中學教師跨學科教學關鍵能力及其培養(yǎng)策略研究

跨學科教學是培養(yǎng)學生在真實情境中綜合運用知識解決問題能力的重要途徑，對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識有著重要作用?！读x務教育課程方案（2022年版）》要求“原則上，各門課程用不少于10% 的課時設計跨學科主題學習\"，這意味著全體學科教師都是跨學科教學的實踐主體。教師開展跨學科教學實踐，能幫助學生構建跨學科素養(yǎng)。然而，當前中學教師的跨學科教學仍存在不少問題：對學科知識的內在聯系與價值發(fā)掘不夠，存在東拼西湊的嫌疑，缺乏系統(tǒng)性和連貫性[2]；不同學科之間的交互較為淺層化，跨學科的融合與創(chuàng)新并未真正實現。這些問題的形成與教師跨學科教學能力存在欠缺有關。教師要培養(yǎng)學生的跨學科能力與素養(yǎng)，就要提升自身的跨學科教學能力，以便深人理解不同學科間的融合點與交叉領域，并精心設計教學活動。因此，厘清中學教師跨學科教學的關鍵能力、幫助教師提升跨學科教學素養(yǎng)，是亟待解決的問題。

一、中學教師跨學科教學的關鍵能力

構建中學教師跨學科教學能力結構模型，有助于拓展中學教師跨學科教學能力的理論研究，引導并幫助中學教師提升跨學科教學能力和教學效果。對此，我們可以從課程標準尋找思路。無論是高中各學科的課程標準還是義務教育各學科的課程標準，都強調要培養(yǎng)學生在真實情境中綜合運用知識解決問題的能力。學生進行跨學科的學習，實際上就是利用學科知識進行現實生活的觀察和問題解決[3]。所以，真實情境是開展跨學科教學的載體，綜合運用知識是開展跨學科教學的方法，解決問題是開展跨學科教學的目的。學生在真實情境中是否能夠持續(xù)開展深度的跨學科學習，則需要教師在情境中發(fā)現問題、創(chuàng)設問題，引導學生持續(xù)進行跨學科研究。以問題為導向的跨學科學習，要求學生整合學科內外的知識，所以教師需要幫助學生在多學科知識中構建知識框架、厘清知識之間的結構邏輯，幫助學生快速調用知識，綜合運用知識解決問題。同時，學生解決問題的程度依賴于教師對跨學科活動的設計與實施情況，跨學科教學的合理設計和評價能夠幫助學生有效解決真實情境中的問題?；诖耍P者將教師的跨學科問題意識、跨學科知識整合能力、跨學科教學設計能力和跨學科教學實施能力作為教師跨學科教學的四個關鍵能力。

（一）跨學科問題意識

教師的跨學科問題意識是教師開展跨學科教學的基礎，它指的是教師在真實問題情境或教學場景中，能夠設計呈現問題情境創(chuàng)設指向和突出大概念的核心問題的能力，且創(chuàng)設的核心問題要具有開放性、挑戰(zhàn)性、探索性、應用性等特性[4]。

跨學科學習的本質要求教師能夠發(fā)現跨學科問題。如何在真實情境中發(fā)現跨學科問題？教師要善于關注生活中的復雜現象，即生活中無法用單一學科解釋的現象，如校園池塘頻繁出現的藻類暴發(fā)情況，涉及生物學、化學、地理、數學等學科知識，需要教師關注人、自然、社會的互動關系。任何涉及人類行為與自然規(guī)律、社會規(guī)則沖突的問題都可能是跨學科的，如校園垃圾分類效果差，涉及社會學、化學材料降解、經濟學成本核算等方面的知識。真實情境中的各類現象本身具備綜合性和跨學科性，教師要善于觀察真實情境中的現象，并將現象轉化為帶有驅動性的跨學科問題，進而幫助學生解釋這一現象、解決這一問題，從而提升學生調動跨學科知識解決問題的能力。

（二）跨學科知識整合能力

目前，學界認為跨學科學習有兩種：一種是基于學科立場的跨學科學習，另一種是超越學科界限的超學科學習[5]。由此，跨學科教學也有兩種：一種是基于學科立場的跨學科教學，另一種是超越學科界限的跨學科教學。無論哪一種跨學科教學，都涉及圍繞跨學科核心問題對多學科知識進行聯系與整合。因此，我們可以將教師的跨學科知識整合能力界定為教師圍繞核心問題將多學科知識有機聯結并結構化，從而保持知識的內在邏輯性和外在關聯性，以培養(yǎng)學生運用綜合思維解決復雜問題的教學能力。

