馬克明

〔摘? ? 要〕? 2022年版《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》提出：在基礎(chǔ)教育中，要?jiǎng)?chuàng)設(shè)跨學(xué)科的研究項(xiàng)目，強(qiáng)化學(xué)科間的關(guān)聯(lián)度，增強(qiáng)學(xué)科間的互動(dòng)性，提高學(xué)科知識(shí)在日常生活中的實(shí)用性。相對于其他學(xué)科而言，科學(xué)自身就具備跨學(xué)科的特點(diǎn)，所以要在教學(xué)前，從文化素養(yǎng)、知識(shí)和價(jià)值的層面去解釋，加強(qiáng)學(xué)生對科學(xué)學(xué)科的了解。根據(jù)2022年版課標(biāo)的要求，本文通過闡述跨學(xué)科教育概念、跨內(nèi)容領(lǐng)域、跨學(xué)科實(shí)踐，提出建立行之有效的跨學(xué)科教育模式的觀點(diǎn)。

〔關(guān)鍵詞〕? 小學(xué)科學(xué)；跨學(xué)科教育模式；探究

〔中圖分類號(hào)〕? G424? ? ? ? ? ? ? ?〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕? A? ? ? ? 〔文章編號(hào)〕? 1674-6317? （2023）? 11-0013-03

2022年版課標(biāo)要求在小學(xué)開設(shè)科學(xué)跨學(xué)科的專題學(xué)習(xí)，強(qiáng)化各學(xué)科之間的聯(lián)系。為了增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，2022年版課標(biāo)提出了跨學(xué)科理念，直接指向跨學(xué)科的科學(xué)教育。對于2022年版課標(biāo)中的小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科課程的認(rèn)識(shí)，以及對學(xué)科跨課程的具體設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)等問題，都有待于在具體的實(shí)驗(yàn)中加以認(rèn)識(shí)和建構(gòu)。

一、對小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科教育的認(rèn)識(shí)

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

（一）從素質(zhì)角度看小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科教育

2022年版課標(biāo)明確指出，要在科學(xué)教育中建立跨學(xué)科的專題學(xué)習(xí)，強(qiáng)化學(xué)科的綜合性與實(shí)用性，從而推動(dòng)跨學(xué)科教育的發(fā)展。在對13個(gè)學(xué)科的核心概念進(jìn)行界定的基礎(chǔ)上，還將物質(zhì)與能量等4個(gè)跨學(xué)科理念納入課堂中，并對其進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)設(shè)計(jì)，營造與現(xiàn)實(shí)相貼切的環(huán)境，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索與實(shí)際的研究，注重學(xué)科之間的相互關(guān)系，轉(zhuǎn)變“零散”的教育方式，進(jìn)行跨學(xué)科的全面研究，以提高學(xué)生的整體科學(xué)素質(zhì)。

2022年版課標(biāo)把科學(xué)的核心素質(zhì)分為科學(xué)理念、科學(xué)思維、探索實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任等幾個(gè)層面，是指在科學(xué)的教學(xué)中，通過科學(xué)的教學(xué)，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生系統(tǒng)化的科學(xué)知識(shí)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(xué)思維的素質(zhì)。跨學(xué)科學(xué)習(xí)為學(xué)生核心素質(zhì)的綜合發(fā)展帶來可能性與突破口，要為學(xué)生創(chuàng)造跨學(xué)科、跨內(nèi)容領(lǐng)域的情景體驗(yàn)，才能在將情境與知識(shí)相結(jié)合的過程中，推動(dòng)學(xué)生對知識(shí)的應(yīng)用轉(zhuǎn)移和深入理解。以核心素質(zhì)為基礎(chǔ)的跨學(xué)科科學(xué)教育，就是要改變將知識(shí)與學(xué)科核心觀點(diǎn)簡單整合的做法，找到指向知識(shí)重構(gòu)、跨學(xué)科概念形成、思維深化和素質(zhì)發(fā)展的跨學(xué)科科學(xué)教育的途徑和方法。

（二）從知識(shí)角度看小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科教育

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

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

（三）從價(jià)值觀角度看小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科教育

科學(xué)跨學(xué)科教育，既是科學(xué)課程改革和發(fā)展學(xué)生核心素質(zhì)的必經(jīng)之路，也是對科學(xué)知識(shí)多維度與多層次的一種實(shí)踐要求，更是科學(xué)課程育人價(jià)值的一種體現(xiàn)?？茖W(xué)跨學(xué)科教育的目標(biāo)是，讓學(xué)生更好地應(yīng)對那些在單獨(dú)的知識(shí)概念或教學(xué)框架中難以理解或解決的自然現(xiàn)象及實(shí)際生活中存在的問題，在充分調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣的前提下，讓他們在某些領(lǐng)域中，發(fā)展出對復(fù)雜知識(shí)體系的認(rèn)識(shí)，從而讓他們的科學(xué)探索與實(shí)際技能有效提高。

