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科学课程的四个跨学科概念（科学课程的四个跨学科概念包括）
发布时间：2023-04-27 21:07:29
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大家好！今天让小编来大家介绍下关于科学课程的四个跨学科概念的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。
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本文目录:
一、相应地对科学教师和学生分别提出了什么要求
在中小学，无论从教师的组成与结构、教学内容与任务、教学方式与方法，还是教师的专业特点与发展要求来看，科学教师都是一个特殊的教师群体。科学教师应该具备哪些素质？
首先，要有作为一名科学教师应有的专业素质。由于科学是一门综合性课程，涉及不同领域多个学科，因此对科学教师来说，熟悉完整、结构化、跨学科的专业知识，以及重要的学科思想方法更显重要和必要。此外，科学发展史、最新科技成果信息等也是科学教师应该了解和掌握的基础知识。在专业能力方面，除教师共性的教学设计能力、教学实施能力外，科学教师关于科学学科的理解能力、实验设计与操作能力、活动设计与实施能力等学科实践能力也非常重要。
其次，要有作为工程师的一般思维和基本的工程师技能。工程师与科学家、教师的专业特点有所不同。科学家主要是提出问题、研究问题，工程师则是把理论应用在实际工作当中，并致力于解决现实生活中的具体问题。工程师的基本技能主要是设计、操作、管理、评估等，例如能设计图纸、能组织施工、能评估或优化方案。作为中小学教师，虽然无须成为真正的科学家或工程师，但是作为新时代的科学教师，一专多能应该是专业发展目标之一，至少要在科学、技术、工程、数学等不同领域（即STEM）具备初步或基本的知识与技能，尤其是基本或必要的动手操作能力。
再次，要有强烈的课程意识和课程整合与实施能力。由于科学教育的综合性、实践性、生活性和开放性较其他学科更突出，因此对科学教师的课程意识及其课程整合能力的要求就更高。在内容综合性上，科学学科课程既有领域间的综合，例如科学、技术、工程、数学、人文艺术等（即STEAM或A-STEM），也有学科间的综合，例如物理、化学、生物、地理、天文、环境等。在主题教学或项目实践时，还会涉及不同学科教师间的综合。在学校教育实践中，科学教育除国家课程外，还有相关的兴趣小组、社团活动、综合实践活动等。因此，科学课程的实施和学校科学教育活动需要重整、重构或重组，并在有限的时空内统筹实施、分工协作，才能提高课程教学效率，减轻师生负担。
最后，要有底蕴丰厚的人文素养。在“双减”背景下深化科学教育，需要以学生为中心，保护好学生的好奇心和求知欲，切实减轻学业负担，以体现科学教师的人文关怀和社会责任。在传统的科学教育中，大多在科学知识、科学探究等工具理性方面表现得比较充分，但在情感、态度与价值观等人文素养方面的教育效能有待加强。这正是我们提出A-STEM教育的出发点之一，旨在加强科学教育的人文属性，并强调在人文引领下深化科学教育改革与实践，从学生兴趣出发，基于项目实践，融合真实的现实生活情境与跨学科内容，实现“为人类福祉服务的意义和价值”。
从学校的角度出发，如何培养优秀的科学教师？可以从四个方面发力。
一是加强职后分类培训，提高科学教师综合素养。现行国家课程教材中的科学内容包括物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术与工程四大领域，但是由于普通高校专业设置上的问题，现在中小学科学教师大多为某个单学科专业出身，如物理、化学、生物等理科专业背景的比较多。这些教师在职前教育中自身的科学知识存在结构性缺陷，所以在职后培训方面，首先要通过有效的方法和策略，面向不同专业背景的教师，分类组织基于不同知识内容的补偿性培训。其次由于实验操作技能和科学活动设计能力也是科学教师普遍的弱项，应加强进阶式分层培训。在学科思想方法或学科理解能力方面，可以通过名师引领，以任务驱动方式进行分层分类培养。在选择引领教师时要用其所长，从他们擅长的领域开始，再拓展到其他领域。
