《關(guān)于加強新時代中小學(xué)科學(xué)教育工作的意見》強調(diào)，推進基于探究實踐的科學(xué)教育，注重將知識學(xué)習(xí)與實踐相結(jié)合，重視年級學(xué)段有機銜接、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：“開展跨學(xué)科綜合實踐活動，探索綜合化實施分科課程的路徑?！?/span>

山東省濟南市作為首批全國中小學(xué)科學(xué)教育實驗區(qū)，全力探索綜合化實施分科課程的路徑，努力打造“全市域推進、全學(xué)段貫通、全學(xué)科融合”的科學(xué)教育新范式。濟南第三十四中學(xué)作為試點推進學(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)探究實踐理論為引領(lǐng)，積極探索“雙標”聯(lián)合驅(qū)動的初中科學(xué)教育融合實施路徑和策略（見圖1）。圍繞《義務(wù)教育科學(xué)課程標準（2022年版）》（簡稱“科學(xué)課程標準”）中4個跨學(xué)科概念和13個學(xué)科核心概念，構(gòu)建融合型教學(xué)框架，開展科學(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)科探究實踐活動，編寫《初中生科學(xué)素養(yǎng)培育手冊》（見圖2），探索新時代科學(xué)教育改革創(chuàng)新思路和實踐路徑。

圖1：“雙標”聯(lián)合驅(qū)動的理論與實施框架

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)教育課程實施面臨怎樣的困境？

課程實施的“割裂化”困境

當(dāng)前，全國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%的課時設(shè)計跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)”系統(tǒng)性實施難度較大。二是受師資所限，很多初中學(xué)校無專任科學(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)科的知識落實，會相對弱化學(xué)科知識的相互關(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)科知識點講授，會割裂其與生物學(xué)學(xué)科“動物運動機制”、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)考壓力等因素制約，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)重知識傳授輕科學(xué)核心素養(yǎng)培育的情況。學(xué)校通過問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在融合實施科學(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)課程標準，不能準確說出“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，導(dǎo)致科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實踐、態(tài)度責(zé)任等核心素養(yǎng)培養(yǎng)呈現(xiàn)“碎片化”特征。

評價體系的“單一化”困境

科學(xué)課程標準中明確要求“重視綜合評價，促進學(xué)生發(fā)展”“構(gòu)建素養(yǎng)導(dǎo)向的綜合評價體系”。而基于分科課程的評價體系側(cè)重于學(xué)科知識掌握和素養(yǎng)評價，缺乏對科學(xué)核心素養(yǎng)的系統(tǒng)性評估，“科學(xué)探究能力”“綜合實踐能力”等維度的評價不足，難以引導(dǎo)科學(xué)教育從“學(xué)科知識本位”向“科學(xué)核心素養(yǎng)本位”轉(zhuǎn)型。

如何理解“雙標”聯(lián)合驅(qū)動的理論與實施框架？

構(gòu)建“雙線融合”的課堂模式

基于科學(xué)課程標準與物理、化學(xué)、生物學(xué)、地理等學(xué)科課程標準的交叉分析，提出“明線+暗線”雙線教學(xué)結(jié)構(gòu)。明線為學(xué)科知識體系和學(xué)科核心素養(yǎng)，暗線為科學(xué)課程標準中的4個跨學(xué)科概念、13個學(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。

以八年級物理第六章《熟悉而陌生的力》教學(xué)為例，明線通過常見事例或?qū)嶒灹私庵亓Α椓?、摩擦力，認識力的作用效果等；暗線通過“海南和酒泉衛(wèi)星發(fā)射場選址分析”“啄木鳥啄樹受力現(xiàn)象觀察”等活動與地理、生物學(xué)相關(guān)知識融合，使學(xué)生綜合學(xué)習(xí)“物質(zhì)的運動與相互作用”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情境中的問題，實現(xiàn)核心素養(yǎng)的雙線螺旋上升。

