中學理科教師跨學科教學能力的現狀與應對研究

摘" 要：" 基于跨學科思維過程和跨學科教學效果評估框架建立了教師跨學科教學能力框架，據此編制理科教師跨學科教學能力現狀調查問卷和訪談提綱，對六地中學理科教師的跨學科教學能力現狀進行調查，發現理科教師跨學科教學能力為中等水平且不存在顯著的群體性差異，能力發展主要受到外部支持不足的影響，據此提出促進教師跨學科教學能力發展的建議。

關鍵詞：" 跨學科教學能力； 中學理科教師； 現狀調查； 教師教育

文章編號： 1005-6629（2025）01-0016-07

中圖分類號： G633.8

文獻標識碼： B

1" 引言

當前發展學生核心素養已成為全球范圍內的教育共識，許多經濟體和國際組織通過多種途徑推動并指引面向核心素養的教育實踐［1，2］。我國2016年頒布學生發展核心素養，之后各學科著手研制學科核心素養并納入課程標準，提出了從學科教育角度落實核心素養教育的重要舉措。核心素養具有綜合性特征。我國基礎教育階段以分科課程為主流，在分科課程中僅依托于學科內容主題教學很難促進學生融會貫通地理解所學內容，需要通過課程與教學的綜合化改革推進素養教育落地。為此，中共中央國務院2019年6月發布《關于深化教育教學改革全面提高義務教育質量的意見》［3］和《關于新時代推進普通高中育人方式改革的指導意見》［4］，分別強調“探索課程綜合化教學”“注重加強跨學科的綜合性教學”，從政策層面上明確了在學科課程內部實施“跨學科教學”的發展方向［5］。我國基礎教育要改變當前的學科教學樣態，有效實施“跨學科教學”，迫切需要提升教師的“跨學科教學能力”。當前以理科綜合為特征的STEM教育在國內逐漸興起，為理科教師開展跨學科教學創造了重要契機。為此本研究以中學理科教師為研究對象，結合本土教育情境提出我國中學理科教師的“跨學科教學能力”框架，據此設計和實施調查探索中學理科教師“跨學科教學能力”的現狀特征，為培養教師的“跨學科教學能力”提供重要的現實依據。

2" 跨學科教學能力的界定和框架構建

2.1" 跨學科教學能力界定

莫蘭（Moran J.）在《跨學科性》中區分了“學科綜合”中“綜合”的三種基本方法——多學科、跨學科和超學科的細微差別，即“多學科”以并列的方式組織學習科目；“跨學科”打破了不同學科專門的知識結構，多以主題或交叉概念對課程進行整合，強調運用綜合的知識解決真實情境下的復雜問題；“超學科”則使多個學科在各分離邊界交疊的地帶中開發一系列新的研究領域［6，7］。結合上述辨析，可以看到在學科內進行綜合教學屬于跨學科層次。因此，我國在基礎教育階段的學科課程中開展跨學科教學，可以認為是在特定學科課程基礎上，通過拓展、整合、應用等途徑，與其他學科課程建立有機聯系，以增強學科課程的教育效果，從而形成的一種兼具專業性和綜合性的學科教學活動。據此，“跨學科教學能力”是指教師圍繞異質多元的學科問題，在指向整合的問題解決框架內，引導學生綜合運用多個學科的知識、技能、方法分析和解決問題所表現出來的主體力量［8］。

2.2" 跨學科教學能力框架構建

構建跨學科教學能力框架的關鍵在于，在邏輯上闡釋教師教學對學生素養發展這一教學目的達成的支撐作用。因此，剖析與目的相適應的教學活動系統，是明晰跨學科教學能力結構的前提。妮可緹娜（Nikitina）認為實施跨學科工作或進行跨學科思維的過程分為三個步驟，首先跨學科工作者需要克服單一學科取向，然后將不同學科的觀點進行臨時整合，最后通過不同學科深入和持續“對話”，對前面的整合進行修改完善［9］。根據上述跨學科工作或思維的過程可以推演教師進行跨學科教學準備和實施的活動：首先教師需要對跨學科教學有一定的認識及意愿，克服單一學科取向；其次基于自身的跨學科教學基礎，以問題為中心，通過頭腦風暴、思維導圖等方式將不同學科的內容進行臨時整合，批判性地審視不同學科觀點的優缺點，設計出合適的跨學科教學方案；最后引導學生發生跨學科學習，促進學生跨學科綜合能力的發展。顯然，上述“準備、設計與實施”的過程環節，體現了教師“認識并運用問題解決教學法實施跨學科教學”的基本樣式。在確定上述環節的基礎上進一步把握各環節的有效性標準是確立跨學科教學能力框架的關鍵。曼西拉（Mansilla）等為評估跨學科工作的實施效果提出了三維評價標準：第一，學科基礎：指精心選擇并充分運用學科視角的程度有多大；第二，促進跨學科整合：指將各學科內容有機結合起來，起到促進學生理解的程度有多大；第三，批判性意識：指明確跨學科的目的和手段是什么，表現出明確的目的性、反思性和批判性的程度有多大［10］。據此在考察教師跨學科教學能力時，可以側重于從教師的跨學科教學基礎（即教師在其他學科知識與方法、跨學科教學策略等方面的準備程度和給予學生相應支持的程度），在跨學科教學實踐中通過跨學科整合促進學生理解相關內容的程度，激發學生多學科視角的反思性、批判性意識等教學機智，來分析教師跨學科教學能力的發展水平。