二是增强课程意识，提高科学教育课程化水平。除国家课程外，许多教师和学生的科学教育往往是从兴趣小组、社团活动或学生小课题研究开始的。值得注意的是，这种实践形态容易碎片化，有些活动看似热闹，学习效率和效果实际会打较大的折扣。因此，学校要善于引导教师创造条件将碎片化的科学教育和科技活动课程化，并以课程的形态组织实施。
在中小学教育实践中，科学教育往往会涉及综合实践、信息技术（信息科技）、劳动教育、科技活动和专题教育实践活动等，基于学校课程教学时空的有限性，更有必要通过课程重整、重组、重构等形式进行课程化整合，而且探究式教学、实验教学、项目式学习、跨学科学习等应该成为科学课程的主要教学方式，以提高课程实施水平和效果。此外，课程有其必备的关键要素，诸如目标、内容、过程、方法、资源和评价等，其中的课程评价是当前科学教育课程化中比较薄弱的环节，应在后续课程化过程中予以加强，尤其要加强表现性评价、过程性评价在科学教育中的运用。
三是加强资源建设，拓展科学教育实践渠道。学校首先应根据当地普通中小学校建设标准和教育部发布的6个学科教学装备配置标准配齐功能室、实验室、实验设备设施、实验器材等，定期或及时补充实验耗材。有条件的学校应有计划地建设一些与科学教育相关的专用教室、科技活动室和创新实验室等。在科学教育中，学生普遍对前沿科技和大型工程项目非常感兴趣，例如载人航天、火星登陆、深海探索等，但受限于学校现有条件，许多教育工作难以开展或难以深入，因此学校应根据当地实际，加强与高等院校、科研院所、优秀企业、博物馆、科技馆、社区等单位的合作，并充分利用好这些单位的资源，或利用好这些资源开发出相应的科学教育课程。
四是创建交流展示平台，激励师生共同发展。展示交流不仅仅是学生学习的主要激励措施，对教师来说也是如此。由于科学教育涉及的跨学科教师多、可用的教育方式方法多、实践性教学活动项目多，因此学校或区域积极搭建各种各样的展示交流平台更显必要。例如，深圳市龙岗区基于A-STEM课程建设指导中心、A-STEM课程中心组、科学学科中心组等搭建了多种多样的学习交流与展示平台，在学生层面依托探究性小课题、系列科技活动竞赛等，在教师层面依托科学教师基本功竞赛、赛训合一或研训合一的教学研究活动等，提高师生的科学素养。在当地，大部分科学教育活动由师生共同参与，并由学生自主完成。同时，通过A-STEM教育项目将不同学科教师统整在一起，带动了一大批非科学教师参与到科学教育中，取得了较为明显的成效。
二、跨学科主题教学什么意思
跨学科教学是指超越单一学科界限，涉及两个或两个以上学科的知识创造和传播活动；
跨学科主题学习以某一研究问题为核心，以某一学科课程内容为主干，运用并整合其他课程的相关知识和方法，引导学生开展综合学习活动，具有综合性、实践性、探究性、开放性、可操作性等特点。
是培养学生核心素养的必要途径，是打破学科边界、强化课程协同育人的必要手段，是帮助学生形成深层知识理解的必要环节。
设计与实施跨学科主题学习包括明确预期目标、设置关键问题、深入探究体验、开展有效评价四个环节。其中，预期目标是方向，关键问题是核心，探究体验是方法，有效评价是手段。
近年来，中小学阶段在跨学科主题学习上虽有不少实践探索，但并不规范且普遍存在“冷拼盘”现象，将跨学科视为不同学科或多个学科知识的简单累加，缺少深入的融合和有效的跨界。
鉴于此，《义务教育课程方案（2022年版）》提出各门课程要开展跨学科主题学习。跨学科主题学习是基于学生的知识基础，围绕某一研究主题，以某一学科课程内容为主干。
运用并整合其他课程的相关知识和方法，开展综合学习活动的过程。跨学科主题学习具有综合性、实践性、探究性、开放性、可操作性等特点。
三、跨学科研究的理论
