建立行之有效的跨学科教育模式

马克明

〔摘    要〕  2022年版《義务教育科学课程标准》提出：在基础教育中，要创设跨学科的研究项目，强化学科间的关联度，增强学科间的互动性，提高学科知识在日常生活中的实用性。相对于其他学科而言，科学自身就具备跨学科的特点，所以要在教学前，从文化素养、知识和价值的层面去解释，加强学生对科学学科的了解。根据2022年版课标的要求，本文通过阐述跨学科教育概念、跨内容领域、跨学科实践，提出建立行之有效的跨学科教育模式的观点。

〔关键词〕  小学科学；跨学科教育模式；探究

〔中图分类号〕  G424               〔文献标识码〕  A        〔文章编号〕  1674-6317  （2023）  11-0013-03

2022年版课标要求在小学开设科学跨学科的专题学习，强化各学科之间的联系。为了增强学生的实践能力，2022年版课标提出了跨学科理念，直接指向跨学科的科学教育。对于2022年版课标中的小学科学跨学科课程的认识，以及对学科跨课程的具体设计和实现等问题，都有待于在具体的实验中加以认识和建构。

一、对小学科学跨学科教育的认识

相对于其他学科而言，义务教育中的科学采取的是合与分的方式，而小学中的科学则涉及很多学科，比如生命科学、物质科学、地球与宇宙科学、技术与工程等。这些学科知识本身就具备跨学科的特征，所以，科学的跨学科教育既可以是两个以上学科之间的融合，又可以是其他学科与科学学科之间通过一种有意义的方式进行关联，两者的目标都是加强并充实科学课程的内容。

（一）从素质角度看小学科学跨学科教育

2022年版课标明确指出，要在科学教育中建立跨学科的专题学习，强化学科的综合性与实用性，从而推动跨学科教育的发展。在对13个学科的核心概念进行界定的基础上，还将物质与能量等4个跨学科理念纳入课堂中，并对其进行相应的教学设计，营造与现实相贴切的环境，指导学生进行探索与实际的研究，注重学科之间的相互关系，转变“零散”的教育方式，进行跨学科的全面研究，以提高学生的整体科学素质。

2022年版课标把科学的核心素质分为科学理念、科学思维、探索实践、态度责任等几个层面，是指在科学的教学中，通过科学的教学，培养和发展学生系统化的科学知识理念、探索方法和能力，并在分析问题、提出问题、解决问题、沟通结果等过程中，体现具有科学思维的素质。跨学科学习为学生核心素质的综合发展带来可能性与突破口，要为学生创造跨学科、跨内容领域的情景体验，才能在将情境与知识相结合的过程中，推动学生对知识的应用转移和深入理解。以核心素质为基础的跨学科科学教育，就是要改变将知识与学科核心观点简单整合的做法，找到指向知识重构、跨学科概念形成、思维深化和素质发展的跨学科科学教育的途径和方法。

（二）从知识角度看小学科学跨学科教育

在信息化、人工智能飞速发展的当下，知识的性质和界限变得混沌模糊，大多数人将知识理解为事实、符号和信息，忽略了对知识的多方位理解，知识产生的逻辑也被忽略。在进行跨学科教育之前，我们必须先解决的基本问题就是对知识的理解与立场问题。从多个方面来观察，我们可以得到对知识的多种理解。从组成角度来观察，知识包含了符号表征、思维方法和价值意义。符号表征是对学科知识的表面示意。而教师在进行跨课程的教学时，不能只局限于让学生简单记住知识的符号表达，而是要让他们了解知识形成的思维方式和价值意义。在现实的教育过程中，教师往往对知识的功利价值过度关注，却没有重视知识的认知与发展价值。而跨学科的教育，需要学生将“知识观”与“概念观”相结合。

在科学的教学中，学生已经获取许多知识，并最终构建出许多科学理念。但是，这些理念表现出散点状、碎片化、不连贯和不完整的特征，因此需要在跨学科的教学中进行融合，并将其转换为对科学的连续性的总体认知。从这一点可以看出，跨学科教育并不意味着忽略知识，如果没有充足的知识储备，学生就会缺少对概念与知识的统合能力。这也不是对科学中的符号表征、学科概念等进行的一种单纯结合，而是在对这些知识的掌控乃至是精通的前提下，对科学知识的其他层面和价值进行一种更深的构建。

