跨學(xué)科融合提升科學(xué)素養(yǎng)

許曼

摘要：自然學(xué)科之間的聯(lián)系，學(xué)科知識與社會生產(chǎn)生活之間的聯(lián)系，促使我們在學(xué)習(xí)過程中進行學(xué)科融合?；谧匀粚W(xué)科融合的校本課程開發(fā)，能夠加強學(xué)生對學(xué)習(xí)知識的認(rèn)識，對所學(xué)知識內(nèi)容形成更好的體系結(jié)構(gòu)，意識到學(xué)科-知識-生活之間的聯(lián)系，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力。

關(guān)鍵詞：自然科學(xué);學(xué)科融合;校本課程

文章編號：1008-0546（ 2019）11-0071-02

中圖分類號：G632.41

文獻標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2019.11.019

一、自然學(xué)科融合的緣起

1.相關(guān)概念的界定

自然科學(xué)是以自然界作為研究對象的所有學(xué)科的統(tǒng)稱。聯(lián)合國教科義組織采用國際教育標(biāo)準(zhǔn)分類（UNESCO International Standard Classification of Edu-cation，簡稱ISCED），將自然學(xué)科分為生命科學(xué)、天文學(xué)、地理學(xué)、化學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地球、物理學(xué)、氣象學(xué)和其他大氣科學(xué)、數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)、計算。不同國家基于科學(xué)分類體系，分別制定了適合各國國情的國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)科分類。中國標(biāo)準(zhǔn)學(xué)科分類中將自然學(xué)科分為生物學(xué)、天文學(xué)、物理學(xué)、力學(xué)、化學(xué)、地球?qū)W科、數(shù)學(xué)、信息科學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)以及心理學(xué)。在SCI、維基百科、百度百科中的分類均包括了生物學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)。在不同階段的教育中，設(shè)置了不同的自然學(xué)科分類。中國的學(xué)校教育在中學(xué)階段將自然學(xué)科分設(shè)為歷史、地理、生物、物理、化學(xué)等學(xué)科?！秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中指出現(xiàn)階段學(xué)生適應(yīng)社會和就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力不強，創(chuàng)新型、實用型、復(fù)合型人才緊缺，而學(xué)科融合是形成創(chuàng)新思維和培養(yǎng)復(fù)合型人才的重要方法。

2.自然學(xué)科融合的意義

知識之間都是有聯(lián)系的，絕沒有孤立的學(xué)科，分科課程中學(xué)生不能清楚地認(rèn)識到各門學(xué)科之間的聯(lián)系，甚至由于某一學(xué)科內(nèi)容的學(xué)習(xí)而干擾了另一學(xué)科的認(rèn)識，這與教育的目的背道而馳;而且對不同學(xué)科的學(xué)習(xí)最終都是為學(xué)生成長成才服務(wù)，為社會生活服務(wù)，所以應(yīng)該通過學(xué)習(xí)了解各學(xué)科之間的聯(lián)系，以及學(xué)科知識與社會生產(chǎn)生活之間的聯(lián)系，進行學(xué)科融合，使學(xué)習(xí)間互相促進、互相生長延伸。所以基于自然學(xué)科融合的校本課程開發(fā)，能夠加強學(xué)生對學(xué)習(xí)知識的認(rèn)識，對所學(xué)知識內(nèi)容形成更好的體系結(jié)構(gòu)，意識到學(xué)科-知識-生活之間的聯(lián)系，從而拓展學(xué)生視野，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

校本課程開發(fā)（School-based Curriculum Develop-ment，簡稱SBCD）的思想源于20世紀(jì)60-70年代的西方發(fā)達國家，將一部分權(quán)利下放給學(xué)校，實現(xiàn)課程決策的民主化。后經(jīng)不斷發(fā)展，不同國家都開設(shè)了校本課程，其宗旨是促進學(xué)生個性的發(fā)展，提高教師自身的素養(yǎng)。隨著課程理論的深入發(fā)展，我國課程管理實施國家-地方-學(xué)校三級課程管理，校本課程開發(fā)應(yīng)運而生。

