學(xué)生理解與遷移的核心概念。例如，A 組物理教師W 發(fā)現(xiàn)，在“中國趙州橋”教學(xué)主題與物理課程標(biāo)準(zhǔn)中“相互作用與運(yùn)動(dòng)定律”“曲線運(yùn)動(dòng)與萬有引力定律”模塊緊密相關(guān)；依次識(shí)別出“重力、質(zhì)量、加速度、角速度、線速度”等物理知識(shí)點(diǎn)，其間關(guān)系形成“牛頓第二定律”與“向心力”公式；由此提煉出物理學(xué)科的核心概念：“力學(xué)”與“勻速圓周運(yùn)動(dòng)”。然后，在教研組長的引導(dǎo)下，學(xué)科教師針對(duì)超出自身學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)，向其他學(xué)科“專家”提問，力求熟識(shí)相關(guān)學(xué)科的核心概念，突破知識(shí)閾限，實(shí)現(xiàn)群體知識(shí)的互補(bǔ)與融合。例如，A 組音樂教師Z 對(duì)向心力公式理解表示疑惑，向物理教師W 提問：“向心力公式的內(nèi)涵是什么？其中m 和ω 分別代表什么？ ”在物理教師W 繪制受力分析圖向其剖析公式內(nèi)涵瞬間，他聯(lián)想到音樂教學(xué)中“再現(xiàn)單三部曲式”，并深入挖掘和發(fā)現(xiàn)與本次教研主題密切關(guān)聯(lián)的音樂學(xué)科概念。最后，記錄員將各學(xué)科內(nèi)與主題相關(guān)但對(duì)于其他學(xué)科教師較難理解的概念進(jìn)行整理，填入專業(yè)概念列表（如表1所示），以促進(jìn)教師迷思概念的轉(zhuǎn)化。

（三）關(guān)聯(lián)學(xué)科，整合設(shè)計(jì)

“大概念”是一個(gè)知識(shí)逐級(jí)抽象的整合框架，具有相對(duì)性、動(dòng)態(tài)性，相對(duì)于“小概念”，它是一個(gè)統(tǒng)攝性、概括性和包容性更強(qiáng)的上位概念，依循“事實(shí)現(xiàn)象→具體概念→單學(xué)科核心概念→跨學(xué)科概念”的進(jìn)階路徑。該環(huán)節(jié)聚焦于如何提煉“大概念”，如何以“大概念”來引導(dǎo)教研小組成員將分散的學(xué)科知識(shí)關(guān)聯(lián)，整合形成新的“知識(shí)域”，從而呈現(xiàn)主題教學(xué)完整的知識(shí)體系和概念層級(jí)結(jié)構(gòu)，由此設(shè)計(jì)出STEAM跨學(xué)科教學(xué)活動(dòng)方案。其主要包括 “擷取學(xué)科核心概念→抽取跨學(xué)科概念→概念可視化表征→重構(gòu)單元教學(xué)目標(biāo)→規(guī)劃教學(xué)任務(wù)”五個(gè)子過程，具體如下所述。

表1 “中國趙州橋”教研主題專業(yè)概念列表（部分）

（1） 學(xué)科教師充分挖掘各學(xué)科概念所承載的學(xué)科思想、方法及其映射的學(xué)科核心素養(yǎng)，遴選出與教研主題吻合的核心概念。（2）各學(xué)科教師針對(duì)如何關(guān)聯(lián)各學(xué)科見解的問題，在教研小組內(nèi)深入交流、探析、商討，進(jìn)而抽取出既能反映各門學(xué)科本質(zhì)，又具有較強(qiáng)統(tǒng)攝性、解釋力和遷移性的跨學(xué)科概念，即“結(jié)構(gòu)”“淵源”和“美感”。例如，A 組地理教師J 認(rèn)為，“地勢、河流、氣候等概念能夠折射出‘認(rèn)知區(qū)域自然地理環(huán)境特征’的地理學(xué)科核心素養(yǎng)。此時(shí)，教研組長敏銳地發(fā)現(xiàn)“二者其實(shí)是從自然環(huán)境和人文環(huán)境視角來分別解釋中國趙州橋的淵源”，在此啟發(fā)下，提煉出“淵源”作為跨學(xué)科概念。（3）經(jīng)過教研小組成員充分的“頭腦風(fēng)暴”，在明確了本次教研主題的具體概念、核心概念和跨學(xué)科概念之后，教研共同體成員運(yùn)用概念圖工具CmapTools 對(duì)概念關(guān)系進(jìn)行可視化表征，如圖5所示。圖中填充灰色底紋且?guī)ш幱暗奈谋究虮硎究鐚W(xué)科概念，僅填充灰色底紋的文本框表示學(xué)科核心概念，其余文本框表示具體知識(shí)點(diǎn)，帶箭頭的線條表示概念間的關(guān)系。（4）教研小組以大概念為統(tǒng)領(lǐng)，以逆向設(shè)計(jì)思路重組主題教學(xué)內(nèi)容，合理分配各學(xué)科教學(xué)單元及其達(dá)成的教學(xué)目標(biāo)。各學(xué)科教學(xué)單元目標(biāo)設(shè)計(jì)應(yīng)指向有助于學(xué)生對(duì)大概念的理解與應(yīng)用，兼顧各學(xué)科思想、方法。（5）跨學(xué)科教研小組預(yù)估學(xué)生在主題教學(xué)中解決問題的行為表現(xiàn)，設(shè)計(jì)教學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)證據(jù)收集方式，以及導(dǎo)向綜合多學(xué)科知識(shí)的驅(qū)動(dòng)性問題；然后，將驅(qū)動(dòng)性問題分解為與概念習(xí)得發(fā)展進(jìn)程相匹配的序列化問題鏈；最后，規(guī)劃與問題鏈銜接對(duì)應(yīng)的情境性任務(wù)或探究活動(dòng)，協(xié)同設(shè)計(jì)STEAM跨學(xué)科教學(xué)活動(dòng)方案。