根據跨學科教學的兩種類型，跨學科知識整合能力可以分為基于學科立場的跨學科知識整合能力和超越學科界限的知識整合能力?；趯W科立場的教師跨學科知識整合能力可以幫助教師基于核心問題確立學科立場，分析學科知識鏈接，圍繞核心學科知識進行學科知識的整合，關聯核心學科知識與其他學科知識，并厘清學科知識之間的主次地位和作用，引導學生構建層次分明的跨學科知識體系。超越學科界限的知識整合能力可以幫助教師在超學科立場下運用不同學科的觀念、方法與思維方式解決真實問題，引導學生將所有學科知識融合起來，并運用學科思維解決問題、形成解釋和創(chuàng)造產品。它要求超越知識本身，上升到學科思維與方法的整合。

（三）跨學科教學設計能力

跨學科教學設計能力是指以真實情境中的復雜問題為核心，通過系統(tǒng)整合多學科知識體系、思維方法和實踐技能，創(chuàng)造性設計問題驅動型學習任務的能力。這種能力強調以解決系統(tǒng)性問題的認知邏輯重構教學內容，要求教師具備系統(tǒng)思維、學科協(xié)同與創(chuàng)新設計素養(yǎng)，能夠通過多維知識聯結、多元方法融合的模塊化活動設計，引導學生建立跨學科認知框架，在解決現實問題的過程中實現知識遷移與素養(yǎng)整合，促進學生批判性思維、創(chuàng)新能力和復雜問題解決能力的協(xié)同發(fā)展。

跨學科教學設計要求遴選或創(chuàng)設出真實情境下的學習主題：一方面，教師可以從課程標準的相關內容中有目的地挑選合適的主題;另一方面，教師也可以結合課程文件要求、素養(yǎng)目標、當地社會生活和學生發(fā)展特點，開發(fā)新的主題。同時，跨學科教學設計要求對素養(yǎng)目標提出明確要求，并以素養(yǎng)目標為核心構建目標層，明確學生需要達到的層級目標要求。此外，跨學科教學設計還要求呈現核心問題，并對核心問題進行分解，再以問題鏈形式形成驅動性任務，構建學習任務鏈和實踐活動串。這些學習任務鏈和實踐活動串必須具有可操作性，且與目標層對應，以落實學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

（四）跨學科教學實施能力

跨學科教學能否有效開展和實施，是落實學生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的關鍵環(huán)節(jié)?？鐚W科教學實施要求教師在教學過程調控和技術應用上，實現多維突破：既要有立足學科邏輯的系統(tǒng)性，又要有超越學科藩籬的開放性，最終通過\"做中學\"\"用中學\"的實踐路徑，促進學生跨學科素養(yǎng)的生成與發(fā)展。

在跨學科教學實施過程中，教師要為學生提供有效的學習支架，以促進學生潛在能力的發(fā)展和提升，從而不斷拓展最近發(fā)展區(qū)。教師為學生提供的學習支架應是基于學生立場所構建的旨在幫助學生有效實施跨學科學習的詳細指南，包括跨學科學習的主要流程、基本規(guī)范和基本要求，學習主題背景介紹、學習目標闡述、學習資源及其獲取方式、學習內容概要、學習成果展示及檢驗等。科學有效的評價是指導跨學科教學深人、系統(tǒng)推進的關鍵環(huán)節(jié)。教師對跨學科教學實施的評價應更加關注學生跨學科知識的掌握程度、融合深度，以及綜合運用多學科知識解決復雜問題的能力。一方面，對學生學習過程中完成具體任務的操作細節(jié)進行評價，以避免學生在開展活動時出現主任務的偏離，確保方向的正確;另一方面，在期末或學年結束后，對學校和教師開展系列跨學科教學時設置的初始目標達成情況進行評價，需要注意的是，評價要著眼于跨學科素養(yǎng)培養(yǎng)的實現程度，而非具體細節(jié)。

二、中學教師跨學科教學關鍵能力培養(yǎng)的策略

（一）以跨學科教研共同體哺育教師專業(yè)成長

跨學科教研共同體是以多學科知識整合與教師協(xié)作為基礎，通過系統(tǒng)性設計跨點、跨度與跨法，構建“個人一群體—群際\"層級的教研網絡，旨在實現教學創(chuàng)新、資源優(yōu)化與教師發(fā)展的動態(tài)組織。其實質是打破傳統(tǒng)教研的學科與空間壁壘，形成以問題解決為導向、以素養(yǎng)提升為目標的教育生態(tài)協(xié)作體。