二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.國外研究現(xiàn)狀

跨學(xué)科活動最早出現(xiàn)在20世紀(jì)20年代的美國，進入90年代以來，美國中小學(xué)跨學(xué)科課程模式主要類型包括了以學(xué)科為中心的多學(xué)科課程，以各學(xué)科共有的學(xué)習(xí)內(nèi)容為中心的跨學(xué)科課程和以學(xué)生的疑問和興趣為中心的超學(xué)科課程，其中跨學(xué)科課程類似于本課題提出的基于學(xué)科融合的課程。與傳統(tǒng)單一學(xué)科教學(xué)相比，跨學(xué)科課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計往往圍繞活動主題，內(nèi)容的融合及滲透涉及多學(xué)科的知識，其實施強調(diào)以學(xué)生的問題、興趣和需要為生長點以及學(xué)生的主體參與。

1988年美國化學(xué)會教育部開展了ChemCom課程（社會中的化學(xué)），該課程針對高中生，現(xiàn)已被美國科學(xué)基金會（NSF）列為大學(xué)入學(xué)認(rèn)可課程，并被國際經(jīng)濟合作與發(fā)展組織列為科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)課程改革的案例研究課程。1993年開發(fā)了一個科學(xué)技術(shù)-社會（STS）類型的課程研究項目——FACETS（Foundationsand Challenges to Encourage Technology-based Science）。該項目采用單元的方法和跨學(xué)科課程的方式，供美國11-14歲的學(xué)生使用。其內(nèi)容涉及較少的概念，但是對于其探索比較深刻，鼓勵學(xué)生進行合作探究，在具有社會實用意義的條件下進行科學(xué)的教授。

2.國內(nèi)研究現(xiàn)狀

我國的課程開發(fā)從20世紀(jì)90年代才逐漸興起。鐘啟泉在《現(xiàn)代課程論》一書中指出，“學(xué)校在課程開發(fā)中起著創(chuàng)造性的作用，開發(fā)的主體是第一線的教師?！敝笕A東師范大學(xué)的學(xué)者群在課程開發(fā)與管理機制變革的理論研究和實踐探索中引入了“校本”觀念，即以學(xué)校本位的課程開發(fā)。施良方、崔允漷等學(xué)者同江蘇省錫山高級中學(xué)合作，開展“校本課程開發(fā)”的專題研究，葉瀾等人對小學(xué)思想品德課程進行改造，將“新基礎(chǔ)教育觀”融入學(xué)校教育哲學(xué)思想。90年代以來，校本課程開發(fā)掀起熱潮。例如，廖婷婷對跨學(xué)科概念融人初中科學(xué)教育進行了初步研究，注重進行了“系統(tǒng)”和“模型”兩個概念的實證研究，是針對概念學(xué)習(xí)的學(xué)科融合[1]。程敏對雙語化學(xué)校本課程的開發(fā)進行了研究。張玉平則進行了化學(xué)和生物學(xué)科交叉內(nèi)容的具體案例分析[2]。

三、基于自然學(xué)科融合的校本課程設(shè)計

自然學(xué)科融合的校本課程開發(fā)，是以物理、生物、化學(xué)等多門學(xué)科交叉知識為基礎(chǔ)，通過實驗探究的手段，將知識與生活情境聯(lián)系，以學(xué)生為主體，注重師生之間的交流，注重實驗的設(shè)計與反思，從而建立學(xué)科知識之間的聯(lián)系以及學(xué)科知識與生活情境的聯(lián)系。通過這種方式，可以讓學(xué)生明白學(xué)習(xí)的重要性，同時鍛煉學(xué)生的思維，引導(dǎo)學(xué)生從多個角度分析問題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。所以中學(xué)階段校本課程的開發(fā)應(yīng)通過前期的理論和實踐研究，制定課程目標(biāo)，逐步編寫課程內(nèi)容并制定評價方法。在此基礎(chǔ)上進行試點教學(xué)，通過對每節(jié)課內(nèi)容情況的記錄與反饋，對該校本課程的設(shè)計進行評價和反思，并不斷完善、調(diào)整，使其更適合學(xué)生的發(fā)展。這樣的校本課程有多種設(shè)計思路，比如實驗探究類知識整合設(shè)計過程步驟如下：

步驟1：閱讀課本，整理實驗探究類共通知識點;

