将跨学科概念融入高中生物学课程初探

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1、2012年第47卷第8期生物学通报29将跨学科概念融入高中生物学课程初探王威刘恩山李倩（北京师范大学生命科学学院北京100875）摘要跨学科概念是对理科知识共通性的高度归纳，可以强化对学科核心概念的理解，因此进行跨学科概念融入学科教育的研究非常重要。分别通过跨学科概念要素比较、跨学科概念要素的分类与筛选、跨学科概念与高中生物学的关联性的研究，以及跨学科概念与高中生物学课程具体内容的对应的研究，力图回答跨学科概念能否融入高中生物学课程内容的问题，为跨学科概念融入我国高中生物学教育进行基础性的探索。关键词跨学科概念高中生物学课程内容中国图书分类号：G633.91文献标识码：A跨

2、学科概念（也称为“通用概念”或“统一主1跨学科概念要素比较、分类和筛选的研究题”）在美国代表性的科学课程标准中被反复提跨学科概念由一些基本要素构成，构成的要及。《面向全体美国人的科学（ScienceforAllAm－素不同，所定义的跨学科概念内涵也有所差异。美ericans）》一书中对跨学科概念有这样的描述：在国代表性课程标准所定义的跨学科概念的构成要科学、数学和技术领域中反复出现一些重要的概素，在数量与表述方式上不尽相同，因此，我国理念，这些概念超出学科的界限，在说明事物、创造科课程中要引入跨学科概念首先需要进行跨学科理论、以及观察和设计时发挥着重要的作用［1］概念要素的

3、比较、分类和筛选。本研究选用国际上。《科学素养的基准》则进一步强调：反复使用这些代表性的理科课程标准文件为样本，依据其包含概念进行教学可以强化学生对学科核心概念（dis-的跨学科概念构成要素不同而划分为3类，并根［2］据要素的性质相似程度再进行对应排列，其结果ciplinarycoreideas）的理解。美国北卡罗来纳州公立学校联盟（PublicSchoolsofNorthCarolina）如表1所示。制定的学习目标中也将跨学科概念置于重要的地通过将不同分类的要素进行并集处理的方位，他们认为科学教育并不是完成对无用事实死法，可以找到这些课程文件中涉及的所有要素，包记硬背的任

4、务，而是运用理性客观的方式来解决括模式、机制、解释、证据、模型、系统、秩序、组问题，这就需要理解科学各学科统一的概念，并运织、物质与能量、结构与功能、形式与功能、尺度、用这些概念将科学各学科内及学科间建立有效的比率和数量、稳定与变化、恒定与变化、测量、演联系［3］变与平衡共16个要素。研究根据要素侧重于不同。这些重要的课程文件显示出，跨学科概念已成为科学教育中非常重要的组成部分。我国高的方面，将16个要素分为4个类别，如表2所示。中理科实行的是分科教学，对跨学科概念的研究由于要素的类别和数量较多，需要抽取一部和教学要求很少，因此引入跨学科概念并尝试将分进行研究，因此本研究进

5、行以下2步筛选。第1其作为理科教育的一部分是一项创新的工作。本步去除重复的要素，包括“形式与功能”与“恒定研究以高中生物学课程作为内容进行讨论。与变化”。第2步制定以下原则进一步筛选：1）侧跨学科概念能否融入高中生物学课程，需要重对单一事物原理的反映，而不侧重对若干事物回答3个基本问题：1）跨学科概念的内涵是什么？的归类；2）侧重要素有自身的独立性，而不侧重2）跨学科概念与生物学是否有关联？3）跨学科概一要素是另一要素的某一属性的表现；3）侧重于念与高中生物学课程内容是否有对应关系？本研事物本质规律的反映，不侧重科学研究方法。筛究对这些问题进行了探讨。选过程如表3所示。30

6、生物学通报2012年第47卷第8期表1美国代表性课程标准文件中跨学科概念要素的比较《面向全体美国人的科学》［1］《美国国家科学教育标准》［5］《K-12科学教育框架》［4］《科学素养的基准》［2］《大学成功标准》［6］模式（patterns）因果关系：机制与解释（causeandeffect:mechanismandexplanation）证据、模型和解释（evidence,modelsandexplanation）模型（models）系统与系统模型（systemsandsystemmodels）系统、秩序和组织系统（system）（systems,orderandorga

7、nization）物质与能量（energyandmatter）结构与功能形式与功能（structureandfunction）（formandfunction）尺度、比率和数量恒定、变化和测量尺度（scale）（scale,proportion,andquantity）（constancy,changeandmeasurement）稳定与变化恒定与变化演变与平衡（stabilityandchange）（ConstancyandChange）（evolutionandequilibrium）共7个要素共4个要素共5个