基于學科交叉問題分析的高中小課題研究性學習模型構建*

艾 靜 熊建文

(華南師范大學物理與電信工程學院 廣東 廣州 510006)

基于學科交叉問題分析的高中小課題研究性學習模型構建*

艾 靜 熊建文

(華南師范大學物理與電信工程學院 廣東 廣州 510006)

在我國現行課程體系下，各學科獨立，但各學科存在學科交叉現象，在應用知識解決實際問題時，要綜合考慮，充分利用所學各種知識，才能更有效地解決問題．分析學科間交叉內容，基于小課題研究性學習模型的學習方式，有助于學生對各科目的深入理解和融合貫通，對其創新能力和科學素養的培養更是意義重大．

學科交叉 科學 小課題研究

1 學科交叉現象不容忽視

“學科交叉”(Interdisciplinary)問題是近年來國內外學術研究的前沿，國外學術界對“學科交叉”問題的關注始于20世紀20年代，國內則晚至80年代．科學技術的迅猛發展，使學者們敏銳地感覺到，“科學的突破點，往往發生在社會需要和科學內在的邏輯的交叉點上.”[1]據不完全統計，交叉學科中有90%以上出現在20世紀不到百年的時間里，在近萬個獨立學科中，交叉學科總數占全部學科總數的46.8%之多[2]．

近年來，學科交叉日益頻繁，交叉的層次不斷加深、跨度日益增大、方式日趨多樣，許多重大科學創新都源自學科交叉研究．如DNA雙螺旋結構的發現是物理學、生物學、化學等學科交叉研究的結果．在諾貝爾自然科學類獎中，基于學科交叉研究所取得的科研成果獲獎比例逐年上升，從1901-1920年間的32.0%上升到2001-2008年間的66.7%[3]．

我國在大學階段的交叉學科專業課程設置豐富，在義務教育階段也有交叉學科課程的試驗，但在高中課程設置中各學科彼此獨立，割裂了學科之間的聯系，而在如美國、新加坡等國家的高中教育階段開設了交叉學科課程，且將其納入學業考核的部分．在高中階段開展學科交叉問題研究意義重大，基于問題的小課題研究性學習符合我國國情，即能使知識在交叉點上融合，又能促進知識的再生長，小課題研究有利于培養學生的科學素養和創造力．

2 高中科學學習領域學科交叉問題分析

高中科學學習領域含有物理、化學、生物、自然地理等科目，各學科獨立設置，事實上各學科知識存在內在的聯系，問題的解決也需要充分應用各學科知識．示例如表1所示.

表1 科學學習領域學科交叉問題示例

續表

學科知識交叉的應用的實例還有很多，其應用在大學本科交叉學科專業設置上就得到了很好的體現，其效果在前沿科技的應用成果上也得到了強有力的證明，構建基于學科交叉問題的小課題研究性學習意義重大．

3 學科交叉問題的小課題研究學習模式構建

研究性學習是《全日制普通高中課程計劃(試驗修訂稿)》(2000年)以及《普通高中課程實驗方案》(2003年)中新設置的一門獨立的課程，是綜合實踐活動領域中的一個重要部分．但該課程又與其他學科課程不一樣，其他學科課程都有國家課程標準和教材，而研究性學習只有《普通高中研究性學習課程實施指南》[5]．這對研究性學習的實施和評價都帶來了不小的障礙．本研究借鑒研究性學習課程實施指南對高中科學領域的學科交叉知識進行基于問題的小課題學習模型構建，即能適應本研究的需要，又為有效開展研究性學習和評價提供了參考．

3.1 基于問題研究的小課題研究學習模式的構建

基于問題的學習目標，旨在通過將復雜的現實世界的問題納入課程設計為學生提供跨學科學習經驗，幫助學生發展：

(1)建構廣泛而靈活的知識基礎；

(2)形成有效的問題解決技能，包括適當的應用“元認知技能”和推理策略的能力；

(3)發展自我導向、終身學習的技能；

(4)擁有有效的合作技能，成為有效的合作者；

(5)具有學習的內在動機[6]．

鑒于以上分析，小課題研究性學習模型結構如圖1所示.

