STSE教育思想下跨學科融合實踐活動的研究

李進 湯金波

與工業化生產相配套的教育教學，盛行專業化分學科的教學方式，造成學科隔離、育人價值下降等問題。STSE教育思想為跨學科融合教學提出了新理念，如何在STSE教育思想下開展跨學科融合實踐活動，成為一線教師值得研究的問題。

一、新時代教育如何立德樹人

全面育人、提升素養、終身負責是新時代中國特色社會主義教育的核心內容，我國的科學學科教學不僅要加強“雙基”，還要強化“四聯”，即“科學、技術、社會、環境”的相互關聯。2019年6月，中共中央、國務院頒布了《關于深化教育教學改革全面提高義務教育質量的意見》，明確提出：“義務教育階段要優化教學方式，堅持教學相長，注重啟發式、互動式、探究式教學，重視情境教學，探索基于學科的課程綜合化教學，開展研究型、項目化、合作式學習。”這說明國家在政策上大力倡導實踐育人，并把培養學生的社會責任感、創新精神和實踐能力作為重要的教育教學任務。

教育部印發的《義務教育課程設置實驗方案》中，明確提出“地方與學校課程的課時和綜合實踐活動的課時共占總課時的16%～20%”。這類課程開設的目的是讓學生在充分體驗的過程中，不斷提高綜合運用知識解決實際問題的能力以及交流合作、自主創新、實踐探索等能力。但是，不少學校的校本課程開設是盲目的、粗放的，缺乏系統的規劃，不同學科開設的實踐活動有簡單重復的現象。如何在STSE教育思想下設計跨學科融合實踐活動呢？本文基于STSE教育思想提出如下開展策略。

二、STSE教育思想下開展跨學科融合實踐活動的形式與價值

（一）STSE教育思想的內涵

美國著名社會學家、科學社會學的奠基人羅伯特·默頓（Robert K Merton）發表于1938年的博士論文《17世紀英國的科學、技術與社會》中首先使用S、T、S這三個詞組，為STS科學教育理念奠定了理論基礎。后來隨著環境問題突出，人們又將E（環境）加入STS教育中來，形成STSE教育思想。該教育思想涵蓋了科學（Science）、技術（Technology）、社會（Society）、環境（Environment）四個方面，強調在科學教育中要以培養具有科學素養的公民為根本宗旨。STSE教育主張“綜合地看待科學、技術、社會與環境發展相互影響的問題，正確認識科學與技術的區別和聯系，認識科學技術的社會化問題，合理協調科學、技術、社會、環境之間的關系，使科學、技術、社會、環境四者協調發展。

（二）STSE教育思想下開展跨學科融合實踐活動的形式

STSE教育思想的內涵是豐富的、多維度的，但是各個學科課程標準或教材中的STSE教育內容往往只包括單一維度的STSE教育，而且側重于學科知識教學。在中小學校本課程學習或綜合實踐活動中需要開發更加豐富、更有深度的STSE課程，才能幫助學生提升自主探究的能力以及形成學以致用的意識、創新的觀念、科學的態度和責任，所以STSE教育思想下開展跨學科融合實踐活動是非常有必要的。

從STSE教育思想到開放課程，再到開展活動是一個過程，需要一個具體的操作形式。開展社會性科學議題（SSI）活動無疑是STSE教育思想的升級。社會性科學議題是以科學為基礎，同時又是可能對社會產生重大影響的問題。在現實生活中社會性科學議題有很多，但是困難在于將一般性的社會性科學議題轉化為課堂教學的情景問題，并設計具體的、可行的調查、討論、探究、制作等實踐活動。

（三）開展STSE教育思想下跨學科融合實踐活動的價值

STSE教育思想下開展跨學科融合實踐活動的價值之一：讓原本分散在各科教學中的育人任務、綜合實踐活動等歸集為一個整體，便于理念引領、統籌設計。在STSE教育思想下開展跨學科融合實踐活動，可以讓原來分散在各門學科中的知識與技能、過程與方法、情感態度價值觀融為一體。以理、化、生等幾門理科為例，這些學科的多數原理是相通的，知識與技能是相輔相成、互相促進的。教育部文件要求各門學科都要拿出10%的課時來開展綜合實踐課程。

