張子平

摘 要 美國《新一代科學標準》的頒布為美國的未來科學教育指明了方向，同時也給了我國新科學課程標準的制定提供了一定參考。筆者從美國《下一代科學標準》中的其中一維度—跨學科概念進行深入分析與解讀，并結合我國科學教育的現(xiàn)狀，得出對我國科學教育的啟示，即：精簡科學基礎知識，加強跨學科思維訓練；走具有中國特色的“跨學科概念”科學課程道路。

關鍵詞 跨學科概念 科學教育 科學課程

中圖分類號：G42 文獻標識碼：A

0引言

跨學科概念是美國《新一代科學標準》（以下簡稱NGSS）“基礎框”內容中的一重要維度。它作為工程學、 生物學、 生命科學和地球與空間之間的橋梁，不僅對美國科學課程有重要研究價值，對我國的科學課程改革也具有重要啟示。然而，我國目前對跨學科概念的關注和研究還比較少，將其應用到科學課程研究的更是少之又少。因此，本文探討跨學科概念的內容和發(fā)展、挖掘跨學科概念與我國科學課程的聯(lián)系，試圖找出一條以“跨學科概念”為輔助，促進我國科學課程改革的道路。

1跨學科概念的內容與發(fā)展

跨學科概念主要指一些被普遍用在科學與工程實踐中的概念，在近五年美國科學課程的重要文件《K-12年級科學教育框架》和NGSS中，它被細分為模式，機制和解釋，系統(tǒng)和系統(tǒng)模型，能量與物質，結構和功能，穩(wěn)定和變化以及尺度、比例和數(shù)量這7個跨學科概念?？鐚W科概念源于跨學科的興起，跨學科最早興起于20世紀20年代，當時的美國社會科學研究會正致力于研究整合因專業(yè)化而被孤立的各學科。后來，經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（以下簡稱OECD）的教學研究及改革中心又在世界范圍內進行了首次跨學科活動的調研，使得跨學科廣泛進入到教育界的視野中。事實上，美國對于跨學科概念的研究已有10多年，在NGSS頒布之前，美國就將“跨學科概念”以“通用概念”或“統(tǒng)一主題”的名稱在美國代表性的科學標準中提及過多次并加以實踐?？鐚W科概念發(fā)展至今，對于美國科學教育而言已經(jīng)是理論相對比較成熟且有一定實踐成果的體系。但是，國內對于跨學科概念的研究還沒有相對完善的體系。國內學者目前大多從美國《國家科學教育標準》中的“統(tǒng)一概念”和《K-12科學教育框架》中的“跨學科概念”進行比較；跨學科概念與科學本質觀之間的聯(lián)系等進行研究。

2跨學科概念與我國科學課程的聯(lián)系

我國的科學課程按照教育程度劃分為小學科學和初中科學。目前小學科學以綜合課程的形式教學，初中科學除了浙江省是綜合課程外，其余省份均為分科課程。本文通過將跨學科概念與我國科學課程的內容進行比較，尋找出兩者之間的內在聯(lián)系。

2.1 跨學科概念與小學科學課程的聯(lián)系

《義務教育小學科學課程標準（2017年版）》中的第三部分課程內容包含物質科學、生命科學、地球與宇宙科學、技術與工程4個領域，教育部從中選取了適合小學生學習的18個主要概念供其學習，其中，物質科學中有“物質具有一定的特征，材料具有一定的性能”；“機械能、聲、光、熱、電、磁是能量的不同表現(xiàn)形式”等這樣一些概念。從用詞上，我們可以得知，這些概念涉及到了“能量”、“物質”等一類詞匯的使用；從語言表述上，我們可以發(fā)現(xiàn)，它們是以具體的例子（如光、熱）在圍繞著某些概念（如能量），以歸類和描述其屬性的方式來表達。我們可以將其與跨學科概念要素中的“能量與物質”來比較，跨學科概念中的“能量與物質”在NGSS中給出了解釋，雖然解釋的內容比較抽象，但可以發(fā)現(xiàn)，它同樣是以歸類和表達其性質的方式在敘述。由此可以分析出，跨學科概念要素中的“能量與物質”和上述舉出的小學科學課程內容中的一些概念具有很強的聯(lián)系，它們都在促進學生對“能量與物質”概念的外延和內涵上的把握，幫助學生分清“哪些是屬于物質的”，“物質具有哪些屬性”，只不過前者的表述更為具體，后者則比較抽象。因此可以看出，跨學科概念與我國小學科學課程內容緊密相關，完成這些概念的理解與掌握，孤立的學科教學模式是不可能做到的，必須將學科有機的聯(lián)系在一起，才能更好的讓學生學會對一類事物的歸類和應用。

