STSE教育思想下跨學(xué)科融合實(shí)踐活動(dòng)的研究

李進(jìn) 湯金波

與工業(yè)化生產(chǎn)相配套的教育教學(xué)，盛行專業(yè)化分學(xué)科的教學(xué)方式，造成學(xué)科隔離、育人價(jià)值下降等問題。STSE教育思想為跨學(xué)科融合教學(xué)提出了新理念，如何在STSE教育思想下開展跨學(xué)科融合實(shí)踐活動(dòng)，成為一線教師值得研究的問題。

一、新時(shí)代教育如何立德樹人

全面育人、提升素養(yǎng)、終身負(fù)責(zé)是新時(shí)代中國特色社會(huì)主義教育的核心內(nèi)容，我國的科學(xué)學(xué)科教學(xué)不僅要加強(qiáng)“雙基”，還要強(qiáng)化“四聯(lián)”，即“科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境”的相互關(guān)聯(lián)。2019年6月，中共中央、國務(wù)院頒布了《關(guān)于深化教育教學(xué)改革全面提高義務(wù)教育質(zhì)量的意見》，明確提出：“義務(wù)教育階段要優(yōu)化教學(xué)方式，堅(jiān)持教學(xué)相長，注重啟發(fā)式、互動(dòng)式、探究式教學(xué)，重視情境教學(xué)，探索基于學(xué)科的課程綜合化教學(xué)，開展研究型、項(xiàng)目化、合作式學(xué)習(xí)?！边@說明國家在政策上大力倡導(dǎo)實(shí)踐育人，并把培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力作為重要的教育教學(xué)任務(wù)。

教育部印發(fā)的《義務(wù)教育課程設(shè)置實(shí)驗(yàn)方案》中，明確提出“地方與學(xué)校課程的課時(shí)和綜合實(shí)踐活動(dòng)的課時(shí)共占總課時(shí)的16%～20%”。這類課程開設(shè)的目的是讓學(xué)生在充分體驗(yàn)的過程中，不斷提高綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力以及交流合作、自主創(chuàng)新、實(shí)踐探索等能力。但是，不少學(xué)校的校本課程開設(shè)是盲目的、粗放的，缺乏系統(tǒng)的規(guī)劃，不同學(xué)科開設(shè)的實(shí)踐活動(dòng)有簡單重復(fù)的現(xiàn)象。如何在STSE教育思想下設(shè)計(jì)跨學(xué)科融合實(shí)踐活動(dòng)呢？本文基于STSE教育思想提出如下開展策略。

二、STSE教育思想下開展跨學(xué)科融合實(shí)踐活動(dòng)的形式與價(jià)值

（一）STSE教育思想的內(nèi)涵

美國著名社會(huì)學(xué)家、科學(xué)社會(huì)學(xué)的奠基人羅伯特·默頓（Robert K Merton）發(fā)表于1938年的博士論文《17世紀(jì)英國的科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)》中首先使用S、T、S這三個(gè)詞組，為STS科學(xué)教育理念奠定了理論基礎(chǔ)。后來隨著環(huán)境問題突出，人們又將E（環(huán)境）加入STS教育中來，形成STSE教育思想。該教育思想涵蓋了科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、社會(huì)（Society）、環(huán)境（Environment）四個(gè)方面，強(qiáng)調(diào)在科學(xué)教育中要以培養(yǎng)具有科學(xué)素養(yǎng)的公民為根本宗旨。STSE教育主張“綜合地看待科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境發(fā)展相互影響的問題，正確認(rèn)識(shí)科學(xué)與技術(shù)的區(qū)別和聯(lián)系，認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)的社會(huì)化問題，合理協(xié)調(diào)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境之間的關(guān)系，使科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境四者協(xié)調(diào)發(fā)展。

