三個經(jīng)典案例告訴你，如何實現(xiàn)真正的跨學(xué)科整合

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在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中，如果學(xué)科過于割裂，學(xué)生則通常難以理解各個學(xué)科之間是如何聯(lián)系的。比如，初中生學(xué)完二次函數(shù)，可能要到高中后才能從物理學(xué)科中找到二次函數(shù)的實際用途；高中生學(xué)完虛數(shù)，只有將來上大學(xué)學(xué)習(xí)電子專業(yè)時才能發(fā)現(xiàn)虛數(shù)的實際功用。學(xué)習(xí)短期內(nèi)看不到實際意義的知識，會明顯降低學(xué)生的興趣，也會讓知識變得更加抽象而難以理解。這時，跨學(xué)科學(xué)習(xí)的優(yōu)勢就顯現(xiàn)出來了。

多學(xué)科是不是跨學(xué)科？

在我們深入思考跨學(xué)科整合的課程和教學(xué)前，需要厘清一些關(guān)于跨學(xué)科的概念與認(rèn)知，避免走彎路。

什么是跨學(xué)科？

第一個定義是由戴安娜·羅頓、馬克·秦等人提出的，他們將跨學(xué)科教育定義為：一種課程設(shè)計與教學(xué)模式，由單個教師或教師團(tuán)隊對兩門及以上的學(xué)科知識、資料、技術(shù)、工具、觀點、概念或理論進(jìn)行辨識、評價與整合，以提高學(xué)生理解問題、處理問題、創(chuàng)造性地使用多學(xué)科的新方法解決問題的能力。

第二個定義由維羅妮卡·曼西拉提出：整合兩門及兩門以上的學(xué)科知識與思維模式以推動學(xué)生認(rèn)知進(jìn)步的能力，例如解釋現(xiàn)象、解決問題、創(chuàng)造產(chǎn)品或提出新問題。

第三個定義由美國國家科學(xué)院在《促進(jìn)跨學(xué)科研究》中提出：由個人或團(tuán)體對兩門及以上學(xué)科的信息、資料、技術(shù)、工具、觀點及理論進(jìn)行整合的研究模式，為了提升基本認(rèn)識或解決問題，而那些問題的解決方案通常超出了單學(xué)科或單個研究實踐領(lǐng)域的范疇。

第四個定義是最權(quán)威的，由艾倫·雷普克在《如何進(jìn)行跨學(xué)科研究》中提出：跨學(xué)科研究是回答問題、解決問題、處理問題的進(jìn)程，這些問題太寬泛、太復(fù)雜，靠單門學(xué)科不足以解決；它以學(xué)科為依托，以整合見解、構(gòu)建更全面認(rèn)識為目的。

筆者選出四種學(xué)界廣泛認(rèn)同的跨學(xué)科定義， 抽取出跨學(xué)科概念的四大要素：

1.跨學(xué)科要以現(xiàn)實問題的研究和解決為依托；

2.跨學(xué)科要以學(xué)科為依托，但要超出單學(xué)科研究的視野，關(guān)注復(fù)雜問題或課題的全面認(rèn)識與解決；

3.跨學(xué)科要有明確的、整合的研究方法與思維模式；

4.跨學(xué)科還旨在推動新認(rèn)知、新產(chǎn)品的出現(xiàn)，鼓勵在跨學(xué)科基礎(chǔ)上完成創(chuàng)新與創(chuàng)造。

在操作過程中，很多人把多學(xué)科與跨學(xué)科混為一談。多學(xué)科通常指兩門及以上學(xué)科的見解并置于一起。比如，針對“水”的主題課程，語文教師介紹與水有關(guān)的詩詞、文化，物理教師介紹水的三態(tài)變化，生物教師介紹水對于生物體的巨大作用，地理教師介紹水在地球系統(tǒng)中的重要作用……但是課程到此為止，不進(jìn)行整合，學(xué)科間是相鄰關(guān)系。

