基于大科學(xué)工程的初中物理跨學(xué)科實(shí)踐活動設(shè)計

陳雨晴　官文聰　郭慶　喬翠蘭

關(guān)鍵詞 跨學(xué)科實(shí)踐;大科學(xué)工程;子午工程

傳統(tǒng)分科教學(xué)模式旨在傳授單一學(xué)科的知識和經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生難以將知識轉(zhuǎn)化為專家思維以解決實(shí)際問題，并在更廣闊的現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)現(xiàn)遷移應(yīng)用。在結(jié)合試點(diǎn)區(qū)域的綜合課程實(shí)踐結(jié)果，并充分考慮全國義務(wù)教育的均衡性和一線教師實(shí)施的可能性后，《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱“物理新課標(biāo)”）中增加了“跨學(xué)科實(shí)踐”板塊，兼顧分科與綜合課程[1-2]。

大科學(xué)工程是指以前沿尖端科學(xué)技術(shù)突破為目標(biāo)的、跨學(xué)科交叉、跨區(qū)域協(xié)作的大型復(fù)雜分布式協(xié)同創(chuàng)新研究項(xiàng)目，兼具我國科技創(chuàng)新的重要使命[3]。它綜合了多學(xué)科領(lǐng)域的知識觀念、思維方法以開展科學(xué)實(shí)踐與創(chuàng)新，具有豐富的跨學(xué)科實(shí)踐教育價值。我國具有眾多的大科學(xué)工程和裝置，它們是開發(fā)跨學(xué)科實(shí)踐教育資源的寶庫。本研究將以子午工程為例，設(shè)計并實(shí)踐相關(guān)的案例，探索大科學(xué)工程跨學(xué)科實(shí)踐的有效路徑。

1 問題的提出

1.1 經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展要求教育培養(yǎng)跨學(xué)科人才

從經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的客觀環(huán)境層面來看，我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展受新一代信息技術(shù)的影響面臨巨大的轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)，很多傳統(tǒng)行業(yè)正被時代所淘汰。傳統(tǒng)的單一操作型人才已經(jīng)不能滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，具備跨學(xué)科實(shí)踐和創(chuàng)新能力是產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型對人才提出的新需求。從經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的主觀任務(wù)層面來看，《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二0三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》中指出“十四五”期間要堅持創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展，全面塑造發(fā)展新優(yōu)勢[4]。然而，當(dāng)前科技創(chuàng)新與發(fā)展的趨勢表明：僅靠單一學(xué)科難以產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的創(chuàng)新成果，科技創(chuàng)新越來越強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科融合，2020年國務(wù)院學(xué)位委員會、教育部將“交叉學(xué)科”門類為一級學(xué)科就是最好的證明。因此，培養(yǎng)跨學(xué)科的復(fù)合型、創(chuàng)新型人才是當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對教育提出的迫切要求。

2022年，教育部出臺了各學(xué)科的《義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》，其中幾乎所有學(xué)科都增加了對“跨學(xué)科”的相關(guān)要求，物理新課標(biāo)更是明確提出“跨學(xué)科實(shí)踐”的主題[2]，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科應(yīng)用知識的能力、分析和解決問題的能力、動手操作的實(shí)踐能力等?？鐚W(xué)科實(shí)踐的教學(xué)基于學(xué)生的基礎(chǔ)、體驗(yàn)和興趣，圍繞某一主題進(jìn)行實(shí)踐活動，在活動中綜合多學(xué)科的知識、經(jīng)驗(yàn)和方法去解決問題[5-6]。學(xué)生在這個過程中將自主建構(gòu)跨學(xué)科的認(rèn)知體系[7-9]，更好地認(rèn)識自然，理解科學(xué)本質(zhì)，發(fā)展問題解決能力、創(chuàng)造性思維、批判性思維、協(xié)作交流能力等21世紀(jì)核心素養(yǎng)[8]，成為促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的后備創(chuàng)新型人才。