開展跨學科融合實踐活動的價值之二：有助于學生科學素養的全面提升。有學者將STSE教育分為七種類型：應用或設計取向、歷史取向、邏輯推理取向、價值中心取向、社會文化取向、自然主義取向和社會生態正義取向。這些類型看似內容不同、特征迥異、教學策略也不一樣，但是在育人目標上是一致的，都是為了培養學生的自主創新、思維能力、探究能力，都是通過基本概念、原理或規律的學習形成物質與能量的守恒或平衡觀念等科學觀念，都是幫助學生養成探秘自然、改造自然、造福人類的使命感。

STSE教育思想下開展跨學科融合實踐活動的價值之三：讓教學貼近新時代的創新創業要求。在物質豐富的時代，工業品生產越來越個性化，所以新時代中國特色社會主義物質文明建設中對創新的需求很大；在精神文明建設方面，全社會知識水平整體、大幅提高后，人們不僅渴求知識、科學思維與科學探究能力，還對精神品質、自主發展、社會責任等有追求。如果學校的教學內容與方式不能緊隨時代的步伐，就有被淘汰的可能。因此，開展形式多樣的、項目化的、實踐性的教學也是各科課程標準大力倡導的。

三、STSE教育思想下開展跨學科融合實踐活動的策略

（一）統籌學科教學，整合聯動校本課程

校本課程是學校依據自有教學資源、自身的有利條件，根據教育教學目標要求，自主開設、供學生選修的課程。這類課程一方面彌補了常規課堂教學的不足，另一方面豐富了全面育人的形式和內容。STSE教育思想下開展跨學科融合實踐活動的主陣地應該是校本課程。事實上，校本課程確實需要整合，只有讓不同的知識體系融合到一起，才能減少因為知識的分割和學科間的隔離造成的低效學習、重復學習。校本課程聯動可以防止選修課程劇增帶來的學生課業負擔過重現象，這也是STSE教育思想統領校本課程的意義。以STSE教育思想為基本理論指導，以學生為主體的基本原則，契合“雙減”政策要求。筆者所在學校校本課程開設了創客活動社團、機器人社團、創新思維課程、通用技術課程、新材料研究社團、生命安全課程、生物實踐課程、勞動實踐基地課程等選修課程，而且每學期都要舉辦科技節活動、文化節活動。這些課程通過跨學科融合實踐活動設計為紐帶，對各個學科的校本實踐活動進行了總體布局、體系化評價。

案例：“享受創造樂趣”主題系列校本課程

課程總體設計理念：發展學生創新思維，養成運用科學知識改善生活的習慣。

主題課程的總體目標：1.通過跨學科融合實踐活動，使學生掌握一定的科技創新所需的基本知識和技能，并養成創新思維習慣；2.通過閱讀、參展、路演、演講等活動，讓學生了解創新的意義和價值，辯證地看待科技力量對人類社會的影響；3.讓學生在實踐中感知，在活動中不斷提升創新能力，使學生正確樹立科學技術發展觀。

學習任務集群：科技類閱讀任務、創意設計任務、創新成果展示任務等。

學習任務群是以跨學科的實踐活動或校本研修課程的學習任務集群化，讓學生在學校為其創設的一定時空下，自主、合作、探究學習，凸顯出STSE教育思想下開展跨學科融合實踐活動的根本途徑。

學習任務分解：基本知識與技能學習類課程、實踐與制作類課程、展示與競賽類課程等。

基本知識與技能學習類課程有：物理組教師開設的創新思維與綜合實踐課程，生物組教師開設的生命安全教育課程，圖書室教師開辦的科技圖書共享社，勞技組教師開設的通用技術課程，信息組教師開設的編程課程等。

實踐與制作類課程有：信息組教師創辦的創客活動社團和機器人社團，化學組教師開辦的新材料研究社團，生物組與德育處聯辦的菌菇種植園和勞動實踐基地項目，美術組教師開設的藝術工作坊等。

