专题导读
当前，围绕大概念开展科学教育的观点已经成为国际科学教育领域的共识。这一原则也引领着我国科学教育的改革。2022年4月，我国教育部颁布了新的义务教育课程方案和各学科课程标准，提出“设立跨学科主题学习活动，加强学科间相互关联，带动课程综合化实施，强化实践性”的要求。同时，在《义务教育科学课程标准》中也首次提出了4个重要的跨学科概念，将跨学科概念引进我国的科学教育。
那么，为什么要开展跨学科教学？跨学科概念有哪些？如何在跨学科概念下进行科学教学？
2024年6月，《中国科技教育》推出了“跨学科概念视角下的科学教学”专题系列文章，帮助一线教师以跨学科概念的视角深入认识科学教学。后续，小编将通过10期微信稿分享该专题4篇文章的详细内容。
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专题：跨学科概念视角下的科学教学
/ NEWS TODAY
《跨学科概念引领下的科学教学》
《基于跨学科概念“系统与模型”的技术与工程领域教学初探》
《基于跨学科概念的“拆客空间”项目实践研究》
《基于跨学科概念的科学与劳动实践——“乐山农场”跨学科项目实践研究》
专题文章《跨学科概念引领下的科学教学》将分成3期微信一一分享跨学科教学中的三个基本问题：为什么要开展跨学科教学？跨学科概念有哪些？跨学科概念如何引领科学教学？
本期微信，小编就带您走进第一个问题：为什么要开展跨学科教学？
《跨学科概念引领下的科学教学》
为什么要开展跨学科教学？
2022年教育部制定的《义务教育课程方案》和各学科课程标准颁布，这是我国开展基于核心素养教育改革的重要环节。本次修订从义务教育的课程体系、结构、内容与实施等方面进行了全方位的完善，其中“跨学科主题学习活动”的增设引起了各界强烈的关注。这体现了在当前课程改革突出强调的学科间相互关联、带动课程综合化实施、强化学科实践的具体要求。同时也给中小学教育实践提出了新的研究课题。
在科学教育领域，跨学科主题并不少见，科学教育本身就是各门自然科学的综合，同时在技术与工程学习内容被融入科学教育之后，其跨学科特征更加明显。在《义务教育科学课程标准》（2022年版）的课程理念中明确提出“在学习学科核心概念的基础上，理解跨学科概念，并应用于真实情境”。但要想真正落实跨学科的学习要求，促进学生理解跨学科概念，却也不是一件易事。
跨学科与跨学科概念
要准确理解“跨学科主题学习”，首先应对什么是跨学科有清晰的认识。根据美国国家跨学科研究委员会2004年给出的界定：跨学科是指如果遇到单一学科或领域难以解决的问题时，需要综合两个或两个以上的学科或专业知识体系的角度和技术来解决，从而创造出目前学科专业划分不能达到的新知识。并指出，跨学科的关键在于如何将不同的学科相联系，即学科之间的对话和合作，跨学科是以问题为纽带，或以项目为主要组织形式，解决实际问题。可以说，跨学科最重要的特征是具有整合性，是复杂问题的解决需求驱动了跨学科的产生。面对解决复杂问题的需求，只有具备综合分析能力、问题解决能力、创新能力等综合素质才能更有效地实现跨学科。
与跨学科理念一致，体现跨学科内涵与特征的是跨学科概念。2011-2013年期间，美国先后颁布了《K-12年级科学教育框架》和《新一代科学教育标准》，对K12科学教育进行了重新架构，提出科学教育的三个维度，即“科学与工程实践”“跨学科概念”和“学科核心概念”。正式将技术与工程教育、跨学科教育融入K12科学教育体系。在该标准中跨学科概念是指那些跨越学科界限、在科学与工程的许多领域具有解释价值的概念。包括模式；原因与结果；尺度、比例与数量；系统与系统模型；能量与物质；结构与功能；稳定与变化等共七个跨学科概念。
在此之后，跨学科概念得到了国际的广泛认同。2018年，经济合作与发展组织（OECD）的《学习框架2030》将学生的能力分为知识、技能、态度与价值观。能力不仅意味着知识和技能的获取，更涉及知识、技能、态度与价值观的综合运用。其中“知识”维度包括学科知识、跨学科知识、认知知识和程序知识，并强调跨学科知识对于理解和解决复杂的问题越来越重要。
2019年联合国教科文组织发布《探索21世纪的STEM素养》，将STEM教育定位为跨学科教育，旨在培养具备STEM素养的21世纪公民。为此，该文献中对何为STEM素养进行了研究，并最终将STEM素养定义为：为实现个体的、集体的和全球性的发展期望，能够调动和有道德地使用知识与技能、态度与价值观以及技术来有效参与的发展性能力，包括知识、技能、态度和价值观三个要素。 其中STEM素养的“知识”维度由“各学科领域的大概念”“贯穿STEM学科的大概念”和“STEM职业相关的技术性知识”，而“贯穿STEM学科的大概念”指的亦是跨学科概念。
跨学科的教育意义
跨学科既是一种教育理念，也是一种课程形态或教学模式。是以问题与项目为纽带把关联的多门学科予以整合，促进学生运用跨学科知识和方法解决综合性问题、提升高阶思维能力的一种教育教学实践样态。张炜等学者在对全球跨学科教育研究的特征与趋势进行分析之后，指出跨学科教育是在遵循学科发展规律、教育发展规律的基础上，通过系统的跨学科教学、研究与学习，培养具备复合知识、高阶思维和跨界能力的创新型人才的一种教育活动。其最终目的是培养学生运用跨学科思维解决复杂问题的综合素养。
跨学科教育的特点实现了对传统教育模式在培养目标、组织管理、主体关系、教育内容、教学方式等诸多方面的变革。如培养目标上，跨学科教育强调思维能力的拓展和综合素质的培养，突破了学科教育的束缚；组织管理上，跨学科教育基于复杂问题或项目开展学习，创设学习型社团，组织上更为灵活；主体关系上，跨学科教育突出以学生为中心的教育，将教师和学生视为教育活动的平等参与者；教育内容上，跨学科教育通过聚焦于问题或项目，将相关的多个学科整合为学习内容，具有发散性和生成性的特点；教学方式上，跨学科教育往往通过对话、沟通与协作来探索感兴趣的问题，以探究式、参与式的教学方式为主，体现了教学方式和过程的实践性。
近年来，运用跨学科的方式开展教育，关注跨学科概念的学习逐渐成为共识。OECD的《学习框架2030》阐述并强调跨学科概念对理解和解决问题的重要性，认为学生学习跨学科概念可以促进其更深层次的学习、以及知识和技能更有效地迁移；通过跨学科概念以一种相互关联的方式呈现知识，有利于反映我们所生活世界的复杂性；通过将跨学科主题嵌入现有课程，联结起不同的学科教育，提升综合素养的同时促进学生对学科内容的理解等。
内容来源：《中国科技教育》杂志2024年第6期《跨学科概念引领下的科学教学》，作者：杨健、叶兆宁。欢迎转载，转载请注明出处。
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