跨學(xué)科融合提升科學(xué)素養(yǎng)

跨學(xué)科融合提升科學(xué)素養(yǎng)組織采用國際教育標(biāo)準(zhǔn)分類(UNESCOInternationalStandardClassificationofEdu-cation,簡稱ISCED),將自然學(xué)科分為生命科學(xué)、天文學(xué)、地理學(xué)、化學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地球、物理學(xué)、氣象學(xué)和其他大氣科學(xué)、數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算。不同國家基于科學(xué)分類體系,分別制定了適合各國國情的國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)科分類。中國標(biāo)準(zhǔn)學(xué)科分類中將自然學(xué)科分為生物學(xué)、天文學(xué)、物理學(xué)、力學(xué)、化學(xué)、地球?qū)W科、數(shù)學(xué)、信息科學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)以及心理學(xué)。在SCI、維基百科、百度百科中的分類均包括了生物學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)。在不同階段的教育中,設(shè)置了不同的自然學(xué)科分類。中國的學(xué)校教育在中學(xué)階段將自然學(xué)科分設(shè)為歷史、地理、生物、物理、化學(xué)等學(xué)科?！秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》中指出現(xiàn)階段學(xué)生適應(yīng)社會(huì)和就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力不強(qiáng),創(chuàng)新型、實(shí)用型、復(fù)合型人才緊缺,而學(xué)科融合是形成創(chuàng)新思維和培養(yǎng)復(fù)合型人才的重要方法。2.自然學(xué)科融合的意義知識(shí)之間都是有聯(lián)系的,絕沒有孤立的學(xué)科,分科課程中學(xué)生不能清楚地認(rèn)識(shí)到各門學(xué)科之間的聯(lián)系,甚至由于某一學(xué)科內(nèi)容的學(xué)習(xí)而干擾了另一學(xué)科的認(rèn)識(shí),這與教育的目的背道而馳;而且對(duì)不同學(xué)科的學(xué)習(xí)最終都是為學(xué)生成長成才服務(wù),為社會(huì)生活服務(wù),所以應(yīng)該通過學(xué)習(xí)了解各學(xué)科之間的聯(lián)系,以及學(xué)科知識(shí)與社會(huì)生產(chǎn)生活之間的聯(lián)系,進(jìn)行學(xué)科融合,使學(xué)習(xí)間互相促進(jìn)、互相生長延伸。所以基于自然學(xué)科融合的校本課程開發(fā),能夠加強(qiáng)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)知識(shí)的認(rèn)識(shí),對(duì)所學(xué)知識(shí)內(nèi)容形成更好的體系結(jié)構(gòu),意識(shí)到學(xué)科-知識(shí)-生活之間的聯(lián)系,從而拓展學(xué)生視野,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。校本課程開發(fā)(School-basedCurriculumDevelop-ment,簡稱SBCD)的思想源于20世紀(jì)60-70年代的西方發(fā)達(dá)國家，將一部分權(quán)利下放給學(xué)校,實(shí)現(xiàn)課程決策的民主化。后經(jīng)不斷發(fā)展,不同國家都開設(shè)了校本課程，其宗旨是促進(jìn)學(xué)生個(gè)性的發(fā)展，提高教師自身的素養(yǎng)。隨著課程理論的深入發(fā)展，我國課程管理實(shí)施國家-地方-學(xué)校三級(jí)課程管理，校本課程開發(fā)應(yīng)運(yùn)而生。二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀.國外研究現(xiàn)狀跨學(xué)科活動(dòng)最早出現(xiàn)在20世紀(jì)20年代的美國，進(jìn)入90年代以來，美國中小學(xué)跨學(xué)科課程模式主要類型包括了以學(xué)科為中心的多學(xué)科課程，以各學(xué)科共有的學(xué)習(xí)內(nèi)容為中心的跨學(xué)科課程和以學(xué)生的疑問和興趣為中心的超學(xué)科課程，其中跨學(xué)科課程類似于本課題提出的基于學(xué)科融合的課程。與傳統(tǒng)單一學(xué)科教學(xué)相比，跨學(xué)科課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)往往圍繞活動(dòng)主題，內(nèi)容的融合及滲透涉及多學(xué)科的知識(shí)，其實(shí)施強(qiáng)調(diào)以學(xué)生的問題、興趣和需要為生長點(diǎn)以及學(xué)生的主體參與。1988年美國化學(xué)會(huì)教育部開展了ChemCom課程(社會(huì)中的化學(xué))，該課程針對(duì)高中生，現(xiàn)已被美國科學(xué)基金會(huì)(NSF)列為大學(xué)入學(xué)認(rèn)可課程，并被國際經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展列為科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)課程改革的案例研究課程。1993年開發(fā)了一個(gè)科學(xué)技術(shù)-社會(huì)(STS)類型的課程研究項(xiàng)目 FACETS(FoundationsandChallengestoEncourageTechnology-basedScience)。該項(xiàng)目采用單元的方法和跨學(xué)科課程的方式，供美國11-14歲的學(xué)生使用。其內(nèi)容涉及較少的概念，但是對(duì)于其探索比較深刻，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行合作探究，在具有社會(huì)實(shí)用意義的條件下進(jìn)行科學(xué)的教授。.國內(nèi)研究現(xiàn)狀我國的課程開發(fā)從20世紀(jì)90年代才逐漸興起。鐘啟泉在《現(xiàn)代課程論》一書中指出，“學(xué)校在課程開發(fā)中起著創(chuàng)造性的作用，開發(fā)的主體是第一線的教師?！敝笕A東師范大學(xué)的學(xué)者群在課程開發(fā)與管理機(jī)制變革的理論研究和實(shí)踐探索中引入了“校本”觀念，即以學(xué)校本位的課程開發(fā)。施良方、崔允漷等學(xué)者同江蘇省錫山高級(jí)中學(xué)合作，開展“校本課程開發(fā)”的專題研究，葉瀾等人對(duì)小學(xué)品德課程進(jìn)行改造，將“新基礎(chǔ)教育觀”融入學(xué)校教育哲學(xué)。90年代以來，校本課程開發(fā)掀起熱潮。