展示與競賽類課程有：校長辦公室、教學處、德育處結合重要節日定期舉辦的文化節、科技節、義賣節活動。

在上述主題、總理念、總目標下確定課程的基本框架，各個校本再制定課程目標、內容就有的放矢了。學校各個部門根據部門工作的職權安排相應的校本課程，這樣物力、人力、財力等資源的分配以及實踐活動的時間安排上都更加明晰。

（二）選題大處著眼，開展活動小處入手

在設計具體的STSE教育思想下跨學科融合實踐活動時，首先要利用現實的生活現象或公知的社會性議題來創設問題情境；再經過討論、辯論等提出猜想或確立研究主題；最后各個學科再根據學科特點設計具體的活動內容。

一般來說，跨學科融合實踐活動由問題導引、學習任務、探究活動、實踐或項目實施等環節構成。在設計問題導引時，可以從大處著眼；在具體選題、活動內容設計等環節一定要從小處入手。以跨物理、化學、生物等學科開設的綜合實踐活動為例，可以先根據總課程目標和分配的任務選擇能源危機等社會性議題為情景，再確立研究主題，接著利用物理、化學、生物實驗來開展探究活動，收集證據或查閱物理史料、文獻等獲取論據，然后分析數據或整理資料得出結論并加以應用或實踐。

案例：校園集水自灌溉系統

問題導引：你知道水資源的現狀和問題是什么嗎？保護水資源，你有什么好點子？

設計這個跨學科融合實踐活動時，選取水資源保護這一社會性議題，看似是個“大”問題，但是能給學生提供一些閱讀材料、圖片或視頻，使學生對水資源嚴重短缺、污染嚴重、重復循環利用率偏低等現狀和問題有所了解，激發學生用科學知識改變現狀的欲望。

學習任務：你發現過哪些浪費或污染水資源的現象？生活中如何節水？怎樣增加水的利用率？如何應用科技力量讓廢水變廢為寶呢？你還想到了哪些與水資源有關的問題？

組織學生討論生活中如何節水或增加水的利用率等問題，可以將學生從生活問題導向科學問題。問題的分解有助于學生思考，更貼近學生的認知特點。

探究活動：你對上面討論的哪個問題感興趣呢？你想探究的問題是什么？

根據不同學生的不同想法引導他們設計探究活動，如從物理學科的角度研究如何減少水的蒸發，研究集水、儲水的方法；從化學角度分析廢水的有害物質成分；從生物學的角度研究廢水對植物生長的影響，其他生物或微生物對廢水的處理作用等。

實踐或項目實施：學校計劃配置一個校園集水自灌溉系統，你能提出一個設計方案嗎？也可以為這個項目的子項目設計方案。

設計校園集水自灌溉系統是一個共同參與的跨學科融合實踐活動，在具體活動時將大項目分解為小項目，不同班級承擔不同的項目，即使是同一個班級也可以再細分出不同的任務組，最后落實到學生個體或學習小組的任務是明確的、與學科學習是緊密關聯的。

（三）整合有利資源，創設跨學科研究場域

開發了有特色、有意義的STSE課程后，開展跨學科融合實踐活動需要一個好的場域，即研究場域。一個好的研究場域是非常重要的，主要由好的研究理念、氛圍，以及各種物質的、技術的支撐，優秀的指導教師、熱愛研究的學生等組成。從上述跨學科融合實踐活動的幾個關鍵環節的設計中不難發現，理科之間，甚至理科與人文學科、藝術學科之間，所關注的社會性議題都是一致的，在探究活動中，研究方法、手段或儀器、裝備也是相同或相近的。為了讓相互關聯、互為促進的幾門學科聯系得更緊密，可以通過創設一個STSE融合實驗中心作為研究場域，吸納科學類學科教師參與，為有志趣、有能力的學生提供活動的空間以及物質條件。STSE融合實驗中心不能僅限于實驗室，還可以是學校的花園、健身場所等。

STSE教育思想下跨學科融合教學不僅要在綜合實踐活動中實施，還要在學科的課堂學習中有所體現。跨學科融合實踐活動只是一個撬動教學改革的杠桿，讓學科育人與環境育人、活動育人相結合，實現德育為先、全面育人才是學校教育教學的關鍵。