創(chuàng)建“四段式”跨學(xué)科探究實踐活動范式

以胡衛(wèi)平教授思維型科學(xué)探究實踐理論為引領(lǐng)，學(xué)校探索形成“問題驅(qū)動——跨學(xué)科探究實踐——總結(jié)反思——遷移應(yīng)用”的“四段式”跨學(xué)科探究實踐活動范式。在“問題驅(qū)動”階段，教師設(shè)置與學(xué)生生活相關(guān)的真實問題情境，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、互動式、體驗式、項目式等教學(xué)方式，開展跨學(xué)科探究實踐；在“總結(jié)反思”階段，學(xué)生通過成果展示等分享探究收獲，教師引導(dǎo)梳理學(xué)習(xí)過程，建立知識聯(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)生解決實際問題的能力，通過新場景或任務(wù)檢驗知識運用，促進知識轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)學(xué)習(xí)提升。

如在《冬小麥真的抗凍嗎》項目中，（1）問題提出階段：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”等知識，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)科問題。（2）探究實踐階段：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植物根系的影響。同時，學(xué)生利用化學(xué)知識檢測土壤酸堿度和養(yǎng)分含量，探討除氣溫外其他環(huán)境因素對冬小麥存活率的影響。（3）總結(jié)反思階段：經(jīng)過對冬小麥從種植到收獲的全過程觀察、實驗，學(xué)生整理分析實驗數(shù)據(jù)，探究影響冬小麥存活率的因素，形成研究報告。（4）遷移應(yīng)用階段：學(xué)生將研究成果應(yīng)用于實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)場景，設(shè)計優(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制：學(xué)校制訂并實施《物化生地全員參與綜合實施科學(xué)教育分科課程試點工作方案》，以項目化推進方式實施試點工作，成立學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)班子、相關(guān)處室負責(zé)人及物化生地學(xué)科全體教師參與的項目組。結(jié)合學(xué)校分科教研實際，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)”機制，開展基于綜合化實施思路下的課標研究、課程建設(shè)研究、課堂教學(xué)研究、教學(xué)評價研究等綜合教研活動。

同時，學(xué)校鼓勵各學(xué)科教師積極參與市級—區(qū)域—學(xué)校的多維聯(lián)合教研和相關(guān)培訓(xùn)活動，承擔(dān)全市、區(qū)域聯(lián)合開展的跨學(xué)科融合教學(xué)公開課、展評等任務(wù)，通過不同層級、不同學(xué)科、不同學(xué)段教師的交流與碰撞，為綜合實施科學(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”聯(lián)合驅(qū)動下的初中科學(xué)教育融合實施路徑和策略?？蒲欣碚撎骄亢汀半p標”融合課例實踐雙輪驅(qū)動，為學(xué)校推進綜合實施科學(xué)教育分科課程賦能。

三是多重資源聚合機制：以校內(nèi)外資源建設(shè)與整合為重點，加大科學(xué)教育投入，更新實驗設(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；積極推進校際合作和資源共享，與山東省濟南第十八中學(xué)、濟南舜耕中學(xué)等學(xué)校建立科學(xué)教育聯(lián)合體，實現(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)動機制，充分利用校外優(yōu)質(zhì)科學(xué)教育資源。

四是評價與激勵機制：建立素養(yǎng)導(dǎo)向的多元綜合評價體系，探索科學(xué)教育分科課程融合課的“教學(xué)評”一體化途徑和方法。充分發(fā)揮平板智慧課堂優(yōu)勢，課堂即時評價與階段性評價相結(jié)合，既可實時追蹤學(xué)生在科學(xué)探究活動中的表現(xiàn)，給予個性化指導(dǎo)，也能通過階段性測評和綜合實踐成果展示，對學(xué)生進行全面評估。此外，學(xué)校引入社會資源參與評價過程，如在《冬小麥真的抗凍嗎》跨學(xué)科項目中，邀請農(nóng)科院專家對學(xué)生項目進行指導(dǎo)和點評，使評價更加專業(yè)和多元化。