例如，廖婷婷對(duì)跨學(xué)科概念融人初中科學(xué)教育進(jìn)行了初步研究，注重進(jìn)行了“系統(tǒng)”和“模型”兩個(gè)概念的實(shí)證研究，是針對(duì)概念學(xué)習(xí)的學(xué)科融合。程敏對(duì)雙語化學(xué)校本課程的開發(fā)進(jìn)行了研究。張玉平則進(jìn)行了化學(xué)和生物學(xué)科交叉內(nèi)容的具體案例分析。三、基于自然學(xué)科融合的校本課程設(shè)計(jì)自然擘科融合的校本課程開發(fā)，是以物理、生物、化學(xué)等多門學(xué)科交叉知識(shí)為基礎(chǔ)，通過實(shí)驗(yàn)探究的手段，將知識(shí)與生活情境聯(lián)系，以學(xué)生為主體，注重師生之間的交流，注重實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與反思，從而建立學(xué)科知識(shí)之間的聯(lián)系以及學(xué)科知識(shí)與生活情境的聯(lián)系。通過這種方式，可以讓學(xué)生明白學(xué)習(xí)的重要性，同時(shí)鍛煉學(xué)生的思維，引導(dǎo)學(xué)生從多個(gè)角度分析問題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。所以中學(xué)階段校本課程的開發(fā)應(yīng)通過前期的理論和實(shí)踐研究，制定課程目標(biāo)，逐步編寫課程內(nèi)容并制定評(píng)價(jià)方法。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行試點(diǎn)教學(xué)，通過對(duì)每節(jié)課內(nèi)容情況的記錄與反饋，對(duì)該校本課程的設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià)和反思，并不斷完善、調(diào)整，使其更適合學(xué)生的發(fā)展。這樣的校本課程有多種設(shè)計(jì)思路，比如實(shí)驗(yàn)探究類知識(shí)整合設(shè)計(jì)過程步驟如下：步驟1：閱讀課本，整理實(shí)驗(yàn)探究類共通知識(shí)點(diǎn);步驟2：將該部分內(nèi)容涉及的所有知識(shí)點(diǎn)列舉出來;步驟3：將該部分內(nèi)容教材中設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)探究內(nèi)容進(jìn)行整理;步驟4：設(shè)計(jì)該部分內(nèi)容的標(biāo)題，并設(shè)計(jì)該部分內(nèi)容的教學(xué)目標(biāo);步驟5：建構(gòu)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)體系;（圖1所示為光合作用與呼吸作用相關(guān)內(nèi)容的知識(shí)體系整合）步驟6：根據(jù)整理內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)，在原有實(shí)瞬的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)2-3個(gè)實(shí)驗(yàn)，要求達(dá)到預(yù)期目標(biāo);步驟7：設(shè)計(jì)1-2個(gè)生活情境問題，對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行提問，或是對(duì)于該部分內(nèi)容的科普拓展。四、基于自然學(xué)科融合的校本課程開發(fā)的價(jià)值.基于自然學(xué)科融合的教學(xué)設(shè)計(jì)能夠提高學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的認(rèn)隨著時(shí)代的發(fā)展、科技的進(jìn)步，現(xiàn)代社會(huì)越來越需要復(fù)合型人才。國家提倡綜合實(shí)踐課程、學(xué)校課程的開發(fā)，就是在基礎(chǔ)教育階段，提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，發(fā)展學(xué)生的各方面素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。物理、生物、化學(xué)等自然科學(xué)的研究對(duì)象都是客觀世界，研究方法體現(xiàn)實(shí)證特征，所以進(jìn)行基于自然學(xué)科融合的初中校本課程開發(fā)，通過實(shí)驗(yàn)探究等多種方式建立多學(xué)科知識(shí)間的橫向聯(lián)系，從而構(gòu)建相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)體系，并在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行生長、衍生，從而使知識(shí)相互滲透，并以校本課程的方式展現(xiàn)出來。所以校本課程承載著發(fā)展學(xué)生個(gè)性和全面培養(yǎng)的教育功能。.以實(shí)驗(yàn)探究為載體的教學(xué)設(shè)計(jì)能適當(dāng)提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和科學(xué)探究素養(yǎng)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(chuàng)造力量誘導(dǎo)出來?！币詫?shí)驗(yàn)探究為載體的教學(xué)設(shè)計(jì)，可以從不同方面促進(jìn)學(xué)生能力的發(fā)展。探究性實(shí)驗(yàn)除了可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣外，還可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，增強(qiáng)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新意識(shí)。在授課過程中，對(duì)師生互動(dòng)要求較高，通過實(shí)驗(yàn)的真實(shí)反饋及實(shí)驗(yàn)中的各類生成問題，或是學(xué)生不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，需要學(xué)生不斷地思考探索并得出最后的結(jié)論，也需要不斷地引導(dǎo)，幫助學(xué)生共同解決問題。同時(shí)，以實(shí)驗(yàn)探究為載體的教學(xué)設(shè)計(jì)，其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)該與生活息息相關(guān)，通過生活中的一些物品或情境現(xiàn)象提出問題，并利用身邊的物品進(jìn)行探究，可以讓學(xué)生真正地學(xué)習(xí)知識(shí)、利用知識(shí)。所以，校本課程開發(fā)應(yīng)以實(shí)驗(yàn)探究為載體，以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為宗旨，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力?；谧匀粚W(xué)科融合的校本課程