跨學科融合提升科學素養

許曼

摘要：自然學科之間的聯系，學科知識與社會生產生活之間的聯系，促使我們在學習過程中進行學科融合。基于自然學科融合的校本課程開發，能夠加強學生對學習知識的認識，對所學知識內容形成更好的體系結構，意識到學科-知識-生活之間的聯系，提高學生的科學素養，培養創新精神和實踐能力。

關鍵詞：自然科學;學科融合;校本課程

文章編號：1008-0546（ 2019）11-0071-02

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2019.11.019

一、自然學科融合的緣起

1.相關概念的界定

自然科學是以自然界作為研究對象的所有學科的統稱。聯合國教科義組織采用國際教育標準分類（UNESCO International Standard Classification of Edu-cation，簡稱ISCED），將自然學科分為生命科學、天文學、地理學、化學、地質學、地球、物理學、氣象學和其他大氣科學、數學與統計學、計算。不同國家基于科學分類體系，分別制定了適合各國國情的國家標準學科分類。中國標準學科分類中將自然學科分為生物學、天文學、物理學、力學、化學、地球學科、數學、信息科學與系統科學以及心理學。在SCI、維基百科、百度百科中的分類均包括了生物學、物理學、化學、數學。在不同階段的教育中，設置了不同的自然學科分類。中國的學校教育在中學階段將自然學科分設為歷史、地理、生物、物理、化學等學科。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》中指出現階段學生適應社會和就業創業能力不強，創新型、實用型、復合型人才緊缺，而學科融合是形成創新思維和培養復合型人才的重要方法。

2.自然學科融合的意義

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

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

二、國內外研究現狀

1.國外研究現狀

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

1988年美國化學會教育部開展了ChemCom課程（社會中的化學），該課程針對高中生，現已被美國科學基金會（NSF）列為大學入學認可課程，并被國際經濟合作與發展組織列為科學、數學和技術課程改革的案例研究課程。1993年開發了一個科學技術-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科課程的方式，供美國11-14歲的學生使用。其內容涉及較少的概念，但是對于其探索比較深刻，鼓勵學生進行合作探究，在具有社會實用意義的條件下進行科學的教授。

2.國內研究現狀

我國的課程開發從20世紀90年代才逐漸興起。鐘啟泉在《現代課程論》一書中指出，“學校在課程開發中起著創造性的作用，開發的主體是第一線的教師。”之后華東師范大學的學者群在課程開發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，即以學校本位的課程開發。施良方、崔允漷等學者同江蘇省錫山高級中學合作，開展“校本課程開發”的專題研究，葉瀾等人對小學思想品德課程進行改造，將“新基礎教育觀”融入學校教育哲學思想。90年代以來，校本課程開發掀起熱潮。例如，廖婷婷對跨學科概念融人初中科學教育進行了初步研究，注重進行了“系統”和“模型”兩個概念的實證研究，是針對概念學習的學科融合[1]。程敏對雙語化學校本課程的開發進行了研究。張玉平則進行了化學和生物學科交叉內容的具體案例分析[2]。

三、基于自然學科融合的校本課程設計

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

步驟1：閱讀課本，整理實驗探究類共通知識點;

步驟2：將該部分內容涉及的所有知識點列舉出來;

步驟3：將該部分內容教材中設計的實驗探究內容進行整理;

步驟4：設計該部分內容的標題，并設計該部分內容的教學目標;

步驟5：建構網絡知識體系;（圖1所示為光合作用與呼吸作用相關內容的知識體系整合）

步驟6：根據整理內容和教學目標，在原有實驗的基礎上設計2-3個實驗，要求達到預期目標;

步驟7：設計1-2個生活情境問題，對所學內容進行提問，或是對于該部分內容的科普拓展。

四、基于自然學科融合的校本課程開發的價值

1.基于自然學科融合的教學設計能夠提高學生對所學知識的認識

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

2.以實驗探究為載體的教學設計能適當提高學生的創新能力和科學探究素養

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，而是要把別人的創造力量誘導出來。”以實驗探究為載體的教學設計，可以從不同方面促進學生能力的發展。

探究性實驗除了可以激發學生的學習興趣外，還可以培養學生的觀察能力，增強學生的探究能力和創新意識。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，或是學生不同的實驗設計，需要學生不斷地思考探索并得出最后的結論，也需要教師不斷地引導，幫助學生共同解決問題。同時，以實驗探究為載體的教學設計，其實驗內容應該與生活息息相關，通過生活中的一些物品或情境現象提出問題，并利用身邊的物品進行探究，可以讓學生真正地學習知識、利用知識。所以，校本課程開發應以實驗探究為載體，以提高學生的科學素養為宗旨，充分調動學生的主觀能動性，培養其創新精神和實踐能力。

基于自然學科融合的校本課程通過對國內外科學課程的研究，通過對現階段自然學科課程內容的整理，在原有實驗基礎上，設計或改進實驗，以生活情境的方式或是問題串的方式進行呈現，使學生通過一系列的實驗探究，將所學自然學科的知識進行聯系、交匯、融合，從而深化學生對學科知識的認識，提高學生的科學探究能力和創新精神。這才是基于自然學科融合的校本課程開發的意義。

參考文獻

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

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