2022年版課標(biāo)指出，在科學(xué)教育中，要鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行思辨性探索與實(shí)驗(yàn)，而跨學(xué)科教育則是培育學(xué)生思考，特別是深入思考的一種很好方法。在實(shí)踐中，跨學(xué)科教育能夠提高學(xué)生推理、類比、批判性、元認(rèn)知等方面的思考能力。與此同時(shí)，跨學(xué)科教育還可以讓學(xué)生在轉(zhuǎn)移與運(yùn)用知識(shí)的過程中，解決諸如科學(xué)文明、技術(shù)發(fā)展、道德層面等實(shí)際問題，了解科學(xué)在當(dāng)代社會(huì)中扮演的角色，進(jìn)而讓他們擁有更完整的科學(xué)價(jià)值觀。在一些具體的實(shí)驗(yàn)中，已經(jīng)證實(shí)了跨學(xué)科教育對學(xué)生的心態(tài)與動(dòng)機(jī)具有正面的影響。它可以為學(xué)生的學(xué)習(xí)和實(shí)踐行動(dòng)提供動(dòng)力，從而讓他們有更好的學(xué)習(xí)表現(xiàn)。由此可以看出，在新一輪的課程改革中，開展跨學(xué)科教育具有十分重大的價(jià)值。

二、如何實(shí)現(xiàn)小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科教育

從多個(gè)視角去認(rèn)識(shí)科學(xué)跨學(xué)科教育，是為了更好地實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科教育，了解教學(xué)的目的。在不同的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上形成相應(yīng)的教育策略和方法，以確保2022年版課標(biāo)得到有效實(shí)施。

科學(xué)課程所包含的內(nèi)容范圍很廣，學(xué)科核心理念與跨學(xué)科理念相互交錯(cuò)，其他學(xué)科相互影響，這就導(dǎo)致科學(xué)課程的跨學(xué)科教育會(huì)呈現(xiàn)多種組織形式。因此，在實(shí)施前，必須對各種知識(shí)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(biāo)中的學(xué)科設(shè)置，整理、歸納出四種類型的知識(shí)組織形式：第一類為跨科學(xué)核心概念，即把同內(nèi)容但不同學(xué)科的核心概念相結(jié)合，使2022年版課標(biāo)和教學(xué)中所涉及的學(xué)科核心概念知識(shí)能有機(jī)結(jié)合，從而構(gòu)建起一個(gè)更加完備的科學(xué)知識(shí)體系；第二類為跨內(nèi)容領(lǐng)域，即將兩個(gè)或更多的學(xué)科知識(shí)融合在一起，這種形式是科學(xué)跨學(xué)科教育的基本模式和最大優(yōu)點(diǎn)；第三類是跨學(xué)科，即以一種或多種學(xué)科概念為基礎(chǔ)進(jìn)行的教育，這種教育模式是科學(xué)跨學(xué)科教育中的一種獨(dú)特模式，也是當(dāng)前科學(xué)教育中亟待探討的一種模式；第四類為跨科學(xué)，即將科學(xué)與其他學(xué)科相結(jié)合。

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

三、小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科教育的實(shí)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(jìn)行具體的實(shí)驗(yàn)研究，從而可以更加直觀和深刻地理解科學(xué)跨學(xué)科的教學(xué)設(shè)計(jì)，從而給科學(xué)的課程改革帶來一定的啟示和參考。

（一）跨科學(xué)核心概念的教育實(shí)踐

在科學(xué)的教學(xué)過程中，學(xué)科的核心概念是在科學(xué)的基礎(chǔ)上形成的一系列科學(xué)觀念。它是對大量的科學(xué)知識(shí)進(jìn)行綜合和提煉，以降低學(xué)生的認(rèn)知負(fù)擔(dān)，幫助他們構(gòu)建科學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)。每個(gè)學(xué)科的核心概念，都是由多個(gè)水平的普通概念和垂直的高級(jí)概念組成的，并且圍繞眾多科學(xué)事實(shí)，如科學(xué)知識(shí)、概念、規(guī)律、原理等展開。在科學(xué)教學(xué)中，最普遍也是最重要的一種方法就是對學(xué)科核心概念的綜合教學(xué)。有研究者在《生活中的水》一課教學(xué)中，展開一種與物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域多個(gè)學(xué)科核心概念相關(guān)的教學(xué)設(shè)計(jì)，使學(xué)生不但對水變化成三種形態(tài)有了更深刻的認(rèn)識(shí)，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(dǎo)學(xué)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(gè)學(xué)科的核心概念以一個(gè)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(shí)踐