在跨學科教研共同體中，教師將成為具有跨學科思維的教師。跨學科教研是一項真實的實踐活動。在實踐活動中，來自不同學科的教師相互協(xié)同，并承認自己是實踐的參與者，在實踐共同體情境中協(xié)商如何成長為“跨學科教師”?？鐚W科教研共同體通過組建跨學科教研團隊，設計教師專業(yè)成長路徑，促進教師跨學科教學能力的提升。

1.跨學科教研共同體的構建

跨學科教研共同體構建的核心環(huán)節(jié)是團隊組建，團隊組建的模式主要有學科組合模式與課題導向模式。學科組合模式以學科知識的內在關聯性為基礎，強調通過學科間的邏輯互補，形成教研團隊。它注重依據課程目標或核心素養(yǎng)需求，挖掘學科間的交叉點，以學科群或學科鏈為單元，將具有知識交叉點的學科教師組合。團隊多為固定或半固定形式，強調長期協(xié)作與資源沉淀。課題導向模式注重以真實問題或研究任務為核心，動態(tài)組建跨學科團隊。它以問題解決為驅動，強調團隊對教學問題的挖掘和問題解決能力，并通過目標導向的協(xié)同合作實現跨學科資源的動態(tài)整合與創(chuàng)新成果的孵化。

2.跨學科教研共同體中教師專業(yè)成長的路徑

（1）以跨界對話驅動認知重構和知識整合能力強化。跨學科教研共同體可以構建常態(tài)化跨學科研討機制，定期組織跨學科教學研討會，展開深度對話。例如，語文教師與物理教師共同解析科幻文本中的科學原理，雙方突破學科術語壁壘，重構知識關聯邏輯?？鐚W科教研共同體還可以開發(fā)認知工具，引人思維導圖、概念圖譜等工具，幫助教師可視化多學科知識結構。例如，在“校園垃圾分類\"項目中，教師協(xié)作繪制\"社會行為一化學降解—經濟成本\"三維關系圖，明確各學科在問題解決中的角色，強化結構化整合能力。多學科跨界對話通過認知沖突與協(xié)商，推動教師從“學科邏輯\"轉向“問題邏輯”，契合知識整合的深層需求。

（2）以真實問題驅動協(xié)同研究和教學設計能力提升。跨學科教研共同體可以引導教師共建臨床問題庫，并結合課題組的組建認領問題，開展協(xié)同研究。教師可設計“問題鏈一任務串—評價表”一體化教學方案，再借助“設計—實施—反思—優(yōu)化\"四階模型推動教學方案動態(tài)迭代，并在這一過程中提升系統(tǒng)化教學設計能力。

綜上，在跨學科教研共同體中，不同學科的教師通過學科知識的深度整合與課題導向的動態(tài)實踐，提升知識整合能力以及教學設計能力。這兩項能力是支撐跨學科教學從“形式融合\"走向“實質創(chuàng)新\"的核心支柱，也是教師從“學科專家\"轉型為\"課程設計師\"的關鍵路徑。

（二）借生成式人工智能打破學科知識壁壘

生成式人工智能是一種基于深度學習和大規(guī)模數據訓練的技術，能夠通過自然語言交互生成文本、圖像、視頻等多模態(tài)內容，并具備一定的跨領域知識整合與問題解決能力。傳統(tǒng)的分科教學以學科邊界為劃分依據，往往存在如下問題：學科間缺乏有效關聯，學生在解決實踐問題時難以綜合應用知識，不利于系統(tǒng)性思維的培養(yǎng)[;資源整合困難，教師受限于學科專業(yè)性與時間，難以高效構建綜合性學習框架；評價內容以學科知識掌握為主，忽視對跨學科問題解決能力的考核，導致學生缺乏綜合素養(yǎng)訓練。生成式人工智能能夠促成知識整合智能化、學習情境復雜化與教學協(xié)作高效化，打破傳統(tǒng)分科教學的學科壁壘，核心價值在于將“知識傳遞\"升級為“素養(yǎng)培育”，推動教育從“學科割裂\"轉向“問題導向”，最終培養(yǎng)學生解決復雜現實問題的綜合能力。

