《關(guān)于加強(qiáng)新時(shí)代中小學(xué)科學(xué)教育工作的意見(jiàn)》強(qiáng)調(diào)，推進(jìn)基于探究實(shí)踐的科學(xué)教育，注重將知識(shí)學(xué)習(xí)與實(shí)踐相結(jié)合，重視年級(jí)學(xué)段有機(jī)銜接、相關(guān)學(xué)科橫向配合，凸顯學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)?！吨行W(xué)科學(xué)教育工作指南》明確提出：“開(kāi)展跨學(xué)科綜合實(shí)踐活動(dòng)，探索綜合化實(shí)施分科課程的路徑?！?/p>

山東省濟(jì)南市作為首批全國(guó)中小學(xué)科學(xué)教育實(shí)驗(yàn)區(qū)，全力探索綜合化實(shí)施分科課程的路徑，努力打造“全市域推進(jìn)、全學(xué)段貫通、全學(xué)科融合”的科學(xué)教育新范式。濟(jì)南第三十四中學(xué)作為試點(diǎn)推進(jìn)學(xué)校，聚焦“分科教學(xué)與科學(xué)核心素養(yǎng)整體培育”，以思維型科學(xué)探究實(shí)踐理論為引領(lǐng)，積極探索“雙標(biāo)”聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的初中科學(xué)教育融合實(shí)施路徑和策略（見(jiàn)圖1）。圍繞《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（簡(jiǎn)稱“科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)”）中4個(gè)跨學(xué)科概念和13個(gè)學(xué)科核心概念，構(gòu)建融合型教學(xué)框架，開(kāi)展科學(xué)與物理、化學(xué)、生物學(xué)、地理等學(xué)科融合教學(xué)及跨學(xué)科探究實(shí)踐活動(dòng)，編寫《初中生科學(xué)素養(yǎng)培育手冊(cè)》（見(jiàn)圖2），探索新時(shí)代科學(xué)教育改革創(chuàng)新思路和實(shí)踐路徑。

圖1：“雙標(biāo)”聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的理論與實(shí)施框架

圖2：初中生科學(xué)素養(yǎng)培育思路與基本架構(gòu)

初中科學(xué)教育課程實(shí)施面臨怎樣的困境？

課程實(shí)施的“割裂化”困境

當(dāng)前，全國(guó)大部分省份初中階段的科學(xué)課程是按照物理、化學(xué)、生物學(xué)、地理等學(xué)科進(jìn)行分科授課。這種情況，一是受分科授課形式所限，“各門課程用不少于10%的課時(shí)設(shè)計(jì)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)”系統(tǒng)性實(shí)施難度較大。二是受師資所限，很多初中學(xué)校無(wú)專任科學(xué)課程教師，也很難招錄到相應(yīng)專業(yè)綜合型教師。分科課程往往注重本學(xué)科的知識(shí)落實(shí)，會(huì)相對(duì)弱化學(xué)科知識(shí)的相互關(guān)聯(lián)，限制學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的發(fā)展。如傳統(tǒng)教學(xué)中“力的作用”僅作為物理學(xué)科知識(shí)點(diǎn)講授，會(huì)割裂其與生物學(xué)學(xué)科“動(dòng)物運(yùn)動(dòng)機(jī)制”、地理學(xué)科“地質(zhì)力學(xué)”的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，易出現(xiàn)“學(xué)科孤島”現(xiàn)象。

素養(yǎng)培養(yǎng)的“碎片化”困境

受專業(yè)壁壘、學(xué)考?jí)毫Φ纫蛩刂萍s，初中階段物理、化學(xué)、生物學(xué)、地理學(xué)科教師容易出現(xiàn)重知識(shí)傳授輕科學(xué)核心素養(yǎng)培育的情況。學(xué)校通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在融合實(shí)施科學(xué)教育之前，81.6%的與科學(xué)相關(guān)課程教師未深入學(xué)習(xí)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，不能準(zhǔn)確說(shuō)出“科學(xué)本質(zhì)”“跨學(xué)科概念”“學(xué)科核心概念”等核心要求，教學(xué)中缺乏指向基于科學(xué)課程視角培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的相關(guān)活動(dòng)，導(dǎo)致科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任等核心素養(yǎng)培養(yǎng)呈現(xiàn)“碎片化”特征。