（二）STSE教育思想下開展跨學(xué)科融合實(shí)踐活動(dòng)的形式

STSE教育思想的內(nèi)涵是豐富的、多維度的，但是各個(gè)學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)或教材中的STSE教育內(nèi)容往往只包括單一維度的STSE教育，而且側(cè)重于學(xué)科知識(shí)教學(xué)。在中小學(xué)校本課程學(xué)習(xí)或綜合實(shí)踐活動(dòng)中需要開發(fā)更加豐富、更有深度的STSE課程，才能幫助學(xué)生提升自主探究的能力以及形成學(xué)以致用的意識(shí)、創(chuàng)新的觀念、科學(xué)的態(tài)度和責(zé)任，所以STSE教育思想下開展跨學(xué)科融合實(shí)踐活動(dòng)是非常有必要的。

從STSE教育思想到開放課程，再到開展活動(dòng)是一個(gè)過程，需要一個(gè)具體的操作形式。開展社會(huì)性科學(xué)議題（SSI）活動(dòng)無疑是STSE教育思想的升級(jí)。社會(huì)性科學(xué)議題是以科學(xué)為基礎(chǔ)，同時(shí)又是可能對(duì)社會(huì)產(chǎn)生重大影響的問題。在現(xiàn)實(shí)生活中社會(huì)性科學(xué)議題有很多，但是困難在于將一般性的社會(huì)性科學(xué)議題轉(zhuǎn)化為課堂教學(xué)的情景問題，并設(shè)計(jì)具體的、可行的調(diào)查、討論、探究、制作等實(shí)踐活動(dòng)。

（三）開展STSE教育思想下跨學(xué)科融合實(shí)踐活動(dòng)的價(jià)值

STSE教育思想下開展跨學(xué)科融合實(shí)踐活動(dòng)的價(jià)值之一：讓原本分散在各科教學(xué)中的育人任務(wù)、綜合實(shí)踐活動(dòng)等歸集為一個(gè)整體，便于理念引領(lǐng)、統(tǒng)籌設(shè)計(jì)。在STSE教育思想下開展跨學(xué)科融合實(shí)踐活動(dòng)，可以讓原來分散在各門學(xué)科中的知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度價(jià)值觀融為一體。以理、化、生等幾門理科為例，這些學(xué)科的多數(shù)原理是相通的，知識(shí)與技能是相輔相成、互相促進(jìn)的。教育部文件要求各門學(xué)科都要拿出10%的課時(shí)來開展綜合實(shí)踐課程。

開展跨學(xué)科融合實(shí)踐活動(dòng)的價(jià)值之二：有助于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的全面提升。有學(xué)者將STSE教育分為七種類型：應(yīng)用或設(shè)計(jì)取向、歷史取向、邏輯推理取向、價(jià)值中心取向、社會(huì)文化取向、自然主義取向和社會(huì)生態(tài)正義取向。這些類型看似內(nèi)容不同、特征迥異、教學(xué)策略也不一樣，但是在育人目標(biāo)上是一致的，都是為了培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新、思維能力、探究能力，都是通過基本概念、原理或規(guī)律的學(xué)習(xí)形成物質(zhì)與能量的守恒或平衡觀念等科學(xué)觀念，都是幫助學(xué)生養(yǎng)成探秘自然、改造自然、造福人類的使命感。

STSE教育思想下開展跨學(xué)科融合實(shí)踐活動(dòng)的價(jià)值之三：讓教學(xué)貼近新時(shí)代的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)要求。在物質(zhì)豐富的時(shí)代，工業(yè)品生產(chǎn)越來越個(gè)性化，所以新時(shí)代中國特色社會(huì)主義物質(zhì)文明建設(shè)中對(duì)創(chuàng)新的需求很大；在精神文明建設(shè)方面，全社會(huì)知識(shí)水平整體、大幅提高后，人們不僅渴求知識(shí)、科學(xué)思維與科學(xué)探究能力，還對(duì)精神品質(zhì)、自主發(fā)展、社會(huì)責(zé)任等有追求。如果學(xué)校的教學(xué)內(nèi)容與方式不能緊隨時(shí)代的步伐，就有被淘汰的可能。因此，開展形式多樣的、項(xiàng)目化的、實(shí)踐性的教學(xué)也是各科課程標(biāo)準(zhǔn)大力倡導(dǎo)的。