圖1 小課題研究性學習流程圖

3.2 小課題選題來源建議

在進行小課題選題時，首先要弄清楚的是研究什么的問題．建議從以下途徑獲得：

(1)課程內的學科交叉問題的深入思考；

(2)生活中多觀察，多思考；

(3)通過網絡或文本資料搜集問題；

(4)前沿科技報道；

(5)教師意見或同學疑難問題．

研究課題的選擇范圍要面向整體的生活世界，挖掘本人、社會生活和自然世界中蘊含的問題．

3.3 小課題實施細節

為確保小課題有效實施，要注意以下問題：

(1)組織形式.如一般分小組進行，小組可自由組合或由教師分組進行；

(2)小組構成.如課題負責人、信息搜集員、實驗員、文書等；

(3)小組紀律的制定.如團結互助、求實創新；

(4)研究方式.如超越教師，超越課堂，超越教材；

(5)小課題成果展示平臺.可開設小課題成果展示宣講會或在校刊上出版.

3.4 小課題評價方式

(1)可采用學習記錄或檔案袋等方式對學習過程予以記錄，建立貫穿于始末的過程評價，評價中較多地關注學生的參與程度、學生的情感體驗、收獲等；

(2)評價應聽取多方面的意見，可開展教師評價、學生自評、組員互評、家長評價多個評價主體的綜合評價方式；

(3)建立評價標準.可對小課題進行綜合評價，也可對課題組成員進行個人評價．如表2是對綜合評價給出的示例.

表2 小課題綜合評價表(總分100分)

4 學科交叉問題的小課題研究性學習模型構建的意義

科學家錢偉長認為“自然界、人類社會和人類思維是非常復雜的，實際上可以看作是普遍聯系的．每一個學科在整個連續認識過程中只占一個具體的位置，發展交叉學科正是為了填補人類認識上的空白，使這個科學認識過程更加完善．”[7]

交叉學科的研究不僅僅是大學教育階段需要進行的，在高中階段同樣應該引起重視，教育的目的是成就完整的人，學科間的無縫銜接和知識的綜合應用是基礎，高中進行學科交叉問題的小課題研究性學習.

(1)提升學生綜合應用所學知識解決問題的意識和能力，促進知識在綜合應用中的深入理解；

(2)培養學生具備研究的意識，讓學生理解問題解決過程的主體建構，體驗解決問題的成功感，培養學習興趣；

(3)聯系實際生活中問題的解決，讓學生意識到知識有用，促進其學習的主觀積極性；

(4)加強教師之間的合作與交流，提高專業素養；

(5)培養學生的創新思考意識和科學素養，同時也為研究性學習的校本課程研究提供了新的思路．

1 錢三強.迎接交叉科學的新時代.中國機械工程，1985(03)

2 解恩澤.現代交叉科學的發展趨勢.創新科技，2006(11)：46～48

3 陳其榮.諾貝爾自然科學獎與跨學科研究.上海大學學報(社會科學版)，2009,16(5)：48～62

4 (法)埃德加·莫蘭.復雜性理論與教育問題.陳一壯,譯.北京：北京大學出版社.2004.101

5 崔允漷，安桂清.試論普通高中研究性學習的課程框架.教育發展研究，2003(6)：24～29

6 Cindy E. Hmelo-Silver(2004).Problem-Based Learning:What and How Do Students Learn?.Educational Psychology Review,(16):235～266

7 中國科學技術中心.迎接交叉科學的時代.北京：光明日報出版社，1986

*華南師范大學2016年研究生創新計劃資助項目，編號：2016lkxm12作者簡介：艾靜(1981- )，女，在讀博士研究生.指導教師：熊建文(1962- )，男，教授，主要從事課程與教學論研究.

2016-12-16)