多學(xué)科課程好比一盤水果沙拉，不同種類的水果只是被沙拉醬混合在一起而已。而跨學(xué)科恰恰要求有真正意義上的整合，并且選題更加具體。美國國家科學(xué)院專門指出：只要不是僅僅把兩門學(xué)科粘在一起創(chuàng)造一個新產(chǎn)品， 而是思想和方法的整合、綜合，那就是真正的跨學(xué)科。

真正的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)需要從現(xiàn)實情境中提煉出更多的跨學(xué)科課程研究的視角，進(jìn)而整合生成全新的課程。

比如，圍繞水這個主題，可以研究水的物理、化學(xué)性質(zhì)與生產(chǎn)生活；水與生命的關(guān)系(動物、植物、微生物)；水與地球的各個系統(tǒng)(大氣、生態(tài)、地質(zhì)、氣候、土壤、熱力)；水資源研究(淡水、污水處理、灌溉、凈化、污染、再利用)；水資源管理(水壩、節(jié)水、發(fā)電、引水、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、雨水收集)；水與社會、經(jīng)濟(jì)的相互作用(價值觀、城市、運動、信仰、治水、航行、運輸、運河、起源、一帶一路、國家邊界、遷徙、戰(zhàn)爭)等等。

設(shè)計跨學(xué)科課程要注重三方面內(nèi)容

搞清楚“什么是跨學(xué)科”后，“如何設(shè)計一個好的跨學(xué)科課程”這個問題就擺在了我們面前。根據(jù)跨學(xué)科概念的幾大要素，筆者認(rèn)為要重點關(guān)注以下三方面內(nèi)容：

1.選題上要注重現(xiàn)實情境下真實問題的研究與解決。

真實合理的情境是學(xué)習(xí)的重要一環(huán)，在情境中解決真實的問題，可以幫助學(xué)生明晰學(xué)習(xí)目的，進(jìn)而提高學(xué)習(xí)興趣。在跨學(xué)科課程設(shè)計實踐中，很多教師都覺得現(xiàn)實情境中的真實問題難以尋找。筆者根據(jù)幫助國內(nèi)學(xué)校構(gòu)建跨學(xué)科課程的經(jīng)驗，在這里給出幾種常見角度供選擇：

一是，有效利用國家課程標(biāo)準(zhǔn)或重要知識點。課標(biāo)呈現(xiàn)的是各個學(xué)科下重要的能力范疇，會涉及項目實施操作中的相關(guān)知識、技能、方法、策略的目標(biāo)要求。 比如開展語文與其他學(xué)科結(jié)合的跨學(xué)科寫作課程，寫各種主題、話題的研究報告或者小論文。

二是，利用網(wǎng)絡(luò)搜索。目前，許多網(wǎng)站有針對各個年級、各個學(xué)科開展得十分成熟的項目介紹，可以借此激發(fā)靈感，形成自己的跨學(xué)科研究選題。 比如，研究水果電池、太陽能應(yīng)用、3D打印、Arduino、傳感器與物聯(lián)網(wǎng)等。

三是，聯(lián)系人們的日常工作。跨學(xué)科學(xué)習(xí)的核心目標(biāo)是以解決日常生活中最實際的問題為出發(fā)點，所以要把關(guān)注點聚焦到校園外的社會環(huán)境下，尋找人們在各行各業(yè)工作時遇到的實際問題并給予解決辦法。 比如，橋梁的設(shè)計與搭建、能源的生產(chǎn)與使用等問題。

四是，結(jié)合當(dāng)?shù)鼗驀掖笫?/strong>。跨學(xué)科的項目學(xué)習(xí)，要培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注國家大事、城市大事、身邊大事。 比如，如何更好地向北京市民宣傳南水北調(diào)工程進(jìn)而影響市民的節(jié)水行為？ 如何實現(xiàn)校園內(nèi)的 垃圾分類與回收？