三、STSE教育思想下開展跨學(xué)科融合實(shí)踐活動(dòng)的策略

（一）統(tǒng)籌學(xué)科教學(xué)，整合聯(lián)動(dòng)校本課程

校本課程是學(xué)校依據(jù)自有教學(xué)資源、自身的有利條件，根據(jù)教育教學(xué)目標(biāo)要求，自主開設(shè)、供學(xué)生選修的課程。這類課程一方面彌補(bǔ)了常規(guī)課堂教學(xué)的不足，另一方面豐富了全面育人的形式和內(nèi)容。STSE教育思想下開展跨學(xué)科融合實(shí)踐活動(dòng)的主陣地應(yīng)該是校本課程。事實(shí)上，校本課程確實(shí)需要整合，只有讓不同的知識(shí)體系融合到一起，才能減少因?yàn)橹R(shí)的分割和學(xué)科間的隔離造成的低效學(xué)習(xí)、重復(fù)學(xué)習(xí)。校本課程聯(lián)動(dòng)可以防止選修課程劇增帶來的學(xué)生課業(yè)負(fù)擔(dān)過重現(xiàn)象，這也是STSE教育思想統(tǒng)領(lǐng)校本課程的意義。以STSE教育思想為基本理論指導(dǎo)，以學(xué)生為主體的基本原則，契合“雙減”政策要求。筆者所在學(xué)校校本課程開設(shè)了創(chuàng)客活動(dòng)社團(tuán)、機(jī)器人社團(tuán)、創(chuàng)新思維課程、通用技術(shù)課程、新材料研究社團(tuán)、生命安全課程、生物實(shí)踐課程、勞動(dòng)實(shí)踐基地課程等選修課程，而且每學(xué)期都要舉辦科技節(jié)活動(dòng)、文化節(jié)活動(dòng)。這些課程通過跨學(xué)科融合實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)為紐帶，對(duì)各個(gè)學(xué)科的校本實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行了總體布局、體系化評(píng)價(jià)。

案例：“享受創(chuàng)造樂趣”主題系列校本課程

課程總體設(shè)計(jì)理念：發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新思維，養(yǎng)成運(yùn)用科學(xué)知識(shí)改善生活的習(xí)慣。

主題課程的總體目標(biāo)：1.通過跨學(xué)科融合實(shí)踐活動(dòng)，使學(xué)生掌握一定的科技創(chuàng)新所需的基本知識(shí)和技能，并養(yǎng)成創(chuàng)新思維習(xí)慣；2.通過閱讀、參展、路演、演講等活動(dòng)，讓學(xué)生了解創(chuàng)新的意義和價(jià)值，辯證地看待科技力量對(duì)人類社會(huì)的影響；3.讓學(xué)生在實(shí)踐中感知，在活動(dòng)中不斷提升創(chuàng)新能力，使學(xué)生正確樹立科學(xué)技術(shù)發(fā)展觀。

學(xué)習(xí)任務(wù)集群：科技類閱讀任務(wù)、創(chuàng)意設(shè)計(jì)任務(wù)、創(chuàng)新成果展示任務(wù)等。

學(xué)習(xí)任務(wù)群是以跨學(xué)科的實(shí)踐活動(dòng)或校本研修課程的學(xué)習(xí)任務(wù)集群化，讓學(xué)生在學(xué)校為其創(chuàng)設(shè)的一定時(shí)空下，自主、合作、探究學(xué)習(xí)，凸顯出STSE教育思想下開展跨學(xué)科融合實(shí)踐活動(dòng)的根本途徑。