評(píng)價(jià)體系的“單一化”困境

科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中明確要求“重視綜合評(píng)價(jià)，促進(jìn)學(xué)生發(fā)展”“構(gòu)建素養(yǎng)導(dǎo)向的綜合評(píng)價(jià)體系”。而基于分科課程的評(píng)價(jià)體系側(cè)重于學(xué)科知識(shí)掌握和素養(yǎng)評(píng)價(jià)，缺乏對(duì)科學(xué)核心素養(yǎng)的系統(tǒng)性評(píng)估，“科學(xué)探究能力”“綜合實(shí)踐能力”等維度的評(píng)價(jià)不足，難以引導(dǎo)科學(xué)教育從“學(xué)科知識(shí)本位”向“科學(xué)核心素養(yǎng)本位”轉(zhuǎn)型。

如何理解“雙標(biāo)”聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的理論與實(shí)施框架？

構(gòu)建“雙線融合”的課堂模式

基于科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)與物理、化學(xué)、生物學(xué)、地理等學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)的交叉分析，提出“明線+暗線”雙線教學(xué)結(jié)構(gòu)。明線為學(xué)科知識(shí)體系和學(xué)科核心素養(yǎng)，暗線為科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中的4個(gè)跨學(xué)科概念、13個(gè)學(xué)科核心概念以及科學(xué)核心素養(yǎng)，構(gòu)建以學(xué)科為主、主動(dòng)關(guān)聯(lián)科學(xué)課程跨學(xué)科概念和學(xué)科核心概念的“雙線融合”課堂模式，實(shí)現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)與科學(xué)核心素養(yǎng)協(xié)同發(fā)展。

以八年級(jí)物理第六章《熟悉而陌生的力》教學(xué)為例，明線通過(guò)常見(jiàn)事例或?qū)嶒?yàn)了解重力、彈力、摩擦力，認(rèn)識(shí)力的作用效果等；暗線通過(guò)“海南和酒泉衛(wèi)星發(fā)射場(chǎng)選址分析”“啄木鳥啄樹受力現(xiàn)象觀察”等活動(dòng)與地理、生物學(xué)相關(guān)知識(shí)融合，使學(xué)生綜合學(xué)習(xí)“物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)與相互作用”學(xué)科核心概念和“物質(zhì)與能量”“結(jié)構(gòu)與功能”等跨學(xué)科概念，并能夠綜合應(yīng)用這些概念解決真實(shí)情境中的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的雙線螺旋上升。

創(chuàng)建“四段式”跨學(xué)科探究實(shí)踐活動(dòng)范式

以胡衛(wèi)平教授思維型科學(xué)探究實(shí)踐理論為引領(lǐng)，學(xué)校探索形成“問(wèn)題驅(qū)動(dòng)——跨學(xué)科探究實(shí)踐——總結(jié)反思——遷移應(yīng)用”的“四段式”跨學(xué)科探究實(shí)踐活動(dòng)范式。在“問(wèn)題驅(qū)動(dòng)”階段，教師設(shè)置與學(xué)生生活相關(guān)的真實(shí)問(wèn)題情境，激發(fā)學(xué)生探究興趣與求知欲；在“跨學(xué)科探究實(shí)踐”階段，注重學(xué)生主體，根據(jù)任務(wù)需求整合選用啟發(fā)式、探究式、互動(dòng)式、體驗(yàn)式、項(xiàng)目式等教學(xué)方式，開(kāi)展跨學(xué)科探究實(shí)踐；在“總結(jié)反思”階段，學(xué)生通過(guò)成果展示等分享探究收獲，教師引導(dǎo)梳理學(xué)習(xí)過(guò)程，建立知識(shí)聯(lián)系，深化核心概念理解；在“遷移應(yīng)用”階段，注重培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，通過(guò)新場(chǎng)景或任務(wù)檢驗(yàn)知識(shí)運(yùn)用，促進(jìn)知識(shí)轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)提升。