五是，結(jié)合服務(wù)于社區(qū)的理念，調(diào)研一些非營利機(jī)構(gòu)、公司、政府、高校，從他們現(xiàn)階段的需求中尋找跨學(xué)科項目靈感。 比如，從身邊人的健康問題想到如何尋找并引導(dǎo)人們健康的生活方式。

六是，充分調(diào)動其他可利用的資源。比如，又霧霾了，我爸 爸今天開車走西直門橋又繞暈了，我們學(xué)校有一半的同學(xué)戴眼鏡，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了引力波等。 這些真實的事件都可以提煉出非常好的研究主題作為課程選題。

2.內(nèi)容上要注重學(xué)科核心概念及學(xué)科間的大概念。

學(xué)科不扎實，跨學(xué)科也就無從談起。學(xué)科之所以自成體系是因為其具備完整的知識架構(gòu)和研究方法，這是完成跨學(xué)科的基礎(chǔ)。

因此，即便是跨學(xué)科課程，其涉及的學(xué)科核心概念與研究方法也必須是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹⒔?jīng)得住推敲的。

對于跨學(xué)科課程而言，除了學(xué)科內(nèi)容精準(zhǔn)、選題真實外，還要利用學(xué)科間的大概念來支撐。大概念一詞伴隨STEM教育的興起而進(jìn)入公眾視野，是指能夠用于解釋和預(yù)測較大范圍自然界現(xiàn)象的概念。

溫·哈倫在《科學(xué)教育的原則和大概念》一書中就明確提出了科學(xué)教育的14個大概念，例如“科學(xué)的應(yīng)用經(jīng)常會對倫理、社會、經(jīng)濟(jì)和政治產(chǎn)生影響”就是一個大概念，與此相對應(yīng)，我們很容易在美國的初高中學(xué)校發(fā)現(xiàn)學(xué)生在研究《尋找替代能源》《醫(yī)學(xué)發(fā)展和立法以及社會倫理的關(guān)系》等研究課題。

3.設(shè)計上要注重學(xué)生高階思維能力的培養(yǎng)。

所謂高階思維，是指發(fā)生在較高認(rèn)知水平層次上的心智活動或認(rèn)知能力，它在教學(xué)目標(biāo)分類中表現(xiàn)為分析、綜合、評價和創(chuàng)造。

布盧姆的教育目標(biāo)分類理論(1956)及其修訂版(2001)對高階思維有詳細(xì)的闡述，很多教師對此并不陌生，但是難點在于理論如何應(yīng)用于實踐？因篇幅有限，筆者會在后面的典型案例中給出一種美國教師經(jīng)常使用的方式，幫助教師探究學(xué)生高階思維能力的培養(yǎng)這個問題，即跨學(xué)科課程中問題的設(shè)定。

從三個典型案例看跨學(xué)科課程的設(shè)計與教學(xué)

課例觀察1《我是勤勞的勞動者》

（本課取材于洛杉磯聯(lián)合學(xué)區(qū)，由四位教師Marisela Padilla， Ellen Ochoa， Claudia Morales， Jaime Escalante共同設(shè)計。）

這是小學(xué)高年級的視覺藝術(shù)語文課，即語文與美術(shù)整合課程，需要3課時180分鐘完成，我們只看其教學(xué)目標(biāo)：

學(xué)生要學(xué)會分析讓·弗朗索瓦·米勒的名畫《扶鋤的男子》；

學(xué)生學(xué)習(xí)畫家怎樣用線條與空間強(qiáng)調(diào)主題；

學(xué)生將就怎樣理解油畫、如何使用視覺證據(jù)證明自己的觀點等問題展開討論；

學(xué)生對畫中人物進(jìn)行情感揣測，并寫一首小詩表達(dá)自己的觀點；

學(xué)生通過為一位辛苦工作的家庭成員作畫，來證明自己已經(jīng)理解如何使用線條及空間強(qiáng)調(diào)主題。

這份教學(xué)目標(biāo)中，我們可以看到有歷史、美術(shù)知識與創(chuàng)作、討論、詩的寫作、德育等要素。很多老師都好奇，這些內(nèi)容是怎么有機(jī)整合到一起的呢？