1.2 大科學(xué)工程是跨學(xué)科實(shí)踐的可靠資源

從我國科技傳播和教育政策層面來看，基于大科學(xué)工程開發(fā)教育資源開發(fā)是符合國家戰(zhàn)略的。2015年修訂的《中華人民共和國促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化法》中強(qiáng)調(diào)要鼓勵研究開發(fā)機(jī)構(gòu)、高等院校等事業(yè)單位與生產(chǎn)企業(yè)相結(jié)合，聯(lián)合實(shí)施科技成果轉(zhuǎn)化[10]。2016年國務(wù)院印發(fā)的《促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化行動方案》中指出推動科技成果與產(chǎn)業(yè)、企業(yè)需求有效對接，加快科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化[11]。2021年國務(wù)院印發(fā)《全民科學(xué)素質(zhì)行動規(guī)劃綱要（2021—2035年）》強(qiáng)調(diào)高校、科研機(jī)構(gòu)開發(fā)開放優(yōu)質(zhì)科學(xué)教育活動和資源，支持和指導(dǎo)高校、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)、科學(xué)共同體等利用科技資源開展科普工作，開發(fā)科普資源，及時普及重大科技成果[12]。物理新課標(biāo)中的“物理學(xué)與工程實(shí)踐”指出將工程技術(shù)的素材應(yīng)用于教學(xué)，讓學(xué)生體會物理對工程技術(shù)發(fā)展的促進(jìn)作用[2]。從上述政策內(nèi)容中不難看出，科技資源本身具備豐富的教育價值，物理教育也明確表達(dá)出對這類資源的迫切需要。大科學(xué)工程是科技創(chuàng)新的重要資源，推動并落實(shí)其教育轉(zhuǎn)化是當(dāng)前國家科技政策以及人才培養(yǎng)的共同需求。

從大科學(xué)工程的本質(zhì)來看，它是科學(xué)、技術(shù)和工程交織一體的結(jié)果，具有多學(xué)科、多領(lǐng)域交叉融合的特征[13]，科學(xué)家通過大科學(xué)工程進(jìn)行科學(xué)研究就是一項(xiàng)跨學(xué)科的創(chuàng)造性實(shí)踐活動。利用大科學(xué)工程開展跨學(xué)科實(shí)踐教育可以將科學(xué)家開展跨學(xué)科研究的科研資源轉(zhuǎn)化為促進(jìn)學(xué)生跨學(xué)科實(shí)踐能力發(fā)展的教育資源[14]，有利于學(xué)生在實(shí)踐活動中學(xué)習(xí)大科學(xué)工程涉及的跨學(xué)科知識、積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提高問題解決能力;同時促使學(xué)生了解科學(xué)發(fā)展，提高科學(xué)興趣，建立科技自信[15]。科學(xué)家和教育工作者嘗試開發(fā)基于大科學(xué)工程開發(fā)跨學(xué)科實(shí)踐教育資源，例如費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室利用其粒子加速器實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)計了如“計算頂夸克質(zhì)量”等一系列跨學(xué)科實(shí)踐活動，并參與建設(shè)了科學(xué)資源共享網(wǎng)絡(luò)中心“夸客網(wǎng)”（QuarkNet），以促進(jìn)大科學(xué)工程進(jìn)入K12 課堂[16];美國國家航空航天局（NASA）利用國際空間站設(shè)計的系列教育資源“來自太空的 STEM 課程”，與亞利桑那州立大學(xué)教育專家合作開發(fā)的“火星教育項(xiàng)目”等都將工程實(shí)踐融入課堂[14];北京航天飛行控制中心的科技人員撰寫了“嫦娥工程”的科普圖書，從“嫦娥一號”到“嫦娥四號”全面介紹了我國探月工程[17]。但是，當(dāng)前我國大科學(xué)工程的教育研發(fā)與應(yīng)用還停留在大眾科普層面，層次較淺。深入挖掘大科學(xué)工程的跨學(xué)科實(shí)踐教育價值，開發(fā)符合學(xué)生身心發(fā)展水平的跨學(xué)科實(shí)踐教育資源有可能也有必要。

