跨学科融合提升科学素养

许曼

摘要：自然学科之间的联系，学科知识与社会生产生活之间的联系，促使我们在学习过程中进行学科融合。基于自然学科融合的校本课程开发，能够加强学生对学习知识的认识，对所学知识内容形成更好的体系结构，意识到学科-知识-生活之间的联系，提高学生的科学素养，培养创新精神和实践能力。

关键词：自然科学;学科融合;校本课程

文章编号：1008-0546（ 2019）11-0071-02

中图分类号：G632.41

文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2019.11.019

一、自然学科融合的缘起

1.相关概念的界定

自然科学是以自然界作为研究对象的所有学科的统称。联合国教科义组织采用国际教育标准分类（UNESCO International Standard Classification of Edu-cation，简称ISCED），将自然学科分为生命科学、天文学、地理学、化学、地质学、地球、物理学、气象学和其他大气科学、数学与统计学、计算。不同国家基于科学分类体系，分别制定了适合各国国情的国家标准学科分类。中国标准学科分类中将自然学科分为生物学、天文学、物理学、力学、化学、地球学科、数学、信息科学与系统科学以及心理学。在SCI、维基百科、百度百科中的分类均包括了生物学、物理学、化学、数学。在不同阶段的教育中，设置了不同的自然学科分类。中国的学校教育在中学阶段将自然学科分设为历史、地理、生物、物理、化学等学科。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》中指出现阶段学生适应社会和就业创业能力不强，创新型、实用型、复合型人才紧缺，而学科融合是形成创新思维和培养复合型人才的重要方法。

2.自然学科融合的意义

知识之间都是有联系的，绝没有孤立的学科，分科课程中学生不能清楚地认识到各门学科之间的联系，甚至由于某一学科内容的学习而干扰了另一学科的认识，这与教育的目的背道而驰;而且对不同学科的学习最终都是为学生成长成才服务，为社会生活服务，所以应该通过学习了解各学科之间的联系，以及学科知识与社会生产生活之间的联系，进行学科融合，使学习间互相促进、互相生长延伸。所以基于自然学科融合的校本课程开发，能够加强学生对学习知识的认识，对所学知识内容形成更好的体系结构，意识到学科-知识-生活之间的联系，从而拓展学生视野，提高学生的科学素养。

校本课程开发（School-based Curriculum Develop-ment，简称SBCD）的思想源于20世纪60-70年代的西方发达国家，将一部分权利下放给学校，实现课程决策的民主化。后经不断发展，不同国家都开设了校本课程，其宗旨是促进学生个性的发展，提高教师自身的素养。随着课程理论的深入发展，我国课程管理实施国家-地方-学校三级课程管理，校本课程开发应运而生。

二、国内外研究现状

1.国外研究现状

跨学科活动最早出现在20世纪20年代的美国，进入90年代以来，美国中小学跨学科课程模式主要类型包括了以学科为中心的多学科课程，以各学科共有的学习内容为中心的跨学科课程和以学生的疑问和兴趣为中心的超学科课程，其中跨学科课程类似于本课题提出的基于学科融合的课程。与传统单一学科教学相比，跨学科课程教学内容的设计往往围绕活动主题，内容的融合及渗透涉及多学科的知识，其实施强调以学生的问题、兴趣和需要为生长点以及学生的主体参与。

1988年美国化学会教育部开展了ChemCom课程（社会中的化学），该课程针对高中生，现已被美国科学基金会（NSF）列为大学入学认可课程，并被国际经济合作与发展组织列为科学、数学和技术课程改革的案例研究课程。1993年开发了一个科学技术-社会（STS）类型的课程研究项目——FACETS（Foundationsand Challenges to Encourage Technology-based Science）。该项目采用单元的方法和跨学科课程的方式，供美国11-14岁的学生使用。其内容涉及较少的概念，但是对于其探索比较深刻，鼓励学生进行合作探究，在具有社会实用意义的条件下进行科学的教授。

2.国内研究现状

我国的课程开发从20世纪90年代才逐渐兴起。钟启泉在《现代课程论》一书中指出，“学校在课程开发中起着创造性的作用，开发的主体是第一线的教师。”之后华东师范大学的学者群在课程开发与管理机制变革的理论研究和实践探索中引入了“校本”观念，即以学校本位的课程开发。施良方、崔允漷等学者同江苏省锡山高级中学合作，开展“校本课程开发”的专题研究，叶澜等人对小学思想品德课程进行改造，将“新基础教育观”融入学校教育哲学思想。90年代以来，校本课程开发掀起热潮。例如，廖婷婷对跨学科概念融人初中科学教育进行了初步研究，注重进行了“系统”和“模型”两个概念的实证研究，是针对概念学习的学科融合[1]。程敏对双语化学校本课程的开发进行了研究。张玉平则进行了化学和生物学科交叉内容的具体案例分析[2]。