在本課中，學(xué)生要了解藝術(shù)史方面的內(nèi)容，不但要學(xué)會從作品當(dāng)時的社會、宗教、物質(zhì)、事件等多個角度對名作《扶鋤的男子》進(jìn)行分析，還要了解藝術(shù)家的生平與作品特點；學(xué)生學(xué)習(xí)審美，練習(xí)美術(shù)方面的基本功，通過觀察畫家對于空間和線條的把握來學(xué)習(xí)怎樣用線條與空間強(qiáng)調(diào)主題。

學(xué)生還需要猜測畫中人物的內(nèi)心與情感，但這種猜測要建立在豐富細(xì)節(jié)的基礎(chǔ)上，包括成畫的年代、畫作的主題、畫作中的矛盾與沖突、畫作中的遠(yuǎn)近虛實對比等，學(xué)生要用細(xì)節(jié)作為論據(jù)證明自己對于畫中人的情感揣測并與他人分享、討論乃至辯論，這就是分析、評價與綜合，展示了對學(xué)生高階思維能力的培養(yǎng)；在充分了解的基礎(chǔ)上，學(xué)生要寫一首小詩描寫畫中人物；最后，通過要求學(xué)生為一位辛苦工作的家庭成員作畫，又巧妙地將創(chuàng)作與德育進(jìn)行了融合。

這個課程非常經(jīng)典，它告訴我們，通過教師的有效合作，傳統(tǒng)的課程也可以改良成跨學(xué)科課程。

課例觀察2 《橋梁中的懸臂》

（本課程取材自舊金山硅谷地區(qū)的圣卡洛斯特許學(xué)校，這是一所K-8年級的高水平學(xué)校，為加州第一所特許學(xué)校，其學(xué)生來自于硅谷地區(qū)中產(chǎn)及以上階層的家庭。學(xué)校有三個重要特色：一是課程全部整合為項目式學(xué)習(xí)（Project-based learning，簡稱PBL）課程；二是除了2年級以外，其余年級（K-1、3-4、5-6、7-8）均進(jìn)行混齡教學(xué)，以此提升高年級學(xué)生的領(lǐng)導(dǎo)力；三是高素質(zhì)家長對學(xué)校課程構(gòu)建的極大化參與。）

這是一個5-6年級混齡教學(xué)的STEM課程，取自學(xué)校橋梁項目課程。本課需要3課時完成。我們用布魯姆教學(xué)目標(biāo)分類理論分析教師在本課程中預(yù)置的全部問題分別屬于哪一層次。

塔吊的結(jié)構(gòu)為什么能夠吊起重物？(理解)

吊起重物時有沒有最大重量限制？(應(yīng)用)

吊臂遠(yuǎn)端還是近端更能吊起重物？為什么？(應(yīng)用)

用自己的話說出什么是懸臂？對照塔吊尋找什么是梁，哪里是固定點？(理解)

說說塔吊的結(jié)構(gòu)原理是什么？(應(yīng)用)

[高年級拓展問題]塔吊的原理和杠桿有什么相同點和不同點？(分析)

給出一部分懸臂結(jié)構(gòu)的圖片，讓學(xué)生辨認(rèn)。(應(yīng)用)

進(jìn)一步思考生活中哪些地方應(yīng)用到了懸臂結(jié)構(gòu)，并闡述。(應(yīng)用)

思考塔吊的吊臂為何有那么多三角形？起什么作用？(分析)

吸管之間有哪些連接方式？(分析與創(chuàng)造)

吸管的哪個部位受力最大？如何將受力分散？(分析)

吸管搭建的懸臂結(jié)構(gòu)受到哪些方面的力？(應(yīng)用)

參考實際生活中的例子，除了受力，懸臂還會受哪些方面的擾動？(應(yīng)用與分析)

怎么克服這些各個方向的擾動？(評價與創(chuàng)造)

懸臂結(jié)構(gòu)可以下垂嗎？(分析)

