自組織理論視域下義務教育階段跨學科素養培養的意蘊、價值及實現

隋陽　龍寶新

［摘要］自組織理論主要研究系統從混沌無序初態向穩定有序終態的演化過程。自組織理論視域下義務教育階段的跨學科素養既是動態、有序的結構，也是衍生的、可整合的子系統，還是形成核心素養的基礎。跨學科素養具有3種價值：助力核心素養形成的育人價值、促進學科課程更新的文化價值、推動素質教育變革的時代價值。自組織理論視域下義務教育階段跨學科素養培養的實現，一是更新問題解決導向理念，轉變實踐應用學習方式；二是制定跨學科課程的標準，指導課程的有序合理實施；三是以實踐帶動青年教師成長，以理論引領骨干教師成熟；四是探索“教—學—評”一體化模式，在實踐與應用中進行調整與完善。

［關鍵詞］自組織理論；義務教育階段；跨學科素養；跨學科教學

［中圖分類號］G620［文獻標識碼］A［文章編號］1005-5843（2023）03-0012-07

［DOI］10.13980/j.cnki.xdjykx.2023.03.003

自組織理論（Self-organization Theory）是耗散結構理論（Dissipative Structure Theory）、協同學（Synergetics）、突變論（Catastrophe Theory）、超循環理論（HyPercycle Theory）等理論的統稱，可將其視為一個學科群。“自組織”一詞最早由德國哲學家康德提出，在其1948年出版的著作《自組織原理》中富有現代意義的自組織概念初見雛形；德國理論物理學家哈肯對自組織概念的表述被學界所沿用，他認為自組織無需外部特定干預，系統按照規則形成有序結構。自組織理論的研究對象主要是復雜的自組織系統，研究問題主要針對自組織系統的形成問題和發展問題，研究內容主要側重在一定條件下系統是如何由無序轉變成有序、由低級有序躍遷為高級有序的。

黨的二十大報告強調，教育、科技、人才是全面建設社會主義現代化國家的基礎性、戰略性支撐。堅持以人民為中心發展教育，加快建設高質量教育體系，發展素質教育，促進教育公平［1］。一味側重知識掌握的教育難以滿足國家的需求、人民的需要。為實現黨和國家要求，2022年4月，教育部印發了《義務教育課程方案和課程標準（2022年版）》，此后“素養時代”的帷幕全面拉開。學校作為落實立德樹人根本任務的主陣地，不僅要有目標地培育學生的“學科素養”，也要有意識地培養學生的“跨學科素養”，為學生的可持續發展奠定基礎。筆者從自組織理論的視角，對跨學科素養的意蘊和價值進行闡釋，對跨學科素養的培育做出展望。

一、自組織理論視域下義務教育階段跨學科素養培養的意蘊

自1997年以來，OECD、UNESCO、EU等國際組織先后展開關于核心素養的研究，西方發達國家開始積極研制核心素養框架［2］。我國于2016年明確提出中國學生核心素養的總體框架。學科素養的培育通常基于學科教學和實踐活動。為打破學科壁壘、避免素養割裂，在學科素養培育的過程中也要注重學科整合，素養融合，促使學生形成跨學科素養。

（一）跨學科素養是動態、有序的組織結構

耗散結構理論是自組織理論的主要基礎，該理論認為：一個遠離平衡的開放系統，通過與外界交換物質和能量，在外界條件變化達到一定閾值時，能從原先的無序狀態轉變為時間、空間、功能的有序狀態。該理論強調的有序為宏觀上的有序，即一種處于運動變化中的動態結構，系統的狀態、性能不斷優化完善［3］。在教育領域中，耗散結構理論的應用有助于打開教育者的教育視野，轉變育人觀念，調整教學模式，優化學科結構。

在多數國際組織提出的核心素養框架中，學科素養常與跨學科素養并存。我國學者認為學科素養與跨學科素養之間存在4層關系：一是學科素養與跨學科素養共同作用于社會發展和個人的自我實現；二是跨學科素養自身培育的特點不允許其離開學科素養而單獨存在；三是跨學科素養散射到學科素養中，凸顯出核心素養對學生全面發展的殷切觀照；四是學科素養與跨學科素養相互支撐［4］。由此可以看出，學科素養與跨學科素養是依存共生、相輔相成的關系。