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

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)實現(xiàn)多維躍升

一是科學(xué)思維與探究能力顯著增強。對學(xué)生的問卷調(diào)查對比顯示，在實施“雙標”融合教學(xué)后，學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解深度顯著提升。如在“認同科學(xué)知識具有暫時性并會隨研究深入更新”“科學(xué)實驗需要多次驗證以確保結(jié)論可靠”等科學(xué)認知問題上學(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證意識的提升；基于實驗數(shù)據(jù)提出可驗證結(jié)論的學(xué)生數(shù)量較傳統(tǒng)教學(xué)方式增加12.6%。

二是實踐創(chuàng)新與問題解決能力躍升。通過融合課堂和跨學(xué)科探究實踐活動，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”，通過自主學(xué)習(xí)跨學(xué)科知識和探究實踐解決真實世界中的復(fù)雜問題。如學(xué)生基于“危險環(huán)境中危險源的識別”問題，自主設(shè)計智能博物機器人，這一作品被推薦參加省級學(xué)生信息素養(yǎng)提升實踐活動并獲得優(yōu)異成績。

三是學(xué)習(xí)動機與學(xué)科興趣持續(xù)激發(fā)。問卷調(diào)查顯示，73.4%的學(xué)生表示喜歡參與科學(xué)實驗和跨學(xué)科探究活動，62.9%的學(xué)生關(guān)注氣候變化等全球性議題并愿意運用科學(xué)知識解決問題，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)展實現(xiàn)“結(jié)構(gòu)化突破”

一是課程實施能力突破性轉(zhuǎn)型。學(xué)校教師基于新課標的課程實施能力一直處于學(xué)習(xí)提高階段，通過綜合實施科學(xué)教育分科課程，倒逼教師在研究課標與課程、探索課堂與課外等方面下功夫。教師以科學(xué)課程標準中的跨學(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，實現(xiàn)從單一授課到融合課程實施的轉(zhuǎn)型突破。在課堂實踐中，教師主導(dǎo)開發(fā)《綠色開花植物的一生》等多門校本課程，平均融合2—3個學(xué)科知識點，充分實踐“雙線融合”的課堂模式。

二是跨學(xué)科探究實踐活動設(shè)計和指導(dǎo)能力提升。通過觀課評課及問卷調(diào)查對比，81.9%的教師掌握以問題式、項目式為主的教學(xué)方法，78.8%的教師能夠整合多學(xué)科知識設(shè)計跨學(xué)科探究實踐活動，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、市及校級課題研究。各學(xué)科團隊以課題為載體，實現(xiàn)教學(xué)與研究深度融合。相關(guān)經(jīng)驗和實踐課例先后在兩次濟南市義務(wù)教育階段綜合實施科學(xué)教育分科課程培訓(xùn)會上進行分享或展示。

課程體系實現(xiàn)“融合式創(chuàng)新”

在科學(xué)課程標準和物理、化學(xué)、生物學(xué)、地理等學(xué)科課程標準“雙標”聯(lián)合驅(qū)動下，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)科探究實踐活動+校外研學(xué)活動”的立體課程群。此外，為保障課程有效實施，學(xué)校還構(gòu)建了多元化評價工具，涵蓋過程性評價、表現(xiàn)性評價、成果評價等，通過即時數(shù)據(jù)反饋、課堂觀察記錄、項目成果展示、研究報告等方式，全面、客觀地評估學(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》。

學(xué)校目前推進的“雙標”聯(lián)合驅(qū)動的初中科學(xué)教育融合實施路徑，正在打破初中科學(xué)教育的“學(xué)科疆域”瓶頸，在“雙標”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 作者系山東省濟南第三十四中學(xué)黨總支書記）

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