綜 上所述，將大科學(xué)工程融入物理課堂開展跨學(xué)科實(shí)踐活動既是對科技傳播政策和新課標(biāo)理念的落實(shí)，也是大科學(xué)工程本身的跨學(xué)科實(shí)踐本質(zhì)在教育領(lǐng)域的深度應(yīng)用，符合經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對跨學(xué)科人才培養(yǎng)的戰(zhàn)略需求。此外，國內(nèi)重視大科學(xué)工程的教育價值，但是基于大科學(xué)工程開展跨學(xué)科實(shí)踐教育的案例較少。因此，將大科學(xué)工程融入物理課堂，促進(jìn)中學(xué)生跨學(xué)科實(shí)踐能力的發(fā)展是具有時代意義的。下以大科學(xué)工程東半球空間環(huán)境地基綜合監(jiān)測子午鏈（簡稱“子午工程”）為例，設(shè)計初中物理跨學(xué)科實(shí)踐案例并進(jìn)行實(shí)踐，期望為后續(xù)大科學(xué)工程跨學(xué)科實(shí)踐教育應(yīng)用提供參考和啟發(fā)。

2 案例設(shè)計

2.1 案例背景

子午工程是我國“十一五”國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目，是一項(xiàng)探測空間環(huán)境中災(zāi)害性空間天氣變化規(guī)律的大科學(xué)工程。當(dāng)異常太陽活動或磁暴、太陽風(fēng)等異?，F(xiàn)象出現(xiàn)時，電離層電子濃度往往會劇烈變化，嚴(yán)重時可能造成通訊中斷、導(dǎo)航失靈等，對日常生活、軍事活動等造成巨大的影響。探測電離層電子濃度，監(jiān)測其變化是子午工程的一項(xiàng)重要工作。

2.2 教學(xué)目標(biāo)

（1） 知道探測電離層電子濃度任務(wù)中的跨學(xué)科知識，包括激光、光的反射、無線電波、無線電波頻率和電子濃度的關(guān)系等物理知識，測距原理等工程知識，數(shù)據(jù)圖象、計算等數(shù)學(xué)知識，數(shù)字測高儀的原理等技術(shù)知識，培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科理念;

（2） 通過自制實(shí)物模型類比理解數(shù)字測高儀的原理，培養(yǎng)模型構(gòu)建的科學(xué)思維;

（3） 通過完成探測電離層電子濃度的任務(wù)，經(jīng)歷完整的跨學(xué)科實(shí)踐流程，了解物理學(xué)與技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)之間的聯(lián)系;

（4） 了解子午工程的科研項(xiàng)目進(jìn)展，激發(fā)對我國科技工程的關(guān)注，培養(yǎng)科技自信，增強(qiáng)對科研的興趣。

2.3 活動方案

活動以子午工程中探測電離層電子濃度為主題進(jìn)行跨學(xué)科實(shí)踐?？茖W(xué)家已經(jīng)掌握了儀器及探測原理，他們在完成這個任務(wù)時，一般直接使用探測儀器發(fā)射系列無線電脈沖，之后得到電離層頻高圖再進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，獲取電離層的電子濃度信息。對于學(xué)生來說，并未掌握儀器及探測原理，因而學(xué)習(xí)儀器及探測原理是一個必要的環(huán)節(jié)。本活動分為兩個階段，第一階段為選擇探測儀器，在此階段學(xué)習(xí)探測的原理和與之相關(guān)的跨學(xué)科知識;第二階段為分析數(shù)據(jù)圖像，在此階段分析電離層頻高圖，獲得電子濃度信息。

活動以基于問題的形式開展，如表1所示，每一個活動階段都設(shè)計了兩個問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科實(shí)踐學(xué)習(xí)。

3活動開展

本設(shè)計在某中學(xué)初二課堂進(jìn)行了實(shí)踐，主要以情境引入、選擇探測儀器和分析數(shù)據(jù)圖像三個環(huán)節(jié)展開。鑒于探測電離層電子濃度這個任務(wù)技術(shù)含量較高、學(xué)生可能存在學(xué)習(xí)困難，教師在實(shí)踐中搭建了多個腳手架，以減輕學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷。