如果將關鍵能力、必備品格、正確價值觀視為構成素養的基礎三要素，那么學科能力、學科品格、學科價值觀就是構成學科素養和跨學科素養的基礎三要素。其不同之處在于：同一學科間平行的能力、品格、價值觀構成的是學科素養，不同學科間交叉的能力、品格、價值觀構成的是跨學科素養（如圖1所示）。如《義務教育數學課程標準（2022年版）》中提及的抽象能力是學科能力，利用抽象能力抽象出數學的研究對象及其屬性是學科品格，形成對數學的好奇心與想象力是學科價值觀，這三要素的有機組織形成了數學學科素養，即“會用數學的眼光觀察現實世界”。再如，運用數學學科能力中的抽象能力，輔以藝術學科品質對藝術作品中美的特征及其意義與作用的發現、感悟，綜合數學學科價值觀形成實事求是的科學態度，解決了《蒙娜麗莎》中蘊含的黃金分割比例問題。如果將各學科能力、品格、價值觀視為動態游離的、無序的組織，當需解決實際問題這一非平衡條件產生并成熟時，學生為解決實際問題會靈活調整各組織間的關系，這種新構成的有序的組織結構可視為跨學科素養。

（二）跨學科素養是可衍生、可整合的子系統

協同學是對自組織理論的有效補充。該理論認為：系統從無序向有序轉化的關鍵在于特定條件下子系統間通過非線性的相互作用產生協同現象和相干效應，呈現出新的有序狀態［5］。相較于耗散結構理論，協同學更側重子系統間的協同運動，也強調子系統間關聯的強弱。在教育領域中，協同學的動態性、協同性、整體性特征為理解跨學科素養培育提供了新思路。

動態性，即各要素排列組合的方式不同，形成的子系統不同，產生的功能不同，需動態把握與控制發揮系統可能的功能［6］；協同性，即在整體環境中各子系統間存在相互影響和相互合作的關系［7］；整體性，即系統整體功能等于各部分功能總和加各部分相互聯系而形成的結構所產生的功能［8］。如果說，耗散結構理論闡明了跨學科素養是由各學科要素（學科能力、學科品格、學科價值觀）間有序排列形成的子系統，那么協同學則強調各類跨學科素養間經過動態協作后也會衍生出新的跨學科素養（如圖2所示）。

我國學者依據學科間整合程度從弱到強的順序依次將其分為多學科、跨學科、超學科，“多學科”學科邊界清晰，“跨學科”學科邊界軟化，“超學科”學科邊界交疊［9］。超學科與跨學科間的區別在于是否能立足學科領域，超學科的關注點在復雜的異構領域而非由知識組成的學科領域，跨學科是通過不同學科視角綜合處理同一個問題，并提出系統性結果［10］。由協同學理論推想：為解決真實問題，在基于學科領域的前提下，各跨學科素養間經過二次甚至多次動態協同整合，衍生出新的跨學科素養，進而有效解決真實問題，跨學科組織由低級子系統組織逐漸優化為高級子系統組織，由此跨學科素養的形成就跳脫出原先學科間整合的桎梏。

（三）跨學科素養是形成核心素養的基礎

突變論和超循環理論是對自組織理論的拓展升華和進一步完善。突變論強調無序和有序間的轉化機制；超循環理論認為理想狀態下可生成無限層次自相嵌套的循環生長系統。突變論和超循環理論對學科素養—多學科素養—跨學科素養—超學科素養—核心素養間的躍遷提供了理論依據。

我國學者認為，跨學科素養的闡釋首先要調用至少兩個學科的事實概念、探究技能和思維模式，其次是整合獲得跳脫單一學科問題域的新理解，最后點明學科是跨學科的基礎和前提［11］。由此可見，突變產生于跨學科素養和超學科素養之間，但無論是哪一級的素養都能經過循環迭代形成更高級的素養，直至最終形成核心素養（如圖3所示）。

跨學科素養經歷了學科要素間的動態整合，蘊含了豐富的學科能力、良好的學科品質、正確的學科價值觀。跨學科素養間協同衍生，其內涵更豐富，適用性更優越，經過循環迭代，使其由冗雜升華到精煉，最終優化為核心素養的重要基石。