1.生成式人工智能支持下的跨學科教學模式建構

生成式人工智能通過其強大的知識整合與情境構建能力，為跨學科教學模式的建構提供了技術支撐。生成式人工智能基于語義理解與深度學習技術，能夠自動挖掘多學科知識間的隱性關聯，通過動態(tài)生成跨學科知識網絡圖譜，打破傳統(tǒng)分科教學的知識割裂狀態(tài)，將學科知識從“離散節(jié)點\"轉化為“系統(tǒng)網絡”，形成可解釋、可迭代的知識整合框架，形成能夠實現高度沉浸的跨學科問題情境，從而提升學生綜合運用多學科工具解決問題的能力。生成式人工智能通過自然語言交互與自適應學習技術，能模擬人類教師的認知邏輯與教學策略，形成“人機雙師\"協(xié)同教學框架。此時，作為“第二教師”，生成式人工智能將承擔知識傳遞、個性化輔導與過程性評價等職能，與人類教師形成分工協(xié)作，共同優(yōu)化跨學科教學效能。此外，生成式人工智能通過實時數據分析與動態(tài)反饋，能夠彌補教師個體在精力與資源上的局限性，實現規(guī)?；虒W與個性化培養(yǎng)的平衡。

2.生成式人工智能支持下的教師跨學科教學能力提升路徑

（1）基于智能知識圖譜的跨學科教學設計能力進階。教師可以利用生成式人工智能生成的跨學科知識圖譜（如“碳中和”主題下的氣候模型、碳循環(huán)公式與政策框架關聯網絡），快速識別核心學科節(jié)點與交叉領域，設計“問題鏈一任務串\"教學框架。例如，基于知識圖譜設計“碳排放數據采集（數學）一減排技術優(yōu)化（工程）—政策倫理辯論（政治）\"任務串，以確保學科邏輯的連貫性。生成式人工智能還能根據學生的任務完成數據（如建模誤差率、辯論參與度）自動調整知識圖譜的關聯權重，教師可據此優(yōu)化任務難度與學科融合的比例。

（2）多模態(tài)情境模擬中的跨學科問題發(fā)現能力訓練。生成式人工智能可以生成多模態(tài)沉浸式場景，如“濕地生態(tài)危機”三維模型疊加水質數據、社區(qū)經濟面板。教師可通過觀察虛擬現象（如藻類暴發(fā)、漁業(yè)衰退等），引導學生識別跨學科知識矛盾點，提煉驅動性問題，如\"如何平衡生態(tài)修復與民生需求”。借助生成式人工智能的問題鏈生成工具，教師可以將復雜問題拆解為學科子問題，如\"藻類生長條件分析\"（生物學）、“污染物降解實驗”（化學）、“社區(qū)協(xié)商機制設計\"（社會），明確各學科在問題解決中的角色邊界與協(xié)同邏輯。

（三）以項目式培訓驅動教師跨學科教學關鍵能力進階

目前，指向跨學科教學能力提升的教師培訓存在兩大核心問題。一是脫離真實情境的抽象化訓練。以理論講授為主的培訓，缺乏對真實復雜情境的模擬或實踐，導致教師難以掌握如何從生活現象中提煉跨學科問題。這種\"去情境化\"的培訓模式使教師無法將知識與實際問題解決有效聯結，削弱了其發(fā)現和設計跨學科問題的能力。二是學科整合的淺表化傾向。學科知識的整合常停留于簡單的拼湊，未能圍繞核心問題幫助教師構建邏輯化的知識體系。超學科立場下的思維融合常被忽視，教師難以在教學中靈活關聯學科觀念與方法，導致跨學科教學流于形式。

項目式學習是一種建構性的教學方式。在項目式學習中，教師將學生的學習任務項目化，指導學生基于真實情境而提出問題，并利用相關知識與信息資料開展研究、設計和實踐操作，最終解決問題并展示和分享項目成果[8]。項目式跨學科教學能力培訓，是指通過基于真實情境的項目任務設計，系統(tǒng)培養(yǎng)教師在跨學科教學中所需的跨學科教學能力。一是對真實問題的提煉能力：從復雜現象中敏銳地識別跨學科問題，并將其轉化為驅動性核心問題。二是結構化知識整合能力：圍繞核心問題，建立學科知識的主次邏輯并逐步過渡到超學科思維。三是模塊化教學設計能力：以問題鏈為線索，設計“主題開發(fā) $$ 目標分層 $$ 任務分解 $$ 成果評價\"教學流程，確保跨學科教學活動與素養(yǎng)目標的精準對接。四是動態(tài)實施與評價能力：在項目推進中提供學習支架，同時通過過程性反饋與結果性評估實現教學的閉環(huán)優(yōu)化。