（三）从价值观角度看小学科学跨学科教育

科学跨学科教育，既是科学课程改革和发展学生核心素质的必经之路，也是对科学知识多维度与多层次的一种实践要求，更是科学课程育人价值的一种体现。科学跨学科教育的目标是，让学生更好地应对那些在单独的知识概念或教学框架中难以理解或解决的自然现象及实际生活中存在的问题，在充分调动他们学习积极性和学习兴趣的前提下，让他们在某些领域中，发展出对复杂知识体系的认识，从而让他们的科学探索与实际技能有效提高。

2022年版课标指出，在科学教育中，要鼓励学生进行思辨性探索与实验，而跨学科教育则是培育学生思考，特别是深入思考的一种很好方法。在实践中，跨学科教育能够提高学生推理、类比、批判性、元认知等方面的思考能力。与此同时，跨学科教育还可以让学生在转移与运用知识的过程中，解决诸如科学文明、技术发展、道德层面等实际问题，了解科学在当代社会中扮演的角色，进而让他们拥有更完整的科学价值观。在一些具体的实验中，已经证实了跨学科教育对学生的心态与动机具有正面的影响。它可以为学生的学习和实践行动提供动力，从而让他们有更好的学习表现。由此可以看出，在新一轮的课程改革中，开展跨学科教育具有十分重大的价值。

二、如何实现小学科学跨学科教育

从多个视角去认识科学跨学科教育，是为了更好地实现跨学科教育，了解教学的目的。在不同的认识基础上形成相应的教育策略和方法，以确保2022年版课标得到有效实施。

科学课程所包含的内容范围很广，学科核心理念与跨学科理念相互交错，其他学科相互影响，这就导致科学课程的跨学科教育会呈现多种组织形式。因此，在实施前，必须对各种知识组织形式展开全面的整理。这样就可以以各种组织形式为依据，形成不同的教育方式。根据2022年版课标中的学科设置，整理、归纳出四种类型的知识组织形式：第一类为跨科学核心概念，即把同内容但不同学科的核心概念相结合，使2022年版课标和教学中所涉及的学科核心概念知识能有机结合，从而构建起一个更加完备的科学知识体系；第二类为跨内容领域，即将两个或更多的学科知识融合在一起，这种形式是科学跨学科教育的基本模式和最大优点；第三类是跨学科，即以一种或多种学科概念为基础进行的教育，这种教育模式是科学跨学科教育中的一种独特模式，也是当前科学教育中亟待探讨的一种模式；第四类为跨科学，即将科学与其他学科相结合。

在进行跨学科教育时，教师可以依据自己的教学需求和目的，对跨学科教育进行不同方式的组织。

三、小学科学跨学科教育的实践

以内容的组织形式为前提，根据各种形式的结构进行具体的实验研究，从而可以更加直观和深刻地理解科学跨学科的教学设计，从而给科学的课程改革带来一定的启示和参考。

（一）跨科学核心概念的教育实践

在科学的教学过程中，学科的核心概念是在科学的基础上形成的一系列科学观念。它是对大量的科学知识进行综合和提炼，以降低学生的认知负担，帮助他们构建科学的知识系统。每个学科的核心概念，都是由多个水平的普通概念和垂直的高级概念组成的，并且围绕众多科学事实，如科学知识、概念、规律、原理等展开。在科学教学中，最普遍也是最重要的一种方法就是对学科核心概念的综合教学。有研究者在《生活中的水》一课教学中，展开一种与物质科学领域多个学科核心概念相关的教学设计，使学生不但对水变化成三种形态有了更深刻的认识，还把这三种水形态和水的热量变化、加热方式等联系起来。教师指导学生从微观的视角出发，把加热和水的形态变化联系起来，把一个学科的核心概念以一个特定的话题为中心，并按照某种逻辑相互关联。