綜合以上，確定以跨學科教學的“準備、設計與實施”環節為基礎，將教師的跨學科教學能力對應分解為“跨學科教學基礎”和“跨學科教學實踐”兩個一級指標。其中，“跨學科教學基礎”是指教師在實施跨學科教學前關于跨學科教學的意愿及知識準備程度，細分為跨學科教學意愿和跨學科教學知識兩項二級指標及下轄的三級指標；“跨學科教學實踐”則指教師設計并順利開展跨學科教學達成教學目標的各種教學實踐活動能力，細分為跨學科教學設計、跨學科教學實施和跨學科教學評價三項二級指標及下轄的三級指標。由此形成的教師跨學科教學能力框架如表1所示。

3" 中學理科教師跨學科教學能力調查設計與實施

3.1" 中學理科教師跨學科教學能力的問卷調查

3.1.1" 調查問卷設計

本研究基于跨學科教學能力框架編制了“中學理科教師跨學科教學能力調查問卷”，問卷由兩部分構成：第一部分是基本信息，包括性別、學科、教齡、職稱、最高學歷和跨學科教學實踐經歷。第二部分是主體部分，用于了解中學理科教師跨學科教學能力現狀。題目類型包括選擇題、李克特五級量表題、TALIS的教師教學行為調查中采用的四級頻率量表題和排序題。其中，李克特五級量表的選項依次為“完全不符合”“不符合”“不確定”“符合”“完全符合”，按1～5計分；四級頻率量表的選項分別為“從不”“偶爾”“經常”“總是”，按1～4計分，為了能進行統一的量化分析，會把四級量表的分值按照比例轉化為與五級量表計分標準一致的分值。最后，根據指標均值劃分出“低”（lt;3）、“中”（3≤均值≤4）、“高”（gt;4）三個水平層級。

通過試測分析問卷的信度水平，李克特五級量表和四級頻率量表的合成信度系數為0.95，表明問卷整體具有較高的信度水平。問卷的效度分析采用了專家評價法。邀請上海市教委及華東師范大學相關專業領域的專家進行了兩輪意見咨詢與修訂形成最終的問卷，在一定程度上保證了問卷的內容效度。

3.1.2" 問卷調查對象及實施說明

本研究利用國培項目暑期集中培訓的時機，對廣西、浙江、四川、湖南、海南、廣東6個地區的中學理科教師（數學、物理、生物、化學）發放了電子問卷，共收到有效問卷1188份，并采用SPSS22.0軟件進行數據統計分析。首先進行了人口學和背景信息統計分析；其次對中學理科教師跨學科教學意愿、知識、設計、實施、評價五項指標水平進行統計分析。

3.1.3" 問卷調查結果與分析

（1） 調查對象結構特征分析

根據背景信息所涉及的調查項目對調查對象進行統計，結果如表2。

（2） 中學理科教師跨學科教學能力水平的調查結果與分析

將跨學科教學能力各指標均值加和平均作為教師跨學科教學能力分值，反映教師跨學科教學能力水平。結果顯示，中學理科教師跨學科教學能力整體均值為3.60，處于中等水平，變異系數為0.147，表明不存在顯著的個體差異。“跨學科教學基礎”比“跨學科教學實踐”指標的水平高，兩個指標出現“低”水平層次的教師平均比例為31.61%，“中等”水平層次為54.61%，“高”水平層次僅為13.78%。以下對“跨學科教學基礎”和“跨學科教學實踐”兩個一級指標的調查結果作具體分析。