2.2跨學科概念與初中科學課程的聯(lián)系

我國的初中科學課程大多為分科課程，即分為物理學、化學和生物學課程。關于跨學科概念與我國初中科學課程的聯(lián)系研究，南京師范大學課程與教學論專業(yè)碩士研究生廖婷婷在《跨學科概念融入初中科學教育的初步研究》一文中，將跨學科概念分別對初中生物學、物理學、化學課程進行對應性和關聯(lián)性研究及實證研究，發(fā)現(xiàn)跨學科概念與這三門學科課程內容高度對應，對應關系呈現(xiàn)一對一或一對多的表現(xiàn)形式，即跨學科概念與這三門學科課程內容的聯(lián)系和對應極為緊密；此外跨學科概念與這三門學科各水平知識都有緊密的聯(lián)系，關聯(lián)性很大。這項研究強有力的證明了，將跨學科概念引入初中科學課程是可行的?？鐚W科概念的意義在于貫穿各學科，使學科之間呈現(xiàn)有意義的連接，而將其引入初中科學教育中，則能使看似孤立的分科科學課程變得緊密相連，構成一個科學系統(tǒng)。

3跨學科概念對我國科學課程改革的啟示

縱觀我國科學課程的發(fā)展歷史，國內教育工作者圍繞著課程改革，制度完善，學科地位等問題進行了一系列調查、分析工作，使得我國科學教育日益完善。然而，不同學科如何實現(xiàn)內在統(tǒng)一，小學、中學的科學概念如何循序漸進等問題還需進一步解決。經(jīng)過上述的分析發(fā)現(xiàn)，跨學科概（下轉第20頁）（上接第18頁）念這一維度對于我國科學課程的改革具有重大意義，共有如下啟示：

3.1精簡科學基礎知識，加強跨學科思維的訓練

跨學科概念的成功引入要建立在知識與實踐相結合的基礎上，通過實踐能夠讓學生親身體驗各種活動，體會科學學習的特點和樂趣。我國的科學課程時長不像美國那樣充沛，目前需要改進的，是如何讓學生在有限的時間內更系統(tǒng)的掌握精華的科學知識，并將其應用于實踐。這就需要精簡科學基礎知識，找準學生的最近發(fā)展區(qū)，將各學齡段的核心概念落實到每個學生身上，同時加強跨學科思維的訓練，把精簡后的核心概念靈活發(fā)散開來，再綜合起來，爭取讓學習或生活中的每一段體驗和每一個知識點都有序的穿插起來，形成一個系統(tǒng)性的整體。

3.2走具有中國特色的“跨學科概念”科學課程道路

我國長期以來，在探索課程改革的道路上，也提到過跨學科的重要性。國家哲學社會科學研究“十五”（2001～2005年）規(guī)劃要點中提出：“加強基礎研究、新興邊緣交叉學科和跨學科綜合研究。要進一步提高基礎研究的整體水平，拓展新的研究領域，努力占領科學的制高點；要加強新興邊緣交叉學科和跨學科研究，加強社會科學與自然科學的交叉結合研究”?？梢姡覈鴮τ诳鐚W科的態(tài)度不僅借鑒別國的優(yōu)良經(jīng)驗，更具有自己獨到的見解和研究意義。因此，我們在對跨學科概念研究時，眼光不應該狹隘，要著眼于發(fā)展出適合我國當下科學課程改革和完善的道路來，例如：NGSS中跨學科概念要素中有7個，但對于我國而言，可根據(jù)具體情況在這7個概念中再進行合并或拆分（例如：可將模式和結構兩個要素進行整合），也可新增加另外的要素，進行知識的再生產(chǎn)，但這前提是必須適宜我國的科學課程改革。我們應該本著勇于探索、敢于質疑的態(tài)度對科學課程體系不斷完善，這同時也是作為科學課程的價值觀所要傳遞的。

綜上，跨學科概念對于我國的科學課程改革具有重大意義，我們作為一名中國的教育工作者，在關注到了此領域的重要性時，必須要發(fā)出我們的聲音，為教育事業(yè)做出貢獻，使我國科學課程的建設不斷進步！

參考文獻

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