學(xué)習(xí)任務(wù)分解：基本知識(shí)與技能學(xué)習(xí)類課程、實(shí)踐與制作類課程、展示與競賽類課程等。

基本知識(shí)與技能學(xué)習(xí)類課程有：物理組教師開設(shè)的創(chuàng)新思維與綜合實(shí)踐課程，生物組教師開設(shè)的生命安全教育課程，圖書室教師開辦的科技圖書共享社，勞技組教師開設(shè)的通用技術(shù)課程，信息組教師開設(shè)的編程課程等。

實(shí)踐與制作類課程有：信息組教師創(chuàng)辦的創(chuàng)客活動(dòng)社團(tuán)和機(jī)器人社團(tuán)，化學(xué)組教師開辦的新材料研究社團(tuán)，生物組與德育處聯(lián)辦的菌菇種植園和勞動(dòng)實(shí)踐基地項(xiàng)目，美術(shù)組教師開設(shè)的藝術(shù)工作坊等。

展示與競賽類課程有：校長辦公室、教學(xué)處、德育處結(jié)合重要節(jié)日定期舉辦的文化節(jié)、科技節(jié)、義賣節(jié)活動(dòng)。

在上述主題、總理念、總目標(biāo)下確定課程的基本框架，各個(gè)校本再制定課程目標(biāo)、內(nèi)容就有的放矢了。學(xué)校各個(gè)部門根據(jù)部門工作的職權(quán)安排相應(yīng)的校本課程，這樣物力、人力、財(cái)力等資源的分配以及實(shí)踐活動(dòng)的時(shí)間安排上都更加明晰。

（二）選題大處著眼，開展活動(dòng)小處入手

在設(shè)計(jì)具體的STSE教育思想下跨學(xué)科融合實(shí)踐活動(dòng)時(shí)，首先要利用現(xiàn)實(shí)的生活現(xiàn)象或公知的社會(huì)性議題來創(chuàng)設(shè)問題情境；再經(jīng)過討論、辯論等提出猜想或確立研究主題；最后各個(gè)學(xué)科再根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)設(shè)計(jì)具體的活動(dòng)內(nèi)容。

一般來說，跨學(xué)科融合實(shí)踐活動(dòng)由問題導(dǎo)引、學(xué)習(xí)任務(wù)、探究活動(dòng)、實(shí)踐或項(xiàng)目實(shí)施等環(huán)節(jié)構(gòu)成。在設(shè)計(jì)問題導(dǎo)引時(shí)，可以從大處著眼；在具體選題、活動(dòng)內(nèi)容設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)一定要從小處入手。以跨物理、化學(xué)、生物等學(xué)科開設(shè)的綜合實(shí)踐活動(dòng)為例，可以先根據(jù)總課程目標(biāo)和分配的任務(wù)選擇能源危機(jī)等社會(huì)性議題為情景，再確立研究主題，接著利用物理、化學(xué)、生物實(shí)驗(yàn)來開展探究活動(dòng)，收集證據(jù)或查閱物理史料、文獻(xiàn)等獲取論據(jù)，然后分析數(shù)據(jù)或整理資料得出結(jié)論并加以應(yīng)用或?qū)嵺`。

案例：校園集水自灌溉系統(tǒng)

問題導(dǎo)引：你知道水資源的現(xiàn)狀和問題是什么嗎？保護(hù)水資源，你有什么好點(diǎn)子？

設(shè)計(jì)這個(gè)跨學(xué)科融合實(shí)踐活動(dòng)時(shí)，選取水資源保護(hù)這一社會(huì)性議題，看似是個(gè)“大”問題，但是能給學(xué)生提供一些閱讀材料、圖片或視頻，使學(xué)生對(duì)水資源嚴(yán)重短缺、污染嚴(yán)重、重復(fù)循環(huán)利用率偏低等現(xiàn)狀和問題有所了解，激發(fā)學(xué)生用科學(xué)知識(shí)改變現(xiàn)狀的欲望。