① “跨學科教學基礎”的調查結果與分析

通過7道李克特五級量表題對理科教師“跨學科教學基礎”進行考察，均值為3.65，處于中等水平，其中下轄的“跨學科教學意愿”和“跨學科教學知識”的均值為3.62、 3.67，不存在顯著的個體差異。

在跨學科教學意愿方面，63.64%的教師表示愿意（52.53%）甚至十分愿意（11.11%）投入時間和精力準備和實施跨學科教學，但仍有36.36%的教師表示沒有意愿；在跨學科教學知識方面，在B1～B6指標中選擇“完全符合”“符合”的教師比例平均達到63.89%，超過半數的教師具有一定的跨學科教學知識基礎。其中，B1（認識跨學科教學目標）的均值為3.93，說明教師對跨學科教學的育人目標有較為清晰明確的認識，但在B5（學生知識）、B6（跨學科教學策略與方法）上均值偏低，僅為3.49和3.41，表明教師在了解學生跨學科學習的認知基礎和掌握跨學科教學策略及方法上存在不足。在B2～B4上的均值較為接近，其中B2（所授學科的知識與方法）略高于B3（其他學科的知識與方法），這與我國教師教育強調本學科專業性發展的情況相符合。

② “跨學科教學實踐”的調查結果與分析

通過17道李克特五級量表題和教學行為四級頻率量表題考察了理科教師“跨學科教學實踐”一級指標的情況，均值為3.55，為中等水平，不存在顯著的個體差異。其中“跨學科教學設計”“跨學科教學實施”和“跨學科教學評價”的均值分別為3.52、 3.52、 3.62。

在跨學科教學設計方面，C1～C6指標中選擇“完全符合”（6.06%）和“符合”（51.01%）的教師比例達到了57.07%，表明超過半數的教師具備基本的跨學科教學設計能力，但仍有部分教師跨學科教學設計能力有所欠缺。C5（跨學科教學策略和方法的選擇）均值略高為3.62，而C2（跨學科教學目標的設計）均值偏低僅為3.30，可見教師在設計具體清晰的跨學科教學目標上存在不足。另外，C5略高與“跨學科教學基礎”中B6偏低的結果不一致，值得進一步分析。在跨學科教學實施方面，對能促進學生跨學科綜合能力發展的教學行為D2（給予額外的幫助-介紹輔助性知識）、D3（給予額外的幫助-允許使用信息技術、模型等輔助性工具）、D4（激活學生認知-批判性思考）、D5（整合多學科視角分析問題的支持）、D7（激勵學生自我闡釋）進行分析，發現62.02%的教師在跨學科教學中“總是”（11.72%）或“經常”（50.30%）通過這些教學行為促進學生的學習，其余37.98%的教師“偶爾”（36.77%）或“從不”（1.21%）出現這些教學行為。教師在D6（給予學生自主性的支持）、D8（建設性反饋-給予及時反饋）和D9（建設性反饋-有效處理誤解）的均值略高，但D2、D3和D4的均值偏低，說明理科教師在跨學科教學中，能給予學生一定的自主性支持和建設性的反饋，但是介紹輔助性知識和允許學生使用信息技術、模型等輔助類工具進行學習的教學行為發生頻率并不高。另外，跨學科教學評價方面，85.36%的教師“總是”（22.73%）或“經常”（62.63%）采用學生反思性自評互評及教師多元評價方式促進學生的跨學科學習。E1（學生反思性自評互評）和E2（教師多元評價）的均值為3.69、 3.56，表明教師更傾向于使用E1評價方式。

（3） 中學理科教師跨學科教學能力的差異性分析

為了解不同人口學及師資結構等背景因素對理科教師跨學科教學能力各項指標的影響，以性別、有無跨學科教學經歷（二分類變量）為分組變量，以跨學科教學能力為檢驗變量進行獨立樣本T檢驗；以學科、學段、學歷、教齡、職稱等為背景變量，采取單因素方差分析方法進行差異分析，結果表明不同性別、學科背景、學段、學歷、職稱、教齡和有無跨學科教學經歷的中學理科教師的跨學科教學能力不存在顯著性差異。