（二）跨内容领域的教育实践

在对相同领域的学科核心概念进行统一的基础上，通过跨学科的方式，可以将来自其他方面的学科核心概念进行统一。在这个过程中，将学生在各种学科核心概念的学习中所产生的想法和所形成的观点进行统一，通过对跨学科的融合，让他们的思想更加连贯，对概念的理解更加深刻与坚实。2022年版课标在许多学科核心概念的教学中都有课题的要求，比如在《生物的稳定性与调控》的教学中，就有“为螺类构建家园，探讨螺类家园应当是怎样的”这一主题。相对于项目式学习，2022年版课标提出的“项目研究”更注重对各学科中的关键理念的整体运用和转移，不再需要对整个课程体系中的课程内容和过程进行严谨的科学操作，而是分阶段进行课题式的跨学科教育。

（三）跨学科的教育实践

跨学科的概念教育对学科核心概念的教育起到一种重要的辅助功能。它将学生在科学概念和科学思路等方面的发展与知识，从单纯的科学探索拓展到更加广泛的科学实践，从而把科学搞明白。跨学科概念的教育，能够通过多个现象、多种事物来学习并强化一个跨学科概念。有的教师在平时的课程中，加入了跨学科概念，并进行相关的课程设计和实践。比如科学中最常见的现象就是“稳定与变化”。变化是随着时间的流逝而发生改变的一个过程，系统的稳定性是相对的，而改变是一个不断发生的、被许多因素所影响的状态。稳定的含义，是在可观察范围内，系统内部某些状态都是恒定的。“稳定与变化”能够涵盖四大领域的一项或多项，教师设定了多个情境，其中有力的平衡与稳定、天气变化、人的体温变化等。在这些情境中，学生可以展开自己的想象与团体讨论，从而加深并全面地了解这些跨学科的概念。

2022年版课标中的跨学科概念是一项重要内容，教师不仅可以在课堂上实施跨学科概念教学，还可以通过跨学科概念，把不同学习阶段的学习要求做成简报，贴在教室里，让学生在掌握基本知识后，把自己对跨学科概念的领悟写在小纸条上，这样教师就可以按照自己的需求来分配自己的授课内容。

通过对2022年版課标内容的分析，我们可以看到，其中数次提到科技、工程、数学可以与科学相结合（STEM），所以把科技、工程等学科内容融入科学的课程体系中。在实践中，将科学与数学相结合，是目前最普遍的一种跨科学教学方法。在教学“植物”时，教师就设置了植物的叶子是否都是相同的、最大的叶子会在一棵植物的哪里、一棵树上有多少叶子、叶的数量和覆盖范围是否存在一定的联系等跨学科教育活动。

在植物的叶片是否同样大的问题中，教师用科学和数学学习中常见并且非常关键的测量方法作为突破口，在测量中收集并记录数据，并对数据进行梳理与筛选，最后将数据制作成统计图，在对统计图进行研究之后得出结果。该方法使科学和数学的学科边界变得不再清晰，以现实中的叶子为中心进行研究，使学生的积极性得到提高，不仅加深了对叶片的认知，也加深了对数学“工具化”的认知，为开展跨科学教学的研究打下坚实的理论和实践基础。

与其他学科跨学科教育比较起来，科学跨学科教育具有自己的特征。它不仅能够在科学课程的范围之内展开跨学科的学习，还能够与外部的其他学科进行融合，从而构成更加丰富多彩的科学跨学科教育的组织形式。与此同时，在科学跨学科教育中，还能够运用多种不同的教育策略或学习方法。因此，在研究中，科学学习方法的选取必须与跨学科的内容与学习目的密切联系起来，也要从学生的认识水平和学习能力着手，在进行课程改革的时候，进行持续的实践与研究，并对此进行归纳，最终建立行之有效的跨学科教育模式。这样，科学跨学科教育就可以充分地体现它对学生的课程核心素质发展产生的影响。

参考文献

[1]史加祥.新课标视野下小学科学跨学科教学的理解与实践[J].教学与管理，2022（29）：61-65.

[2]陆健红.立足科学学科开展跨界整合：小学科学“跨学科教学”的实践与思考[J].江西教育，2022（27）：82-84.

[3]曾宝俊，胡紫霞.小学科学跨学科概念的教学建议[J].湖北教育，2022（34）：5-7.

[4]杨雅茹.基于STEM教育理念的小学科学教学研究[J].新课程（综合版），2019（10）：11.

[5]唐霞.小学科学中基于问题的跨学科教学活动设计研究[D].武汉：中南民族大学，2020.