二、自組織理論視域下義務教育階段跨學科素養培養的價值

我國多數學者認為，《中國學生發展核心素養》中提出的核心素養并未指向特定的學科領域，而是跨學科通用型素養［12］。跨學科素養是以非線性疊加的方式對兩個及以上學科進行的組織結構整合。依據赫爾斯、卡恰諾夫、富泰因等學者對跨學科素養理論的闡釋，跨學科素養理論上是一類高階心理建構的復雜組成，這與從自組織理論角度解釋跨學科素養的結論有一致性。跨學科素養是對學生全面發展育人價值的重要體現，是對學科課程獨特文化價值的重組融合，是對素質教育變革時代價值的具體實施。

（一）育人價值：助力核心素養的形成

耗散結構理論認為形成耗散結構需要有以下4個條件：一是系統開放，能與外界交互；二是系統遠離平衡，有形成新穩定有序結構的可能性；三是系統內要有非線性相互作用的因素，保證新生系統的多樣性和復雜性；四是系統由無序向有序演進［13］。我國學者認為，跨學科素養強調整合，更強調不同學科間的有機互動與重構，創生出全新的認知與結構［14］。跨學科素養源于學科間的協同，形成了與原學科不同的特點，雖有一定程度的還原性，但新形成的跨學科素養不可再還原為原來的單一學科素養［15］。由此，跨學科素養可視為學生潛能發展的助推器。

跨學科素養培育環境的開放性、整合重組的隨機性、培育過程的有序性、培育結果的穩定性，都預示著跨學科素養對學生發展起著正向作用。開放的培育環境擺脫了以往刻板機械的應試學習方式，轉而以學生現實生活為背景，鼓勵學生積極參與，在實踐中以全面發展為目標，鍛煉關鍵能力，塑造必備品格，培養共性，發展個性。隨機的整合重組是學生跨學科素養發展具有差異性的重要因素，隨機性為學生發展所具有的先天生理優勢創造了機遇，能促進學生個體特殊能力的形成，是學生個性發展的基石。有序的培育過程促使學生在發展的過程中培養自我調節意識，增強自我調節能力，使其逐步形成良好品質。穩定的培育結果在聚合成跨學科素養的同時，促使學生形成正確的價值觀。由此，跨學科素養是促進學生發展核心素養的助力點。

（二）文化價值：促進學科課程更新

協同學的核心概念是“協同效應”——復雜系統內部各構成要素間通過協調合作而形成的系統整體效應［16］。芬蘭學者認為，跨學科素養的形成需要不同學科間的聯動［17］；我國學者認為，跨學科素養和學科素養相互補充的素養結構支撐起了學生自我發展的整體框架［18］。筆者認為，跨學科素養和學科素養間彼此獨立但依存共生，共同為學生核心素養的形成奠定基礎。

跨學科素養與學科素養目標一致，方法相通，功能互補，均以學科課程為基礎。跨學科素養須依托現實情境有目的地培養學生的綜合素質，學科素養要結合學科特點有目的地培養學生的綜合能力，二者均立足學科課程，將“以學生發展為本”視為目標。跨學科素養的培養需要在各種活動和情境中達成，學科素養亦然，二者均以學科課程為依托，通過實踐活動的方式孕育素養。跨學科素養在突破學科壁壘、融合多重學科思想方法、掙脫學科課程自身束縛的同時，也反哺于學科課程，促使學科內部的多元進化，催生學科新的增長演進點。

（三）時代價值：推動素質教育變革

超循環理論將循環現象由低到高分為3個不同等級：轉化反應循環、催化反應循環、催化超循環，其中催化超循環是在功能上循環耦合聯系的循環，即循環的循環，其明顯特性是整合性與協同性［19］。我國自2001年啟動第八次基礎教育改革以來，廣大教育同仁不斷在理論和實踐層面為豐富和完善素質教育體系貢獻著自身力量，《中國學生發展核心素養》（2016年）、《普通高中課程方案及課程標準》（2017年版、2020年修訂）、《義務教育課程方案和標準》（2022年版）等研究和標準的發布與頒布，標志著我國素質教育由“三維目標”時代邁向“核心素養”時代。這既是教育理論的迭代完善，也是教育實踐的裂變與豐富，促使素質教育進入超循環軌道。