如在《冬小麥真的抗凍嗎》項(xiàng)目中，（1）問(wèn)題提出階段：結(jié)合生物學(xué)“植物適應(yīng)環(huán)境”與地理“氣候數(shù)據(jù)”“土質(zhì)特點(diǎn)”等知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生提出“環(huán)境與冬小麥存活率關(guān)系”的跨學(xué)科問(wèn)題。（2）探究實(shí)踐階段：學(xué)生小組合作，在學(xué)校微型農(nóng)業(yè)科普基地種植和觀察冬小麥，記錄其在低溫環(huán)境下的生長(zhǎng)狀況，并結(jié)合物理學(xué)科中的“熱傳導(dǎo)”原理分析土壤溫度變化對(duì)植物根系的影響。同時(shí)，學(xué)生利用化學(xué)知識(shí)檢測(cè)土壤酸堿度和養(yǎng)分含量，探討除氣溫外其他環(huán)境因素對(duì)冬小麥存活率的影響。（3）總結(jié)反思階段：經(jīng)過(guò)對(duì)冬小麥從種植到收獲的全過(guò)程觀察、實(shí)驗(yàn)，學(xué)生整理分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，探究影響冬小麥存活率的因素，形成研究報(bào)告。（4）遷移應(yīng)用階段：學(xué)生將研究成果應(yīng)用于實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)景，設(shè)計(jì)優(yōu)化冬小麥種植方案，提出提升存活率的具體措施。

打造“四維協(xié)同”支持系統(tǒng)

一是分科與綜合教研機(jī)制：學(xué)校制訂并實(shí)施《物化生地全員參與綜合實(shí)施科學(xué)教育分科課程試點(diǎn)工作方案》，以項(xiàng)目化推進(jìn)方式實(shí)施試點(diǎn)工作，成立學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)班子、相關(guān)處室負(fù)責(zé)人及物化生地學(xué)科全體教師參與的項(xiàng)目組。結(jié)合學(xué)校分科教研實(shí)際，在不弱化當(dāng)前分科教研的基礎(chǔ)上，建立“雙周跨學(xué)科教研+月度專家指導(dǎo)”機(jī)制，開(kāi)展基于綜合化實(shí)施思路下的課標(biāo)研究、課程建設(shè)研究、課堂教學(xué)研究、教學(xué)評(píng)價(jià)研究等綜合教研活動(dòng)。

同時(shí)，學(xué)校鼓勵(lì)各學(xué)科教師積極參與市級(jí)—區(qū)域—學(xué)校的多維聯(lián)合教研和相關(guān)培訓(xùn)活動(dòng)，承擔(dān)全市、區(qū)域聯(lián)合開(kāi)展的跨學(xué)科融合教學(xué)公開(kāi)課、展評(píng)等任務(wù)，通過(guò)不同層級(jí)、不同學(xué)科、不同學(xué)段教師的交流與碰撞，為綜合實(shí)施科學(xué)教育分科課程提供多元視角和創(chuàng)新思路。

二是課題研究賦能機(jī)制：學(xué)校在“用科研的思維謀劃發(fā)展、用科研的思想發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題、用科研的思路助力教育教學(xué)質(zhì)量提升”的“三思”科研范式指導(dǎo)下，探究“雙標(biāo)”聯(lián)合驅(qū)動(dòng)下的初中科學(xué)教育融合實(shí)施路徑和策略?？蒲欣碚撎骄亢汀半p標(biāo)”融合課例實(shí)踐雙輪驅(qū)動(dòng)，為學(xué)校推進(jìn)綜合實(shí)施科學(xué)教育分科課程賦能。

三是多重資源聚合機(jī)制：以校內(nèi)外資源建設(shè)與整合為重點(diǎn)，加大科學(xué)教育投入，更新實(shí)驗(yàn)設(shè)備，豐富智慧資源建設(shè)，全面優(yōu)化校內(nèi)科學(xué)育人環(huán)境；積極推進(jìn)校際合作和資源共享，與山東省濟(jì)南第十八中學(xué)、濟(jì)南舜耕中學(xué)等學(xué)校建立科學(xué)教育聯(lián)合體，實(shí)現(xiàn)科學(xué)教育資源共建、共用、共享；依托學(xué)校周邊山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院等科研單位資源，建立常態(tài)聯(lián)動(dòng)機(jī)制，充分利用校外優(yōu)質(zhì)科學(xué)教育資源。