下垂幅度大好還是小好？(分析)

下垂是否有利于整體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定？(評價)

你們組怎么分工的，每個人的職責(zé)是什么？(應(yīng)用)

你們組的懸臂包含了哪些結(jié)構(gòu)元素？(應(yīng)用）

實驗中出現(xiàn)了哪些問題？怎么解決的？(分析、綜合與評價)

怎樣盡量少使用吸管以節(jié)省材料？(評價與創(chuàng)造)

你們圖紙上的計劃行得通嗎？(分析與綜合)

是否應(yīng)該在搭建過程中不斷測試承重情況？(應(yīng)用)

搭建中做了哪些改變和調(diào)整？(分析與綜合)

務(wù)必記得把你們組在進(jìn)行過程中遇到的問題記錄下來。(記憶與理解)

遇到問題后，你們是如何解決的，說說流程？(應(yīng)用)

你從別的組的結(jié)構(gòu)中學(xué)到了什么？(評價)

哪些組的結(jié)構(gòu)好用？什么使懸臂承重更大？更小？(評價)

哪個組的設(shè)計你認(rèn)為最好？為什么？(綜合與評價)

你認(rèn)為你們的結(jié)構(gòu)過一段時間后還能完好無損嗎？(評價)

下次再做懸臂結(jié)構(gòu)你們會有哪些改變？試著通過寫作說明一下。(綜合與評價)

從預(yù)置的問題中可以看到大量的鍛煉高階思維能力(分析、綜合、評價與創(chuàng)造)的問題，這些能力靠傳統(tǒng)的做題方式是難以獲得的。

最為關(guān)鍵的是，教師在設(shè)計課程的時候就要思考問題如何設(shè)定，而不是結(jié)束后思考。這個課例同樣經(jīng)典，它告訴我們怎樣才能問出高質(zhì)量的問題，同時告訴我們，好的課程需要成為學(xué)校課程的一部分才有長久的生命力。

課例觀察3項目式學(xué)習(xí)課程

以北京市廣渠門中學(xué)項目式學(xué)習(xí)課程——《如何更好地向北京市民宣傳南水北調(diào)工程進(jìn)而影響市民的節(jié)水行為項目》為例。

通過該項目的學(xué)習(xí)和推進(jìn)，學(xué)生深入了解了南水北調(diào)的科學(xué)知識(北京水資源動態(tài)統(tǒng)計、北京地理和人口情況對水資源的影響、水輸送過程中的三態(tài)變化問題、水的指標(biāo)和凈化問題、連通器、動能勢能能量轉(zhuǎn)化、對照實驗設(shè)計等)、工程知識(三線工程施工難點、泵站提水、暗涵送水、倒虹吸結(jié)構(gòu)等)，社會研究(移民搬遷、民眾對工程的了解情況，問卷設(shè)計與調(diào)查，數(shù)學(xué)分析、數(shù)據(jù)交叉分析等)。

學(xué)生們在研究中發(fā)現(xiàn)：如此利國利民的工程許多北京市民竟然知者寥寥，于是學(xué)生們將最終的視角定位于針對不同的目標(biāo)人群做好宣傳并手機(jī)推廣家庭節(jié)水方法，并制作了微信公眾號“南水北調(diào)與北京”(微信號：nsbdybj)，取得了很好的效果。

在下一步的課程設(shè)計中，教師將逐步引導(dǎo)學(xué)生，嘗試設(shè)計改造方案和預(yù)算，說服校領(lǐng)導(dǎo)，爭取經(jīng)費真實地、試驗性地改造學(xué)校的一部分設(shè)施來節(jié)水，并向?qū)W校各年級推廣節(jié)水方法，以達(dá)成節(jié)水的目的。

該課程讓學(xué)生參與研究過程，使學(xué)生參與最大化，讓學(xué)生利用對照實驗和證據(jù)提高思維能力，為學(xué)生創(chuàng)造機(jī)會分享想法、使用各種方式和工具陳述數(shù)據(jù)、口頭介紹，并利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳播。