跨學科素養的循環演進是形成核心素養的重要基礎。基于學生核心素養的課程標準與轉化的行動邏輯，不是將素養“植入”學科，而是要學科“走向”學生，指向“人的發展”［20］。核心素養關注新時代人的素養培養問題，是對素質、素養的含義及其結構理解角度的創新。同時，對核心素養結構的分析有助于全面把握人的素質結構，因此核心素養是對素質教育的超越［21］。跨學科素養作為核心素養的組成成分，既是對培養方式的新時代表達，也是對培養目標的新時代回答。

三、自組織理論視域下義務教育階段跨學科素養培養的實現

自組織理論作為系統科學的重要組成部分，是探究系統發展的常用分析模型。自組織系統的發展遵循從無序到有序、從低級有序向高級有序的演進過程，這表明其內部結構的持續優化和有序程度的穩步提升，實質上是自主循環的創新行為［22］。隨著時代的進步，各行各業已從對人才數量的需求轉向對人才質量的要求。為培養創新型人才和復合型人才，跨學科素養的培育需求應運而生，但受限于傳統觀念、課程設置、教師素質、運行機制等因素，跨學科素養培養難以立即適應復雜多變的外部需求變化，具體表現在如下幾個方面。

（一）義務教育階段跨學科素養培養面臨的困境

1.培養理念與方式未能得到及時更新。培養理念是對人才培養的理想追求，黨的十八大明確提出要培養擔當民族復興大任的時代新人，但苦于傳統教育的頑瘴痼疾，目前“成績為主，應試為重”的陰霾尚未完全消散，培養理念和培養方式依然難以與時俱進，難以契合時代發展要求。

2.課程的開設與實施缺乏標準與指導。跨學科素養培養可通過學科教學、實踐活動、跨學科主題學習等方式，如《義務教育課程方案和課程標準（2022年版）》中明確要求，各學科用于開展跨學科主題學習的時間不得少于10%。可以說，跨學科主題學習是培養跨學科素養的“藍海”。考慮到各地區各學校之間的差異，課標并未就跨學科主題學習開設的方式與實施的方法進行詳細的規范與指導。

3.教師成長與成熟需要帶動與引領。青年教師初為人師，對于跨學科素養在學科教學和實踐活動中如何生成尚處于初探階段，對于跨學科素養培養的認識有限，因此需要幫扶帶動。骨干教師經驗豐富，對如何基于時代需求正確培養跨學科素養的方法方式處于重塑階段，對跨學科素養有著自身的理解和認識，因此需要正確的指導引領。

4.機制的建立與完善欠缺設計與實踐。我國跨學科素養提出時間較短，培養模式處于初探階段，全然照搬以往教學模式來培養跨學科素養只能是倒行逆施。盡管不同地區學校因地制宜開展跨學科素養培養的探索，但設計的合理性、方式的科學性、過程的有效性、結果的可靠性都有待實踐的檢驗和時間的驗證。

（二）義務教育階段跨學科素養培養的實現

1.更新問題解決導向理念，轉變實踐應用學習方式。跨學科素養打破了學科課程藩籬，通過理論學習與實踐探究相結合的方式解決真實復雜的問題，培養學生的問題解決能力，建立起“素養提升—實踐應用—問題解決”的邏輯鏈。認知心理學將“問題解決”分為4個階段：發現與理解、表征與形成、計劃與執行、監控與反思。PISA（2015）將問題解決分為4個維度：探究與理解、表征與系統化、計劃與執行、監控與反思［23］。以上各類劃分標準都表明，問題解決不僅是一個結果，更是一個周密的過程。樹立問題解決導向理念，在教學中鼓勵學生敏于發現問題、敢于提出問題、善于分析問題、樂于解決問題。在問題解決的過程中，既要把握問題的特殊性和隨機性，也要思考問題背后的一般性和規律性;要理解問題演變過程，看透問題現象，反思問題的產生條件，研透內在邏輯聯系，把握問題本質。如此，學生的學習最終面向的是生活實際，鼓勵學生解決問題是根本。黑格爾認為人與外部世界的聯系須通過理性認識和實踐活動共同實現，馬克思認為只有在實踐中人們才能真正理解事物背后的規律及內涵，這都說明實踐是學生發展的基礎與動力。實踐中要以培養“全面發展的人”作為出發點，首先是“德育”，要緊扣時代發展需求，直面社會熱點問題，鼓勵學生在實踐中堅定理想信念，厚植愛國情懷；其次是“智育”，要求學生在活動中發展學科素養，提升跨學科素養，形成綜合素養；再次是“體育”，要通過活動增強學生體質，磨煉學生意志，形成堅韌不拔的品質；從次是“美育”，要實現以美鑄魂、以美育人、以美培元的目標；最后是“勞動教育”，要使學生在實踐中體驗勞動的實然價值。