3.1 情境引入

（1） 創(chuàng)設(shè)導(dǎo)航迷途情境，提出導(dǎo)航偏離原因問題。課堂開始后，教師首先播放了轎車按照導(dǎo)航行駛結(jié)果從臺階上沖下來的視頻，創(chuàng)設(shè)導(dǎo)航迷途的情境，吸引學(xué)生興趣，引發(fā)學(xué)生思考，并提出了如下問題：在日常生活中我們經(jīng)常使用導(dǎo)航，但有時也會遇見視頻中這樣被導(dǎo)航帶偏離的情況，是什么原因造成導(dǎo)航不準(zhǔn)確呢？

（2） 建立電離層電子濃度與導(dǎo)航聯(lián)系，引出探測電離層電子濃度的任務(wù)。教師播放了導(dǎo)航信號與電離層關(guān)系的微課視頻，學(xué)生初步了解到電離層的電子濃度會影響導(dǎo)航信號的傳播，為接下來探究電離層電子濃度提供了學(xué)習(xí)支架。進(jìn)而提出了本節(jié)課的任務(wù)：假設(shè)你是子午工程的工作人員，你會如何完成探測電離層電子濃度的任務(wù)？

3.2 選擇探測儀器（階段1）

（1） 進(jìn)行教室測距活動，第一次搭建腳手架。課堂引入之后，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下開始就活動任務(wù)進(jìn)行思考與討論，同時教師加以引導(dǎo)，減輕學(xué)生認(rèn)知負(fù)荷。經(jīng)討論，學(xué)生指出要解決的首要問題是選擇何種儀器才能夠達(dá)到電離層高度以獲取相關(guān)信息。因此，教師設(shè)置了測距活動，組織學(xué)生小組合作用米尺、激光測距儀分別測量課桌和教室的高度。學(xué)生通過此活動得出了不同高度的測距應(yīng)該使用不同的儀器的結(jié)論，為后續(xù)活動提供了感性的認(rèn)知基礎(chǔ)。接著，教師進(jìn)一步組織學(xué)生選擇探測電離層電子濃度的儀器。學(xué)生提出可以用激光測量，教師對此給予肯定，但指出科學(xué)家使用比激光頻率范圍更廣的無線電波測量電離層電子濃度，由此制造了認(rèn)知沖突，引發(fā)學(xué)生進(jìn)一步的思考。

（2） 進(jìn)行模擬探測電離層電子濃度活動，第二次搭建腳手架。由于上一環(huán)節(jié)的認(rèn)知沖突，學(xué)生提出了疑問：為什么要使用頻率范圍更廣的無線電波？ 針對此問題，教師組織學(xué)生開展了模擬探測電離層電子濃度的活動，為學(xué)生搭建解答疑問的腳手架。學(xué)生小組合作將多層紙巾、一定厚度的泡沫板依次放入塑料盒中，制成簡易模擬電圖1 模擬電離層剖面離層模型，如圖1 所示。再分別用前段削尖的紙棒、木棒和鐵棒豎直向下戳該模型，如圖2所示，記錄每次的穿透層和穿透深度，如表2 所示。通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生獲得了直觀感受，發(fā)現(xiàn)不同材料的棍棒能戳破電離層深度和層數(shù)不同。

（3） 引導(dǎo)學(xué)生利用直觀感受類比理解使用無線電波的真實(shí)原因，第三次搭建腳手架。學(xué)生認(rèn)識到：①電離層中有許多電子，這些電子會影響激光或無線電波的傳播，就像這個模型會阻礙棍棒穿透它;②激光和無線電波都屬于電磁波，不同頻率的電磁波能穿透的電子濃度不同，頻率越高穿透能力越強(qiáng)，就像不同材料的棍棒能穿透的模型層數(shù)不同。然而，與無線電波相比，激光的頻率范圍較窄，可以穿透的電離層電子濃度范圍也較窄，因此利用頻率范圍更寬的無線電波可以在更大范圍內(nèi)測量電離層的電子濃度。

至此，學(xué)生對選擇什么樣的儀器已經(jīng)有了較為清晰的想法，教師再引導(dǎo)學(xué)生明確測量儀器為數(shù)字測高儀。有了前面學(xué)習(xí)的鋪墊，學(xué)生能夠理解簡化后的數(shù)字測高儀原理。數(shù)字測高儀原理簡圖如圖3所示，頻率和電子濃度之間有對應(yīng)的關(guān)系，當(dāng)無線電波不能穿透某一濃度的電子層時它就會完全反射回來，被地面的接收器接收到，通過分析我們就能知道此處電子濃度和高度。