三、基于自然学科融合的校本课程设计

自然學科融合的校本课程开发，是以物理、生物、化学等多门学科交叉知识为基础，通过实验探究的手段，将知识与生活情境联系，以学生为主体，注重师生之间的交流，注重实验的设计与反思，从而建立学科知识之间的联系以及学科知识与生活情境的联系。通过这种方式，可以让学生明白学习的重要性，同时锻炼学生的思维，引导学生从多个角度分析问题，培养学生的创新意识。所以中学阶段校本课程的开发应通过前期的理论和实践研究，制定课程目标，逐步编写课程内容并制定评价方法。在此基础上进行试点教学，通过对每节课内容情况的记录与反馈，对该校本课程的设计进行评价和反思，并不断完善、调整，使其更适合学生的发展。这样的校本课程有多种设计思路，比如实验探究类知识整合设计过程步骤如下：

步骤1：阅读课本，整理实验探究类共通知识点;

步骤2：将该部分内容涉及的所有知识点列举出来;

步骤3：将该部分内容教材中设计的实验探究内容进行整理;

步骤4：设计该部分内容的标题，并设计该部分内容的教学目标;

步骤5：建构网络知识体系;（图1所示为光合作用与呼吸作用相关内容的知识体系整合）

步骤6：根据整理内容和教学目标，在原有实驗的基础上设计2-3个实验，要求达到预期目标;

步骤7：设计1-2个生活情境问题，对所学内容进行提问，或是对于该部分内容的科普拓展。

四、基于自然学科融合的校本课程开发的价值

1.基于自然学科融合的教学设计能够提高学生对所学知识的认识

随着时代的发展、科技的进步，现代社会越来越需要复合型人才。国家提倡综合实践课程、学校课程的开发，就是在基础教育阶段，提高学生的综合实践能力，发展学生的各方面素养，培养学生的创新能力。物理、生物、化学等自然科学的研究对象都是客观世界，研究方法体现实证特征，所以进行基于自然学科融合的初中校本课程开发，通过实验探究等多种方式建立多学科知识间的横向联系，从而构建相关知识点的结构体系，并在原有基础上进行生长、衍生，从而使知识相互渗透，并以校本课程的方式展现出来。所以校本课程承载着发展学生个性和全面培养的教育功能。

2.以实验探究为载体的教学设计能适当提高学生的创新能力和科学探究素养

教育家斯普朗格说过：“教育的最终目的不是传授已有的东西，而是要把别人的创造力量诱导出来。”以实验探究为载体的教学设计，可以从不同方面促进学生能力的发展。

探究性实验除了可以激发学生的学习兴趣外，还可以培养学生的观察能力，增强学生的探究能力和创新意识。在授课过程中，对师生互动要求较高，通过实验的真实反馈及实验中的各类生成问题，或是学生不同的实验设计，需要学生不断地思考探索并得出最后的结论，也需要教师不断地引导，帮助学生共同解决问题。同时，以实验探究为载体的教学设计，其实验内容应该与生活息息相关，通过生活中的一些物品或情境现象提出问题，并利用身边的物品进行探究，可以让学生真正地学习知识、利用知识。所以，校本课程开发应以实验探究为载体，以提高学生的科学素养为宗旨，充分调动学生的主观能动性，培养其创新精神和实践能力。

基于自然学科融合的校本课程通过对国内外科学课程的研究，通过对现阶段自然学科课程内容的整理，在原有实验基础上，设计或改进实验，以生活情境的方式或是问题串的方式进行呈现，使学生通过一系列的实验探究，将所学自然学科的知识进行联系、交汇、融合，从而深化学生对学科知识的认识，提高学生的科学探究能力和创新精神。这才是基于自然学科融合的校本课程开发的意义。

参考文献

[1]廖婷婷 跨学科概念融入初中科学教育的初步研究[D].南京，南京师范大学，2015（3）：27-32

[2]张玉平 跨学科知识整合视角下的初中生物与化学教学[J].江苏第二师范学院学报（自然科学），2015（9）：6-10