3.2" 訪談活動設計與結果分析

訪談旨在進一步了解理科教師對跨學科教學的具體認知、跨學科教學意愿與原因，對跨學科教學中教學策略和方法選擇的看法、困惑與期望等，對問卷調查結果形成重要的補充。訪談對象在參與問卷調查的樣本中選擇，主要基于教師自愿參與、代表性和方便性原則進行篩選，最終選取了不同專業發展階段的數學、物理、化學、生物各2名共8名教師，受訪對象編碼規則為“學科拼音首字母-專業發展階段拼音首字母”，如“SW-XSQ”表示新手期生物教師。訪談方式為一對一訪談，時間約為40分鐘，在知情情況下進行了現場錄音和文字記錄。基于訪談提綱開展訪談之后，利用NVivo10對8位受訪者的訪談文本進行初級編碼、基于情境歸類、量化分析等處理。共找到20個概念及對應的98個參考點，對20個概念進行類屬分析形成了如下六大主題：

在“跨學科教學的理解”主題中，獲得4個初級概念和15個參考點編碼。受訪者主要從學科關系、實施途徑、本質、教師角色四個方面闡釋對跨學科教學的理解：（1）在學科關系上，8位受訪者都認為跨學科教學是圍繞本學科展開的多學科融合。如“跨學科教學是指從本學科的教學目標出發，基于實際需要利用其他學科來促進本學科的教學（SW-CZQ）”。（2）強調實施途徑是多樣的。如“跨學科教學可以通過做項目、做課題來展開（HX-CZQ）”。（3）關注跨學科教學的核心特征。如“跨學科教學歸根結底就是解決問題（HX-CZQ）”。（4）從教師角色來理解跨學科教學。如“老師在實施跨學科教學的過程中，給予學生的支持主要是方法支持、技術支持（HX-CZQ）”。

在“跨學科教學意愿與原因”主題中，獲得3個初級概念和14個參考點編碼。受訪者一致表示愿意實施以本學科為中心的跨學科教學，實施意愿主要涉及教學需要（42.9%）、學生發展需要（42.9%）和自身發展需要（14.2%）三類。其中教學需要和學生發展需要是主要原因，拓展自身知識面、促進自身發展為次要原因。如“在教學過程中如果需要用到其他學科的內容來幫助學生更好地理解本學科的教學內容時，會主動進行跨學科教學（HX-WDQ和WL-ZBTXQ）”；“其他學科對我的教學有幫助，例如數學對化學方程式的學習很重要（HX-CZQ）”。

在“跨學科教學策略與方法”主題中，獲得2個初級概念和9個參考點編碼，即“創設與學生生活相關的問題情境”（66.7%）和“制造認知沖突”（33.3%）。有受訪者還特別指出“不會刻意去想什么跨學科的教學策略和方法，分科教學中常用的一些激發學生認知、引導學生自主學習的教學策略和方法在跨學科教學中同樣適用（SX-CZQ）”。

在“跨學科教學困境”主題中，獲得4個初級概念和16個參考點編碼。其中“對其他學科不夠了解”占50%，如“對其他學科的知識了解得不夠深入，以至于在跟學生講解時不深入，也害怕出現錯誤（SW-CZQ）”。“任務繁重”占31.2%，如“目前的教學任務較重，如果有與本學科教學相關的專門的跨學科課程的開發，可以減輕教師的負擔（SW-XSQ）”。“開放性強”占12.5%，如“設計跨學科教學的要求很高（HX-CZQ）”。“缺乏硬件支持”占6.2%，如“在硬件上遇到困難，沒有相應的實驗室、實驗器材的配備（HX-XSQ）”。

在“其他學科知識與方法的作用及獲取途徑”主題中，獲得了2個初級概念和15個參考點概念。當問及“除了需要掌握好自己所教授學科的知識與方法外，您覺得學科教師還需要具備怎樣的基礎才能做好跨學科教學工作？您一般通過什么途徑獲取這些呢？”，7位受訪者認為對其他學科知識與方法的掌握是開展跨學科教學的必要條件；僅1位教師認為只需了解但不需深入學習。關于獲取的途徑，主要提及兩類：請教不同學科教師（2次被提到）和自主學習（7次被提到）。提及的自主學習的具體途徑包括：

關注相關課程如計算機編程、建模等（SX-CZQ），學習跨學科教學案例（SW-XSQ）、學習各學科教材和網上查詢（WL-ZBTXQ）等。

在“跨學科教學期望”主題中，獲得4個初級概念和27個參考點編碼。主要包括“政策鼓勵，學校重視”（37%）、“教師共同體支持”（29.6%）、“培訓教研支持”（18.6%）、“硬件支持”（14.8%）。如“希望為跨學科教學的開展提供資金和跨學科師資培養保障（SW-XSQ）”；“營造不同學科教師的交流和學習、互相支持與合作的氛圍非常重要（SW-XSQ）”；“邀請大學專家開展通識教育講座，增強在職老師對跨學科知識、教學理念等方面的認識（HX-WDQ）”；“希望學校配備相關硬件，多提供實物資源（HX-CZQ）”。