3.3 分析數(shù)據(jù)圖像（階段2）

此階段學(xué)生活動與科學(xué)家活動相似：選擇儀器并利用儀器探測后，對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到電離層電子濃度。教師介紹了如圖4所示的頻高圖[18]，它是數(shù)字測高儀得到的圖像，電離層的電子濃度信息就蘊(yùn)含在其中。此圖對于學(xué)生來說較為復(fù)雜，學(xué)生獲取有效信息難度較大。教師設(shè)置腳手架幫助學(xué)生獲取信息。

（1） 提問和補(bǔ)充知識，減輕學(xué)生認(rèn)知負(fù)荷。教師引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識數(shù)據(jù)，列出了頻高圖中較為重要的一些參數(shù)釋義如表3所示，并向?qū)W生提問：是否有直接表示電離層電子濃度的參數(shù)。學(xué)生發(fā)現(xiàn)沒有這樣的參數(shù)，教師進(jìn)一步提問：是否有與電離層電子濃度存在對應(yīng)關(guān)系的參數(shù)，學(xué)生回想起頻率與電離層電子濃度有關(guān)，尋找到了表中的頻率參數(shù)。但是表中頻率參數(shù)太多，學(xué)生不知道需要哪個參數(shù)，此時教師進(jìn)行了補(bǔ)充介紹：電離層按照高度分為多個層級，所以會有多個頻率參數(shù)，不同頻率參數(shù)計算得出的電子濃度不同，假設(shè)我們只想知道F2層的最大電子濃度，只需要使用foF2這個參數(shù)即可。

課堂最后，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)，梳理任務(wù)流程與知識脈絡(luò)，體會物理與大科學(xué)工程的聯(lián)系;布置課后作業(yè)，讓學(xué)生撰寫一份探測電離層電子濃度任務(wù)的流程圖并寫下所學(xué)到的知識與感悟，與同學(xué)進(jìn)行交流討論，深化對知識的理解。

3.4 實(shí)踐反思

（1） 搭建腳手架，減輕認(rèn)知負(fù)荷是大科學(xué)工程走入初中物理跨學(xué)科實(shí)踐活動的有效手段。本設(shè)計蘊(yùn)含的科技工程內(nèi)容看似較為復(fù)雜，但是在實(shí)踐中教師搭建了許多腳手架，并在每個環(huán)節(jié)及時給予提示、補(bǔ)充相關(guān)知識，減輕了學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷，逐步促進(jìn)學(xué)生深入學(xué)習(xí)。

（2） 基于大科學(xué)工程的初中物理跨學(xué)科實(shí)踐活動能讓學(xué)生跟進(jìn)前沿科學(xué)研究，提升探究能力和數(shù)據(jù)素養(yǎng)，利于科技后備人才培養(yǎng)。在實(shí)踐中學(xué)生進(jìn)行了與探測電離層電子濃度有關(guān)的活動，有機(jī)會接觸科學(xué)前沿，加強(qiáng)了他們對科學(xué)的興趣;經(jīng)歷了科學(xué)家的探究過程，了解到物理與工程、技術(shù)、數(shù)學(xué)等學(xué)科的聯(lián)系，增進(jìn)了對學(xué)科交叉的認(rèn)識，提升了科學(xué)探究的能力;利用科學(xué)數(shù)據(jù)和參數(shù)之間的關(guān)系計算得出想要的電離層電子濃度，從科學(xué)數(shù)據(jù)中挖掘信息，提高了他們的數(shù)據(jù)素養(yǎng)。

（3） 教師應(yīng)不斷提升跨學(xué)科實(shí)踐設(shè)計能力，架起大科學(xué)工程與青少年教育之間的橋梁。大科學(xué)工程具有重要的教育價值，但青少年沒有自主學(xué)習(xí)大科學(xué)工程的能力，因此教師需要結(jié)合青少年認(rèn)知水平、課程標(biāo)準(zhǔn)要求和大科學(xué)工程的特點(diǎn)等進(jìn)行設(shè)計，提高自身的教學(xué)設(shè)計能力，為青少年學(xué)習(xí)大科學(xué)工程架起橋梁。