1.以真實情境項目為載體，強化問題發(fā)現與轉化能力

項目式培訓的核心在于通過真實情境中的復雜問題，激發(fā)教師跨學科問題意識的生成與轉化能力。培訓者可選擇兼具綜合性與典型性的社會熱點或校園實際問題，引導教師從現象觀察中提煉跨學科核心問題，并要求教師通過\"現象分析 $$ 問題凝練 $$ 任務分解\"這一路徑，將復雜現象轉化為驅動性問題鏈。這種實踐路徑不僅能夠幫助教師掌握大概念導向的問題設計技巧，而且可以通過任務鏈的分解，強化教師問題轉化的邏輯性，使跨學科教學真正以現實需求為起點，而非理論的假設。

2.構建“學科立場 $$ 超學科思維”的進階整合框架

跨學科知識整合的深度是跨學科教學效果的核心保障。學科互涉理論強調，跨學科整合需經歷“學科獨立 $$ 學科互動 $$ 學科融合\"的漸進過程，而進階整合框架正是這一理論的操作化呈現。項目式培訓通過圍繞真實問題分階段設計進階任務，引導教師從單一學科視角逐步過渡到多學科融合思維，最終形成系統(tǒng)性解決方案。

首先是立足學科立場，錨定核心知識。跨學科知識整合需以對學科知識的深度理解為起點。教師要圍繞真實問題，立足學科立場，聚焦本學科的核心概念，明確學科知識的邊界，掌握學科分析的基本邏輯與學科方法。

接著是引人關聯學科，構建邏輯主次。在學科知識清晰化的基礎上，教師要逐步引人關聯學科，并厘清學科間的主次關系，強調學科間的邏輯關聯性。例如，在\"藻類暴發(fā)\"的跨學科教學中，生物學知識是問題分析的“主軸”，化學數據為污染溯源提供支撐，地理與數學知識則為現象解釋與預測提供工具。教師可采用\"學科貢獻度圖譜\"工具，標注各學科在問題解決中的功能定位（如核心學科、輔助學科、工具學科），從而避免知識拼湊化，并實現有機整合。

最后是融合超學科思維，生成系統(tǒng)方案。教師要超越學科邊界，以問題解決為導向，綜合運用多學科方法與思維工具，最終生成系統(tǒng)性解決方案。這一過程需要融合多學科知識，還需協(xié)調學科間的思維沖突，最終實現從“學科本位”向\"問題本位\"的思維躍遷。

3.嵌入模塊化教學設計支持與動態(tài)評價機制

模塊化工具包與動態(tài)評價是使跨學科教學具有系統(tǒng)性與深度的關鍵保障。為教師提供“主題開發(fā) $$ 目標分層 $$ 任務鏈設計\"模塊化工具包，幫助教師圍繞核心問題系統(tǒng)規(guī)劃教學環(huán)節(jié)，可以降低跨學科教學設計的復雜性。同時，在項目實施中引人過程性評價（如任務操作細節(jié)反饋）與結果性評價（如素養(yǎng)目標達成度分析），通過動態(tài)反饋機制引導教師優(yōu)化教學邏輯，可以確保教師跨學科教學能力培養(yǎng)的系統(tǒng)性和可持續(xù)性。

項目式培訓通過真實情境驅動、進階整合框架與模塊化支持三大路徑，有效解決了傳統(tǒng)培訓中存在的\"去情境化”與“淺表化”弊端，其核心價值在于將教師的跨學科教學能力培養(yǎng)嵌入實踐閉環(huán)，促使跨學科教學從理論認知轉化為可操作的行動策略。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.義務教育課程方案（2022年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2022：11.

[2]王歡，田康.教師跨學科素養(yǎng)的現實問題與應然追求[J].教育理論與實踐，2022（2）：39-41.

[3]夏雪梅.跨學科項目化學習：內涵、設計邏輯與實踐原型[J].課程·教材·教法，2022（10）：78-84.

[4]詹澤慧，呂思源，周嘉慧，等.基于新課標的教師跨學科教學素養(yǎng)模型研究[J].現代遠距離教育，2024（6）：3-15.

[5]張華.論理解本位跨學科學習[J].基礎教育課程，2018（22）：7-13

[6]田賢鵬，彭莉.跨學科教研共同體構建的三重邏輯[J].湖南師范大學學報（教育科學版），2023（6）：108-114.

[7]劉明，郭爍，吳忠明，等.生成式人工智能重塑高等教育形態(tài)：內容、案例與路徑[J].電化教育研究，2024（6）：57-65.

[8]楊明全.核心素養(yǎng)時代的項目式學習：內涵重塑與價值重建[J].課程·教材·教法，2021（2）：57-63.

[9]張丹，沃特森，洪其綠.系統(tǒng)論、現象學與交叉學科研究：與劍橋大學史蒂文·沃特森的對話[J].大學教育科學，2024（2）：39-49.