步驟2：將該部分內(nèi)容涉及的所有知識點列舉出來;

步驟3：將該部分內(nèi)容教材中設(shè)計的實驗探究內(nèi)容進行整理;

步驟4：設(shè)計該部分內(nèi)容的標(biāo)題，并設(shè)計該部分內(nèi)容的教學(xué)目標(biāo);

步驟5：建構(gòu)網(wǎng)絡(luò)知識體系;（圖1所示為光合作用與呼吸作用相關(guān)內(nèi)容的知識體系整合）

步驟6：根據(jù)整理內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)，在原有實驗的基礎(chǔ)上設(shè)計2-3個實驗，要求達到預(yù)期目標(biāo);

步驟7：設(shè)計1-2個生活情境問題，對所學(xué)內(nèi)容進行提問，或是對于該部分內(nèi)容的科普拓展。

四、基于自然學(xué)科融合的校本課程開發(fā)的價值

1.基于自然學(xué)科融合的教學(xué)設(shè)計能夠提高學(xué)生對所學(xué)知識的認(rèn)識

隨著時代的發(fā)展、科技的進步，現(xiàn)代社會越來越需要復(fù)合型人才。國家提倡綜合實踐課程、學(xué)校課程的開發(fā)，就是在基礎(chǔ)教育階段，提高學(xué)生的綜合實踐能力，發(fā)展學(xué)生的各方面素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。物理、生物、化學(xué)等自然科學(xué)的研究對象都是客觀世界，研究方法體現(xiàn)實證特征，所以進行基于自然學(xué)科融合的初中校本課程開發(fā)，通過實驗探究等多種方式建立多學(xué)科知識間的橫向聯(lián)系，從而構(gòu)建相關(guān)知識點的結(jié)構(gòu)體系，并在原有基礎(chǔ)上進行生長、衍生，從而使知識相互滲透，并以校本課程的方式展現(xiàn)出來。所以校本課程承載著發(fā)展學(xué)生個性和全面培養(yǎng)的教育功能。

2.以實驗探究為載體的教學(xué)設(shè)計能適當(dāng)提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和科學(xué)探究素養(yǎng)

教育家斯普朗格說過：“教育的最終目的不是傳授已有的東西，而是要把別人的創(chuàng)造力量誘導(dǎo)出來?！币詫嶒炋骄繛檩d體的教學(xué)設(shè)計，可以從不同方面促進學(xué)生能力的發(fā)展。

探究性實驗除了可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣外，還可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，增強學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新意識。在授課過程中，對師生互動要求較高，通過實驗的真實反饋及實驗中的各類生成問題，或是學(xué)生不同的實驗設(shè)計，需要學(xué)生不斷地思考探索并得出最后的結(jié)論，也需要教師不斷地引導(dǎo)，幫助學(xué)生共同解決問題。同時，以實驗探究為載體的教學(xué)設(shè)計，其實驗內(nèi)容應(yīng)該與生活息息相關(guān)，通過生活中的一些物品或情境現(xiàn)象提出問題，并利用身邊的物品進行探究，可以讓學(xué)生真正地學(xué)習(xí)知識、利用知識。所以，校本課程開發(fā)應(yīng)以實驗探究為載體，以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為宗旨，充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和實踐能力。

基于自然學(xué)科融合的校本課程通過對國內(nèi)外科學(xué)課程的研究，通過對現(xiàn)階段自然學(xué)科課程內(nèi)容的整理，在原有實驗基礎(chǔ)上，設(shè)計或改進實驗，以生活情境的方式或是問題串的方式進行呈現(xiàn)，使學(xué)生通過一系列的實驗探究，將所學(xué)自然學(xué)科的知識進行聯(lián)系、交匯、融合，從而深化學(xué)生對學(xué)科知識的認(rèn)識，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新精神。這才是基于自然學(xué)科融合的校本課程開發(fā)的意義。

參考文獻

[1]廖婷婷 跨學(xué)科概念融入初中科學(xué)教育的初步研究[D].南京，南京師范大學(xué)，2015（3）：27-32

[2]張玉平 跨學(xué)科知識整合視角下的初中生物與化學(xué)教學(xué)[J].江蘇第二師范學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)），2015（9）：6-10