4 結(jié)語

本研究基于子午工程中探測電離層電子濃度的科學(xué)任務(wù)，設(shè)計并實(shí)踐了初中物理跨學(xué)科實(shí)踐案例。具體來說，本研究以問題為驅(qū)動設(shè)計了相應(yīng)的活動，首先設(shè)計了米尺和激光測距的活動，使得學(xué)生對選用無線電波探測電離層的原因有了初步的認(rèn)識;其次開展了模擬探測電離層的活動，使得學(xué)生對無線電波探測電離層的原理有了清晰的認(rèn)識;最后開展了認(rèn)識參數(shù)和計算電離層電子濃度的活動，使得學(xué)生對科學(xué)數(shù)據(jù)有了更深刻的認(rèn)識。本研究厘清了跨學(xué)科實(shí)踐的育人價值，以及大科學(xué)工程與跨學(xué)科實(shí)踐之間的耦合關(guān)系，為基于大科學(xué)工程開發(fā)跨學(xué)科實(shí)踐資源的可能性和必要性提供了理論支撐;另外，基于子午工程設(shè)計了包含物理、工程、技術(shù)、數(shù)學(xué)等學(xué)科的跨學(xué)科實(shí)踐教學(xué)案例，展現(xiàn)了大科學(xué)工程蘊(yùn)含的跨學(xué)科實(shí)踐教育價值，為后續(xù)資源的開發(fā)提供了參考。

本研究認(rèn)為，基于大科學(xué)工程開發(fā)跨學(xué)科實(shí)踐教育資源時，應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)：第一，選擇大科學(xué)工程中具體的科學(xué)任務(wù)或裝置進(jìn)行跨學(xué)科實(shí)踐活動設(shè)計。整個大科學(xué)工程蘊(yùn)含的跨學(xué)科知識種類繁多、層次不一，從整體進(jìn)行設(shè)計難度較大，具體的科學(xué)任務(wù)和裝置包含的跨學(xué)科知識更加集中，更容易與課程標(biāo)準(zhǔn)呼應(yīng)，也更容易把握;第二，以問題為主導(dǎo)，設(shè)置腳手架。義務(wù)教育階段學(xué)生的物理知識基礎(chǔ)薄弱，在設(shè)計跨學(xué)科實(shí)踐活動時可以設(shè)置層層遞進(jìn)的問題鏈作為腳手架幫助學(xué)生再課堂上實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)進(jìn)階;第三，恰當(dāng)使用科學(xué)數(shù)據(jù)。大科學(xué)工程中的科學(xué)數(shù)據(jù)是很好的教育資源，在使用時應(yīng)注意科學(xué)數(shù)據(jù)的處理符合學(xué)生的認(rèn)知水平，才能更好地發(fā)揮其教育價值。

值得強(qiáng)調(diào)的是，除本案例外，還有很多大科學(xué)工程包含眾多跨學(xué)科知識和技能，具有開發(fā)跨學(xué)科實(shí)踐教育資源的潛力，例如：三峽大壩工程包含了壓強(qiáng)、功與能的轉(zhuǎn)換等物理知識，模型建造等工程與地理知識，能源利用等技術(shù)知識;嫦娥工程包含力與運(yùn)動等物理知識，航天器的研發(fā)等工程與藝術(shù)知識，材料性質(zhì)、燃料選擇等化學(xué)知識。大科學(xué)工程是被忽視的教育寶庫，它們蘊(yùn)含著巨大的跨學(xué)科實(shí)踐教育價值?？蒲腥藛T和教育研究者應(yīng)當(dāng)意識到大科學(xué)工程的教育價值，通力協(xié)作，廣泛且深入地開發(fā)跨學(xué)科實(shí)踐教育資源，促進(jìn)課程改革的實(shí)踐落地。

（本研究的科學(xué)數(shù)據(jù)來自國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施子午工程）