在對相同領(lǐng)域的學(xué)科核心概念進(jìn)行統(tǒng)一的基礎(chǔ)上，通過跨學(xué)科的方式，可以將來自其他方面的學(xué)科核心概念進(jìn)行統(tǒng)一。在這個(gè)過程中，將學(xué)生在各種學(xué)科核心概念的學(xué)習(xí)中所產(chǎn)生的想法和所形成的觀點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一，通過對跨學(xué)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(jiān)實(shí)。2022年版課標(biāo)在許多學(xué)科核心概念的教學(xué)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(xué)中，就有“為螺類構(gòu)建家園，探討螺類家園應(yīng)當(dāng)是怎樣的”這一主題。相對于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，2022年版課標(biāo)提出的“項(xiàng)目研究”更注重對各學(xué)科中的關(guān)鍵理念的整體運(yùn)用和轉(zhuǎn)移，不再需要對整個(gè)課程體系中的課程內(nèi)容和過程進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)操作，而是分階段進(jìn)行課題式的跨學(xué)科教育。

（三）跨學(xué)科的教育實(shí)踐

跨學(xué)科的概念教育對學(xué)科核心概念的教育起到一種重要的輔助功能。它將學(xué)生在科學(xué)概念和科學(xué)思路等方面的發(fā)展與知識(shí)，從單純的科學(xué)探索拓展到更加廣泛的科學(xué)實(shí)踐，從而把科學(xué)搞明白?？鐚W(xué)科概念的教育，能夠通過多個(gè)現(xiàn)象、多種事物來學(xué)習(xí)并強(qiáng)化一個(gè)跨學(xué)科概念。有的教師在平時(shí)的課程中，加入了跨學(xué)科概念，并進(jìn)行相關(guān)的課程設(shè)計(jì)和實(shí)踐。比如科學(xué)中最常見的現(xiàn)象就是“穩(wěn)定與變化”。變化是隨著時(shí)間的流逝而發(fā)生改變的一個(gè)過程，系統(tǒng)的穩(wěn)定性是相對的，而改變是一個(gè)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?！胺€(wěn)定與變化”能夠涵蓋四大領(lǐng)域的一項(xiàng)或多項(xiàng)，教師設(shè)定了多個(gè)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(xué)生可以展開自己的想象與團(tuán)體討論，從而加深并全面地了解這些跨學(xué)科的概念。

2022年版課標(biāo)中的跨學(xué)科概念是一項(xiàng)重要內(nèi)容，教師不僅可以在課堂上實(shí)施跨學(xué)科概念教學(xué)，還可以通過跨學(xué)科概念，把不同學(xué)習(xí)階段的學(xué)習(xí)要求做成簡報(bào)，貼在教室里，讓學(xué)生在掌握基本知識(shí)后，把自己對跨學(xué)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(biāo)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(xué)可以與科學(xué)相結(jié)合（STEM），所以把科技、工程等學(xué)科內(nèi)容融入科學(xué)的課程體系中。在實(shí)踐中，將科學(xué)與數(shù)學(xué)相結(jié)合，是目前最普遍的一種跨科學(xué)教學(xué)方法。在教學(xué)“植物”時(shí)，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(huì)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(xué)科教育活動(dòng)。

在植物的葉片是否同樣大的問題中，教師用科學(xué)和數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)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(jìn)行梳理與篩選，最后將數(shù)據(jù)制作成統(tǒng)計(jì)圖，在對統(tǒng)計(jì)圖進(jìn)行研究之后得出結(jié)果。該方法使科學(xué)和數(shù)學(xué)的學(xué)科邊界變得不再清晰，以現(xiàn)實(shí)中的葉子為中心進(jìn)行研究，使學(xué)生的積極性得到提高，不僅加深了對葉片的認(rèn)知，也加深了對數(shù)學(xué)“工具化”的認(rèn)知，為開展跨科學(xué)教學(xué)的研究打下堅(jiān)實(shí)的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。

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

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