2.制定跨學科課程的標準，指導課程有序合理的實施。跨學科素養是“核心素養時代”下新的實踐追求，培養跨學科素養最直觀的方式是開設跨學科課程。由于跨學科素養是新近衍生內容，因此對于跨學科課程“學什么”“怎么學”等問題，需要予以規范和指導。

跨學科課程的標準制定主要有3個任務：一是規范跨學科課程，二是提升跨學科課程質量，三是促進跨學科專業發展。為此，首先要規范課程，教師以其為依據進行教材編寫，為教學活動提供范式指導、為課程評估與試題命制提供尺度；其次是要提升質量，具體從課程開設質量、教學設計質量、教學評價質量、學習效果質量等方面進行考量，樹立正確的質量觀，建立起富有跨學科特色的質量標準體系；最后是要促進發展，即跨學科素養的產生基于學科交叉融合，在跨學科素養增長的同時也會反饋到原學科，促使原學科的內涵更豐富、外延更廣博、特性更突出。

有指導的跨學科課程教學可分為學者理論指導和專家實踐指導，其目的是為實現3個任務：培養核心素養、收集整理經驗、提升學習實踐效果。為此，要認識到3個方面的問題：其一是跨學科素養作為學生核心素養的重要基石，在文化基礎、自主發展、社會參與等方面有獨特的過渡與升華作用；其二是跨學科課程的開發與實施，應因地制宜、因校制宜，充分給予各地各校自主權，在實施過程中將優秀案例收集、整理、總結、提升、推廣，有助于跨學科課程的深度發展；其三是理論指導與實踐指導相結合，有助于提高課程的規范性，有利于學習效果的增強。

3.以實踐帶動青年教師成長，以理論引領骨干教師走向成熟。教師是實施素質教育的重要人力保障，是深化學校課程與教學改革的關鍵力量，在“核心素養時代”來臨之時培養出一支素質高、專業強的教師隊伍至關重要，其中中青年教師是中堅力量。青年教師初出校園，有理想有熱情，但對于如何開展具體教學工作、如何提高教育教學質量等實踐問題存在困惑。對于跨學科素養這樣的教育新課題，應鼓勵青年教師在實踐中感悟和創新，主要有3方面：一是搭建實踐交流平臺，如舉辦校際教育沙龍、建立學習共同體、組織跨學科優質課比賽，開展公開課、示范課、觀摩課活動等，幫助青年教師快速找到鮮活的教學范例；二是營造實踐成長環境，如采用導師制、跟崗制、多學科聯合教研制等，在專業上帶領青年教師成長，激發青年教師在職學習的內驅力；三是發揮名師示范作用，區域內可自主培養選拔跨學科名師，也可聘請行業外專家，組織專家、名師向青年教師分享案例，傳授經驗，幫助青年教師明確跨學科素養的培養方式。骨干教師扎根講臺，實踐經驗豐富，但苦于日常繁瑣的教學工作，對于先進教育理念的敏感度有待提升，應構建起良好的支持環境，促進骨干教師的進步與成熟。首先，創造民主環境，為骨干教師營造平等舒適的工作氛圍，發揮其專業自覺；其次，強化在職培訓，開展有針對性的、與時俱進的培訓，通過培訓使骨干教師的教育理念和專業精神不斷重構；最后，增強理論學習，引領骨干教師在實踐中開展課題研究。