（四）迭代改進(jìn)，完善方案

STEAM跨學(xué)科教研是一個(gè)不斷迭代的過程。該環(huán)節(jié)鼓勵(lì)教師對(duì)初步形成的教學(xué)活動(dòng)方案進(jìn)行系統(tǒng)性思考，依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)科本質(zhì)、學(xué)生特點(diǎn)和STEAM 教學(xué)特征，在“問題→設(shè)計(jì)→調(diào)整→改進(jìn)”的循環(huán)中，不斷完善主題教學(xué)方案。首先，各研討小組依據(jù)“STEAM 教學(xué)活動(dòng)方案評(píng)價(jià)量規(guī)”，對(duì)教學(xué)方案進(jìn)行自評(píng)，重點(diǎn)反思知識(shí)整合的適切性，“大概念”提取的準(zhǔn)確性以及各學(xué)科概念的均衡性，預(yù)估方案實(shí)施中可能出現(xiàn)的問題，從而完成第一輪方案改進(jìn)。然后，各教研小組隨機(jī)交換方案，依據(jù)評(píng)價(jià)量規(guī)評(píng)估對(duì)方小組的方案，提出改進(jìn)建議，促進(jìn)教學(xué)方案的第二輪優(yōu)化。最后，各小組充分汲取其他小組、教研員或教學(xué)專家的反饋建議，通過集體協(xié)商再次完善教學(xué)活動(dòng)方案。

（五）成果展示，教研反思

教研成果展示和實(shí)踐性反思，有助于教師加深對(duì)各學(xué)科思想、原理和概念的理解，強(qiáng)化對(duì)STEAM 教育核心理念（跨學(xué)科整合）的認(rèn)識(shí)，提升參研教師的STEAM 素養(yǎng)能力。通過教學(xué)問題遴選、教研主題確立、學(xué)科概念擷取、跨學(xué)科概念抽取以及教學(xué)活動(dòng)方案的迭代完善等系列研討活動(dòng)，各小組完成STEAM跨學(xué)科教學(xué)活動(dòng)方案。在教研組長的組織下，各研討小組選擇教師代表展示其成果，主要以說課的形式展示其設(shè)計(jì)理念、原理及跨學(xué)科知識(shí)整合關(guān)鍵路徑，同時(shí)也分享教研組織方式，小組分工合作及跨學(xué)科教研活動(dòng)收獲等。為了對(duì)本次教研活動(dòng)效果進(jìn)行綜合評(píng)判，總結(jié)跨學(xué)科教研活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)和不足，為后續(xù)STEAM 教學(xué)研討提供借鑒，組長要求每位教師認(rèn)真填寫“跨學(xué)科教研能力”和“STEAM 教師素養(yǎng)”評(píng)價(jià)量表，由各研討小組收集整理好教研活動(dòng)的過程性資料，共同匯編校本化“STEAM 單元教學(xué)設(shè)計(jì)案例集”。