四是評(píng)價(jià)與激勵(lì)機(jī)制：建立素養(yǎng)導(dǎo)向的多元綜合評(píng)價(jià)體系，探索科學(xué)教育分科課程融合課的“教學(xué)評(píng)”一體化途徑和方法。充分發(fā)揮平板智慧課堂優(yōu)勢(shì)，課堂即時(shí)評(píng)價(jià)與階段性評(píng)價(jià)相結(jié)合，既可實(shí)時(shí)追蹤學(xué)生在科學(xué)探究活動(dòng)中的表現(xiàn)，給予個(gè)性化指導(dǎo)，也能通過(guò)階段性測(cè)評(píng)和綜合實(shí)踐成果展示，對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面評(píng)估。此外，學(xué)校引入社會(huì)資源參與評(píng)價(jià)過(guò)程，如在《冬小麥真的抗凍嗎》跨學(xué)科項(xiàng)目中，邀請(qǐng)農(nóng)科院專家對(duì)學(xué)生項(xiàng)目進(jìn)行指導(dǎo)和點(diǎn)評(píng)，使評(píng)價(jià)更加專業(yè)和多元化。

同時(shí)，構(gòu)建科學(xué)教師隊(duì)伍建設(shè)激勵(lì)機(jī)制，用專業(yè)成長(zhǎng)紅利激勵(lì)，用育人成效賦能?；趯W(xué)校教師培養(yǎng)頂層設(shè)計(jì)，在課堂展示、課題研究、高階培訓(xùn)等專業(yè)成長(zhǎng)路徑中為科學(xué)類課程教師專設(shè)賽道。如學(xué)校“1234”優(yōu)師行動(dòng)中設(shè)立科學(xué)育師專項(xiàng)，通過(guò)雙青藍(lán)工程、教師發(fā)展項(xiàng)目、名師工作室、新課堂成長(zhǎng)共同體等項(xiàng)目，幫助科學(xué)類課程教師育人水平提升；通過(guò)社團(tuán)自薦、項(xiàng)目組揭榜、名師工作室掛牌等方式，激勵(lì)教師主動(dòng)參與科學(xué)教育創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)。

學(xué)校科學(xué)教育生態(tài)系統(tǒng)性重構(gòu)取得了哪些成效？

學(xué)生素養(yǎng)實(shí)現(xiàn)多維躍升

一是科學(xué)思維與探究能力顯著增強(qiáng)。對(duì)學(xué)生的問(wèn)卷調(diào)查對(duì)比顯示，在實(shí)施“雙標(biāo)”融合教學(xué)后，學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解深度顯著提升。如在“認(rèn)同科學(xué)知識(shí)具有暫時(shí)性并會(huì)隨研究深入更新”“科學(xué)實(shí)驗(yàn)需要多次驗(yàn)證以確保結(jié)論可靠”等科學(xué)認(rèn)知問(wèn)題上學(xué)生回答正確率分別提升8.5%和11.7%，反映出批判性思維與實(shí)證意識(shí)的提升；基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)提出可驗(yàn)證結(jié)論的學(xué)生數(shù)量較傳統(tǒng)教學(xué)方式增加12.6%。

二是實(shí)踐創(chuàng)新與問(wèn)題解決能力躍升。通過(guò)融合課堂和跨學(xué)科探究實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生不再局限于課堂內(nèi)的理論學(xué)習(xí)，而是化身小小“科學(xué)家”，通過(guò)自主學(xué)習(xí)跨學(xué)科知識(shí)和探究實(shí)踐解決真實(shí)世界中的復(fù)雜問(wèn)題。如學(xué)生基于“危險(xiǎn)環(huán)境中危險(xiǎn)源的識(shí)別”問(wèn)題，自主設(shè)計(jì)智能博物機(jī)器人，這一作品被推薦參加省級(jí)學(xué)生信息素養(yǎng)提升實(shí)踐活動(dòng)并獲得優(yōu)異成績(jī)。

三是學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)與學(xué)科興趣持續(xù)激發(fā)。問(wèn)卷調(diào)查顯示，73.4%的學(xué)生表示喜歡參與科學(xué)實(shí)驗(yàn)和跨學(xué)科探究活動(dòng)，62.9%的學(xué)生關(guān)注氣候變化等全球性議題并愿意運(yùn)用科學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題，較之前分別提升13.3%和17.6%。在科學(xué)職業(yè)期望調(diào)查中，42.8%的學(xué)生計(jì)劃從事與科學(xué)相關(guān)職業(yè)，較之前提升5.1%，“學(xué)科學(xué)、愛(ài)科學(xué)、用科學(xué)”的良好氛圍正在悄然形成。