課程打破了學(xué)科界限，將分析思維應(yīng)用于項目研究，讓學(xué)生從更高的視角去綜合信息，建立聯(lián)系，得出結(jié)論，鼓勵學(xué)生分析歷史和時事，培養(yǎng)學(xué)生研究、寫作與展示意愿。

這個項目式學(xué)習(xí)課程不但很好地詮釋了“科學(xué)的應(yīng)用經(jīng)常會對倫理、社會、經(jīng)濟(jì)和政治產(chǎn)生影響”這個大概念，還提升了學(xué)生的核心素養(yǎng)，讓學(xué)生文理兼修，全面發(fā)展。

學(xué)校如何落實跨學(xué)科課程？

學(xué)校落實跨學(xué)科課程在教師發(fā)展、課程體系建設(shè)、學(xué)生時間分配上存在不少難點，筆者結(jié)合近年來國內(nèi)眾多學(xué)校在摸索過程中得出的經(jīng)驗，給出一些實施上的建議：

1.教師觀念更新、加深跨學(xué)科合作與提升跨學(xué)科能力是重中之重。

跨學(xué)科課程實施需要加深不同學(xué)科間的教師合作。

目前，很多學(xué)校教師是按照年級組辦公，但是這不代表跨學(xué)科整合，仍是前文所說的那盤“水果沙拉”。我們需要用多種形式促進(jìn)不同學(xué)科的教師合作起來設(shè)計課程，讓教師在設(shè)計課程中發(fā)展提升，打造教師專業(yè)發(fā)展共同體。

在全新的理念面前，教師能夠保持空杯心態(tài)并投入精力研究合作是至關(guān)重要的。

跨學(xué)科課程需要創(chuàng)造性地實施。一方面，可以針對現(xiàn)有學(xué)科課程升級改造。文中課例一給我們的啟示就在于此，教師可以先從國家課程的內(nèi)容開始嘗試，逐步進(jìn)化到自選課程主題設(shè)計。另一方面，可以對國外成熟課程消化吸收，并進(jìn)行新的創(chuàng)造。

2.納入學(xué)校課程體系是跨學(xué)科課程順利落實的基本保障。

學(xué)校的課程體系要給跨學(xué)科整合課程留有一席之地至關(guān)重要。

綜合而言，有以下方式可供選擇：學(xué)校可以將跨學(xué)科課程納入校本課程，以北京市為例，可以根據(jù)《北京市實施教育部〈義務(wù)教育課程設(shè)置實驗方案〉的課程計劃(修訂)》的要求，綜合利用規(guī)定的10%課時加以落實；學(xué)校還可以利用每天的“三點半”時間落實跨學(xué)科課程；學(xué)校可以與專業(yè)機(jī)構(gòu)合作，利用寒暑假開展跨學(xué)科研學(xué)旅行課程；學(xué)校可以在學(xué)生社團(tuán)開展跨學(xué)科課程。

為深入推進(jìn)核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的小學(xué)課程建設(shè)與教學(xué)創(chuàng)新，搭建中芬教育雙向互鑒的高端平臺，芬中教育協(xié)會、芬蘭國際教育創(chuàng)新研究院、校長智庫教育研究院決定主辦的中芬“好課堂”國際交流研討活動。

本次活動以“素養(yǎng)引領(lǐng)?融合創(chuàng)新?互鑒共生”為主題，聚焦跨學(xué)科融合、現(xiàn)象式學(xué)習(xí)、真實情境探究、核心素養(yǎng)落地等一線教學(xué)痛點，采用“專家報告+中芬精品示范課+聯(lián)合評課+成果觀摩”的沉浸式模式，共同打造可落地、可復(fù)制、可推廣的融合課程教學(xué)范式。

掃碼查看活動詳情，工作組將于2個工作日與您聯(lián)系。

校長派投稿郵箱：xzpxzzk@163.com

來源丨教師博覽

編輯丨智庫君

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