4.探索“教—學—評”一體化模式，并在實踐與應用中調整與完善。“教—學—評”一體化是源于課程標準的課堂教學有效實施途徑，基于“教—學—評”一體化教學思想指導下的跨學科素養培養當前仍處于探索階段，其中教的方式、學的內容、評的標準等，都需在后續的實踐活動中、實際應用中不斷地調整與完善。（1）教：學科教學為主，主題學習為輔。《義務教育課程標準（2022年版）》中提出，每學科用于開展跨學科主題學習的時間不得少于總體的10%。從時間分配角度來看，培養學生跨學科素養的主陣地依舊是學科教學。在學科教學中，教師要以核心素養為綱，厘清諸多學科素養間的關系，有機整合成跨學科素養。學科要素間、學科素養間、跨學科素養間是動態的、有序的，要正確、積極地加以引導，使得系統組織形成整體良好的結構，發揮獨特育人功能。同時，要給予學生問題解決的機會，促使學生在面對復雜的現實問題時，能迅速識別、判斷、應用相關素養。（2）學：融通學科群，貫穿大概念。學科群是消解學科邊界限制的一種組織設計，其目的是通過學科的選擇與整合實現學科增值。學科群內部素養在邏輯上是相關的，學生在建構自身認知結構時，會將學科間的相同部分加以整合、不同部分加以重組，將學科素養與生活經驗串聯，依據學科間邏輯關系，以基本概念或原理為核心，形成動態有序的組織體系，促成跨學科素養。跨學科大概念是兩種及以上學科共有的概念，它們均基于從不同學科視角認識同一事物或同一問題所得［24］。探尋跨學科大概念，可通過對日常生活的深度觀察、對學科本質的深度理解、對理性追問的深度思考等方式［25］，通過提出高質量的問題，促使學生調動大腦思考與整合、身體參與與探究，在實踐中，使得事物經驗化、經驗概念化、概念結構化，從而形成跨學科素養。（3）評：依據課程標準，制定評價量規。《義務教育課程標準（2022）年版》倡導核心素養立意下的評價育人理念。為凸顯素養立意，課標以核心素養為主要維度，在各學科分別創設了學業質量標準，這為學生參與學習活動后應達到的水平提供了客觀依據，切實增強了教學、學習、評價的導向性、激勵性、引領性。評價量規是一種描述性評價工具，在制定時要明確素養特征及量化方式、學生認知水平、學生學習活動環境等因素，依據實際情況選用整體量規或分項量規。采用分項量規時需設計清晰的評價結構、具體的評價指標、詳細的等級描述，要對指標的各個等級標準進行描述性說明，在描述時使用清晰完整句式表達。

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（責任編輯：劉新才）

Implaning，Value and Realization of Interdisciplinary Literacy Cultivation in

Compulsory Education under the View of Self-organization Theory

SUI Yang LONG Baoxin

（1 Shaanxi Normal University，Xi'an，Shaanxi 710062，China;

2 Chaiguo Primary School in Guancheng Hui District of Zhengzhou City，Zhengzhou，Henan 450000，China;

3 Shaanxi Collaborative Innovation Center for Teacher Education，Xian，Shanxi 710062，China）

Abstract： Self-organization theory mainly studies the evolution process from chaotic disordered initial state to stable ordered final state. From the perspective of self-organization theory，the interdisciplinary literacy of compulsory education is a dynamic and orderly structure，a derivative and integrated subsystem，and the basis for the formation of core literacy. Interdisciplinary literacy has three values，namely，the educational value of helping the formation of core literacy，the cultural value of promoting the renewal of subject courses，and the era value of promoting the reform of quality education. The realization of interdisciplinary literacy cultivation in compulsory education under the self-organization theory，first，update the problem solving oriented concept，change the practical application learning mode; second，formulate the standard of interdisciplinary curriculum，guide the orderly and reasonable implementation of the curriculum; third，practice drives the growth of young teachers and the theory leads the backbone to mature; fourth，explore the “teaching-learning-evaluation” integration mode，adjust and improve in practice and application.

Key words：? self-organized theory；the stage of compulsory education; interdisciplinary literacy; interdisciplinary teaching