學(xué)習(xí)任務(wù)：你發(fā)現(xiàn)過哪些浪費(fèi)或污染水資源的現(xiàn)象？生活中如何節(jié)水？怎樣增加水的利用率？如何應(yīng)用科技力量讓廢水變廢為寶呢？你還想到了哪些與水資源有關(guān)的問題？

組織學(xué)生討論生活中如何節(jié)水或增加水的利用率等問題，可以將學(xué)生從生活問題導(dǎo)向科學(xué)問題。問題的分解有助于學(xué)生思考，更貼近學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)。

探究活動(dòng)：你對(duì)上面討論的哪個(gè)問題感興趣呢？你想探究的問題是什么？

根據(jù)不同學(xué)生的不同想法引導(dǎo)他們?cè)O(shè)計(jì)探究活動(dòng)，如從物理學(xué)科的角度研究如何減少水的蒸發(fā)，研究集水、儲(chǔ)水的方法；從化學(xué)角度分析廢水的有害物質(zhì)成分；從生物學(xué)的角度研究廢水對(duì)植物生長的影響，其他生物或微生物對(duì)廢水的處理作用等。

實(shí)踐或項(xiàng)目實(shí)施：學(xué)校計(jì)劃配置一個(gè)校園集水自灌溉系統(tǒng)，你能提出一個(gè)設(shè)計(jì)方案嗎？也可以為這個(gè)項(xiàng)目的子項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案。

設(shè)計(jì)校園集水自灌溉系統(tǒng)是一個(gè)共同參與的跨學(xué)科融合實(shí)踐活動(dòng)，在具體活動(dòng)時(shí)將大項(xiàng)目分解為小項(xiàng)目，不同班級(jí)承擔(dān)不同的項(xiàng)目，即使是同一個(gè)班級(jí)也可以再細(xì)分出不同的任務(wù)組，最后落實(shí)到學(xué)生個(gè)體或?qū)W習(xí)小組的任務(wù)是明確的、與學(xué)科學(xué)習(xí)是緊密關(guān)聯(lián)的。

（三）整合有利資源，創(chuàng)設(shè)跨學(xué)科研究場域

開發(fā)了有特色、有意義的STSE課程后，開展跨學(xué)科融合實(shí)踐活動(dòng)需要一個(gè)好的場域，即研究場域。一個(gè)好的研究場域是非常重要的，主要由好的研究理念、氛圍，以及各種物質(zhì)的、技術(shù)的支撐，優(yōu)秀的指導(dǎo)教師、熱愛研究的學(xué)生等組成。從上述跨學(xué)科融合實(shí)踐活動(dòng)的幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)中不難發(fā)現(xiàn)，理科之間，甚至理科與人文學(xué)科、藝術(shù)學(xué)科之間，所關(guān)注的社會(huì)性議題都是一致的，在探究活動(dòng)中，研究方法、手段或儀器、裝備也是相同或相近的。為了讓相互關(guān)聯(lián)、互為促進(jìn)的幾門學(xué)科聯(lián)系得更緊密，可以通過創(chuàng)設(shè)一個(gè)STSE融合實(shí)驗(yàn)中心作為研究場域，吸納科學(xué)類學(xué)科教師參與，為有志趣、有能力的學(xué)生提供活動(dòng)的空間以及物質(zhì)條件。STSE融合實(shí)驗(yàn)中心不能僅限于實(shí)驗(yàn)室，還可以是學(xué)校的花園、健身場所等。

STSE教育思想下跨學(xué)科融合教學(xué)不僅要在綜合實(shí)踐活動(dòng)中實(shí)施，還要在學(xué)科的課堂學(xué)習(xí)中有所體現(xiàn)。跨學(xué)科融合實(shí)踐活動(dòng)只是一個(gè)撬動(dòng)教學(xué)改革的杠桿，讓學(xué)科育人與環(huán)境育人、活動(dòng)育人相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)德育為先、全面育人才是學(xué)校教育教學(xué)的關(guān)鍵。