4" 研究啟示

基于上述研究結論，結合國際上教師跨學科教學專業能力培養的相關經驗和做法，在充分考慮我國本土教育情境的基礎上提出促進理科教師跨學科教學能力發展的建議。

4.1" 重視頂層設計，提供跨學科教學專業發展的系統支持

新世紀以來，為了推進素養取向的教師專業隊伍建設，國際組織及歐美各國在教師教育領域出臺了較多文件和報告，把跨學科教學的能力要求納入了教師專業標準中，并提出改革教師教育課程、制定專業發展計劃、調整教師教育模式等舉措來幫助提高教師跨學科教學專業水平。我國教師教育標準中對教師指向核心素養教育的專業素質尚無具體要求，更缺乏對教師如何進行跨學科教學的指導，造成了教師跨學科教學實踐的難度。因此，一方面應考慮借鑒國際經驗，結合本土教育情境構建指向核心素養的教師專業標準，這是指導我國完成“強化教師育人能力培養”目標的關鍵基礎。另一方面，在政策引領下，建立適應教師跨學科教學專業發展需要的職前培養和職后培訓一體化的支持體系。在職前教育階段通過設立跨學科的師范專業培養跨學科教學師資，在教師教育課程中重視跨學科教學理論與實踐相結合能力的培養［11］；為在職教師提供與跨學科教學相關的培訓、教研等專業發展的機會，更新學科教師的跨學科教學知識和技能。

4.2" 建立全方位的教師學習共同體機制

從教師個人的知識和能力來看，研究發現大多數理科教師是缺乏學科知識間的融會貫通以及跨學科教學知識的，尤其是在教學策略與方法上，鑒于教學的便利性，通常還是選擇教師主導，采取說教、演示等策略，缺乏對話、討論、反思等環節；另外教師在查找、加工和熟練應用跨學科教學資源以滿足不同內容、情境的教學需要上存在困難。因此，應該通過一些跨學科、跨專業、跨年級、跨領域的專業交流活動，為中小學教師和大學教師創造合作交流的機會，使得他們能夠及時獲得相關的專業發展經驗，提高跨學科素養［12］。其次，可考慮通過多種在線專業發展途徑促進教師共同體的專業發展，例如建立網絡教師專業學習團體，建立線上資源庫，方便教師獲取跨學科教學最新的資訊、進行在線研討交流、共享經驗和教育資源等，和本校甚至全國各地學校的同行進行高效的交流與協作［13］。

4.3" 改造學校教師文化氛圍，創造協同效應

我國基礎教育長期以來過分強調對單一學科知識體系的學習，對跨學科視角和知識結構發展的忽視，使得跨學科教學儼然成為“附加物”。為了改變這一現狀，對于學校來講，應當認識到跨學科教學對于學科教學的重要性，轉變原有的評價觀念和方法，促使教師之間就是否進行跨學科教學達成一致的觀點，為教師的跨學科教學提供意義、支持和身份認同，從而在教師群體中營造跨學科教學的教師文化氛圍［14］。尤其要考慮為面臨課堂組織管理以及教學生存壓力這類亟待先行解決的問題的新教師“松綁”，通過教學程序和方案的調整讓新教師對教學的組織和安排感到適應，使其能兼顧甚至專注于跨學科教學，為學校學科課程內部的跨學科教學創造新局面。

4.4" 重視反思對教師跨學科教學提高的重要性

許多研究指出教師通過對自身教學經驗進行反思以提高“轉化”能力的重要性。反思的一個重要作用恰恰就在于使教師看到理論與實踐的不一致，從而有針對性地改進教學。因此，教師的跨學科教學離不開反思［15］。在訪談結果中，教師提出對提供豐富跨學科教學資源和教學案例示范指導的期望，但如果只是簡單地提供大量的跨學科活動包或資源包給教師，則會造成盲目地使用或一味地模仿，應當給予教師足夠教授和評價跨學科教學的經歷，并組織教學案例的觀摩和分析活動，從而使教師獲得如何修改教學活動能夠讓學生更有效地參與跨學科學習的實際經驗，培養教師開發和加工已有資源以適應自身跨學科教學需要的能力。

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