STEAM跨學(xué)科教研旨在提升教師應(yīng)用多學(xué)科知識(shí)與技能綜合地解決復(fù)雜教學(xué)問題的能力，其本質(zhì)在于發(fā)現(xiàn)不同學(xué)科知識(shí)與真實(shí)問題情境之間的內(nèi)在聯(lián)系，并貫通于教學(xué)實(shí)踐中，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科知識(shí)的創(chuàng)新融合。為此，跨學(xué)科教研致力于拓展學(xué)科教師的知識(shí)視野，激發(fā)教研主體的創(chuàng)新活力，促進(jìn)教師走出單一學(xué)科教學(xué)的“舒適區(qū)”，提升跨學(xué)科教學(xué)能力。例如，在跨學(xué)科教研活動(dòng)體驗(yàn)分享中，A 組信息技術(shù)教師Y表示：“這種教研形式極大地拓寬了自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)，讓自己從更廣泛視角對(duì)自己日常教學(xué)進(jìn)行省思，在隨后的教學(xué)實(shí)踐中，要擅于發(fā)掘信息技術(shù)學(xué)科與其他學(xué)科核心素養(yǎng)耦合的契合點(diǎn)，設(shè)計(jì)真實(shí)問題情境，促使學(xué)生將信息技術(shù)知識(shí)與多學(xué)科知識(shí)融合來解決問題”。其余教師也認(rèn)為，“以‘大概念’為中心開展的STEAM跨學(xué)科教研是一次有益的嘗試”，同時(shí)表明：“此次跨學(xué)科教研形成的教學(xué)活動(dòng)方案要在分科教學(xué)中實(shí)施，各學(xué)科整合生成的‘新知識(shí)’也要在分科教學(xué)實(shí)踐中拓展加深，如何提升自己知識(shí)整合能力是跨學(xué)科教學(xué)取得成效的關(guān)鍵”。

四、結(jié)語

STEAM 教育力圖在真實(shí)情境下，為學(xué)生提供融合多學(xué)科知識(shí)來解決復(fù)雜問題的機(jī)會(huì)，從而促進(jìn)學(xué)生高階思維和創(chuàng)新能力發(fā)展，其特別注重學(xué)科知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系和跨學(xué)科知識(shí)的整合。“大概念”為廓清各學(xué)科知識(shí)間的邏輯關(guān)系，完成跨學(xué)科知識(shí)整合提供了分析框架，成為STEAM 各學(xué)科知識(shí)耦合的“固著點(diǎn)”。融入“大概念”的STEAM跨學(xué)科教研，一方面，旨在探索不同學(xué)科知識(shí)整合的原理與路徑；另一方面，旨在創(chuàng)設(shè)有利于大概念生成和教師跨學(xué)科教學(xué)能力養(yǎng)成的外在條件和教研環(huán)境。其不是只“兼顧”不同學(xué)科知識(shí)的線性組合，而是基于教學(xué)情境中的真實(shí)問題，在跨學(xué)科教研共同體內(nèi)將各學(xué)科知識(shí)融入序列化的主題之中，采用一切有助于問題解決的策略，將分散于不同學(xué)科的知識(shí)、技術(shù)和方法，整合成有機(jī)知識(shí)體系來綜合性解決教學(xué)問題。

囿于長期分科教學(xué)中養(yǎng)成的“路徑依賴”，當(dāng)前，多數(shù)中小學(xué)開展的跨學(xué)科教研未能從“學(xué)科割裂”走向“學(xué)科綜合”，從“固守學(xué)科偏見”走向“包容學(xué)科見解”，致使很難實(shí)現(xiàn)從單一學(xué)科視野向多門學(xué)科融合的跨越?！按蟾拍睢睘榭鐚W(xué)科教研提供了新的視角，有助于教師超越學(xué)科界限，在相關(guān)學(xué)科知識(shí)與邏輯之間建立實(shí)質(zhì)性的關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)超越事實(shí)層面的知識(shí)整合，走向更高的思維層面的融合[26]。為此，本研究從“縱向思維、橫向思維、系統(tǒng)思維”角度，闡明STEAM跨學(xué)科教研過程中“大概念”生成的進(jìn)階路徑和知識(shí)融合的原理；其所構(gòu)建的融入“大概念”的STEAM跨學(xué)科教研模式，進(jìn)一步呈現(xiàn)了STEAM跨學(xué)科知識(shí)融合的內(nèi)在邏輯和實(shí)施流程，從而為中小學(xué)教師教研模式創(chuàng)新，提供一些借鑒。

當(dāng)然，融入“大概念”的STEAM跨學(xué)科教研模式的提出，并不意味著反對(duì)傳統(tǒng)的分科教研，而是要探索跨學(xué)科教研與分科教研的共生關(guān)系，以跨學(xué)科教研進(jìn)程中生成的教學(xué)新思想、新方法“反哺”分學(xué)科教研。教師是教育變革的主動(dòng)力[27]，跨學(xué)科教研的有效開展，需要教研主體開闊思維、兼收并蓄，既要有良好的教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)能力，也要有較強(qiáng)的實(shí)踐執(zhí)行能力；既能將教學(xué)實(shí)施過程的行動(dòng)經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)能力，又要將設(shè)計(jì)能力轉(zhuǎn)化為實(shí)踐行動(dòng)[28]。如何以更廣闊的視角審視跨學(xué)科教研活動(dòng)的價(jià)值取向，如何構(gòu)建有利于STEAM 教師成長的教研新生態(tài)，將是后續(xù)研究的重心所在。