教師專業(yè)發(fā)展實(shí)現(xiàn)“結(jié)構(gòu)化突破”

一是課程實(shí)施能力突破性轉(zhuǎn)型。學(xué)校教師基于新課標(biāo)的課程實(shí)施能力一直處于學(xué)習(xí)提高階段，通過(guò)綜合實(shí)施科學(xué)教育分科課程，倒逼教師在研究課標(biāo)與課程、探索課堂與課外等方面下功夫。教師以科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中的跨學(xué)科概念和核心概念為基礎(chǔ)，在不弱化當(dāng)前分科教研的基礎(chǔ)上，從科學(xué)高度理解學(xué)科核心概念，構(gòu)建不同學(xué)科之間的內(nèi)在聯(lián)系，養(yǎng)成學(xué)科課程與科學(xué)課程融合意識(shí)，實(shí)現(xiàn)從單一授課到融合課程實(shí)施的轉(zhuǎn)型突破。在課堂實(shí)踐中，教師主導(dǎo)開(kāi)發(fā)《綠色開(kāi)花植物的一生》等多門校本課程，平均融合2—3個(gè)學(xué)科知識(shí)點(diǎn)，充分實(shí)踐“雙線融合”的課堂模式。

二是跨學(xué)科探究實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)和指導(dǎo)能力提升。通過(guò)觀課評(píng)課及問(wèn)卷調(diào)查對(duì)比，81.9%的教師掌握以問(wèn)題式、項(xiàng)目式為主的教學(xué)方法，78.8%的教師能夠整合多學(xué)科知識(shí)設(shè)計(jì)跨學(xué)科探究實(shí)踐活動(dòng)，較之前教師數(shù)量增加18.2%。

三是科研引領(lǐng)與教學(xué)創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)性突破。物理、化學(xué)、生物學(xué)、地理學(xué)科教師中，72.7%的教師主持或參與了省、市及校級(jí)課題研究。各學(xué)科團(tuán)隊(duì)以課題為載體，實(shí)現(xiàn)教學(xué)與研究深度融合。相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐課例先后在兩次濟(jì)南市義務(wù)教育階段綜合實(shí)施科學(xué)教育分科課程培訓(xùn)會(huì)上進(jìn)行分享或展示。

課程體系實(shí)現(xiàn)“融合式創(chuàng)新”

在科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)和物理、化學(xué)、生物學(xué)、地理等學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)“雙標(biāo)”聯(lián)合驅(qū)動(dòng)下，學(xué)校立足核心素養(yǎng)培育，逐步打造出“雙線融合課例+跨學(xué)科探究實(shí)踐活動(dòng)+校外研學(xué)活動(dòng)”的立體課程群。此外，為保障課程有效實(shí)施，學(xué)校還構(gòu)建了多元化評(píng)價(jià)工具，涵蓋過(guò)程性評(píng)價(jià)、表現(xiàn)性評(píng)價(jià)、成果評(píng)價(jià)等，通過(guò)即時(shí)數(shù)據(jù)反饋、課堂觀察記錄、項(xiàng)目成果展示、研究報(bào)告等方式，全面、客觀地評(píng)估學(xué)生學(xué)習(xí)成效。目前，這一立體課程群已取得階段性成果，正在編纂形成《初中生科學(xué)素養(yǎng)培育手冊(cè)》。

學(xué)校目前推進(jìn)的“雙標(biāo)”聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的初中科學(xué)教育融合實(shí)施路徑，正在打破初中科學(xué)教育的“學(xué)科疆域”瓶頸，在“雙標(biāo)”融合中尋找育人的最大公約數(shù)，探索構(gòu)建更加靈活、多元且富有創(chuàng)造力的科學(xué)教育新范式。

（高冬梅 作者系山東省濟(jì)南第三十四中學(xué)黨總支書記）

《人民教育》第13-14期，原標(biāo)題為《科學(xué)教育的“融合實(shí)施”》，有修改

作者：高冬梅