跨学科研究根据视角的不同可概要地分为方法交叉、理论借鉴、问题拉动、文化交融四个大的层次。其中，方法交叉有方法比较、移植、辐射、聚合等，这些通常发生在各学科之间，其中每一方面和环节都包含着非常丰富细致的内容。理论借鉴主要指知识层次的互动，通常表现为新兴学科向已经成熟学科的求借和靠近，或成熟学科向新兴学科的渗透与扩张。问题拉动是以较大的问题为中心所展开的多元综合过程，有纯粹为研究客观现象而实现的多领域综合，也有探讨重大理论问题而实现的多学科综合，更有为解决重大现实疑难而实现的各个方面的综合。关于这个问题，英国科学家齐曼在《元科学导论》中曾经提出科学研究的三个主要维度，即知识或科学哲学维度，共同体或社会维度，个人或心理学维度。齐曼认为，科学是一项复杂活动，它同时存在于所有这三个维度之上，三个维度间的不同作用展现了科学活动的复杂景观。文化交融是不同学科所依托的文化背景之间的相互渗透与融合，这种融合并不是一个单独的过程，因为学科间的任何互动都有文化的因素参与，但真正的文化交融又是一个更深更广的过程，是跨学科研究的终极目标。当代跨学科反思真正要挖掘的，正是这后一种情况。 显然，要自如地进入跨学科研究并非易事。除了具备传统科学研究所要求的较高专业科学素质外，还要有跨学科研究的严格训练，培育跨学科的意识、视野和情怀特别是必要的学术规范等。由于科学研究已经进入跨学科行动这样一种大科学时代，因此当务之急是要有对跨学科研究的恰当理解和正确态度。在科学共同体内部，跨学科研究目前遇到的阻力主要是深度共识的匮乏。为此，必须加大科学内部跨学科的清理和宣传，通过推动有效方法的移植，包括对对象的转移、理论或原理的推广、基本理念渗透所形成的方法论融合，形成跨学科研究的基本操作规程；通过推进对复杂问题、复杂适应系统和复杂性科学的广泛研究，推动跨学科基础研究的建设；通过对传统研究模式的超越和技术提升实现科学研究跨层次性、可移植性和高综合性的系统整合，将天才的想象与扎实的论证及现实的组合有机统一起来；通过将有效性规则在领域扩张、科学基本素质兼容方面的试验，将条件性原则在根据和边界上的应用，将多样性原则在多层次化、系统化、具体化等方面的贯彻，实现对跨学科研究的内在结构和社会外化的整合。 在科学共同体外部，跨学科研究目前遇到的直接阻力是科研体制的僵化和被学科割据所垄断的流行教育。实际上，人们常说要用素质教育取代应试教育，而素质教育的科学基础之一就是跨学科研究。由于跨学科研究的需要，当代科学教育在基本知识和技能上，首先要使受教育者在科学研究中知道选择哪些后继的标准对现存和备选事物作出评估，知道怎样选择研究工具，怎样理解与把握科学研究的可行性，怎样获取结论和把握系统的隐含性知识以及理论和实践、系统与政策之间的多样性联系，甚至清晰地知道自己的价值观，进而改进外在工具和环境等等。为此，必须坚决改革现有教育的某些弊端，打破专业、课程和行政上的条块限制，杜绝教育中不适当的过早分科，通过广泛的通识教育和综合训练等消除不合理教育给青少年知识与智能特别是心理和观念所带来的不良影响。 由于现代标准意义的科学在中国起步和发展都比较晚，更缺少西方近代知识论意义上的分科概念，因此中国人在跨学科研究的理解上将不会遭遇西方成熟科学文化那样严重的障碍，这或可成为今天跨学科研究的一个重要思想补充资源。为此，不仅许多现代西方思想家频频向中国古老的文化智慧表示敬意，著名华裔科学家陈省身、杨振宁及国家最高科学技术奖获得者吴文俊等更是从中华先民的宝藏里获得启迪。这也是华夏5000年文明给予现代跨学科研究的一个馈赠。但是，鉴于跨学科研究领域在近年来出现的一系列学术失范现象及所产生的不良影响，在科学技术和应用伦理学发展繁荣的今天，更应该加强跨学科研究的哲学和伦理学思考，探索跨学科研究的伦理学，通过强化学者和科学家的道德自律或他律，保证跨学科研究的顺利推进。这正是未来跨学科探索所面临的社会责任。
四、强调科学和工程实践核心概念跨学科概念等内容的是什么国的科学教育体系
强调”科学和工程“、”实践核心概念“、”跨学科概念“等内容的是美国的科学教育体系。
“科学与工程实践”是美国《新一代科学教育标准》中三个维度之一，也是NGSS中从提法到理念都有所变化的部分。科学与工程实践是学生科学学习过程中必不可少的维度和环节，是学生构建学科核心概念和跨学科概念的途径和方法。
与框架一致的标准和表现预期必须考虑到：要让学生完全理解科学与工程概念，必须让他们参与探究实践，以及使这些概念得以形成和完善的讨论。同时，如果不能为学生提供有具体内容的情境，学生就不能在实践中学习或展示其能力。
《框架》和NGSS中都显示每个预期表现必须结合相关的实践，意味着学科核心概念和跨学科概念的学习是通过实践活动达成的，评价也不会将学生对核心概念的理解与其使用科学和工程的实践能力分开。
通过科学实践开展科学教学与学习符合科学的本质，也是现代科学教育发生重大转变、形成共识的教学法。但显然NGSS中所提的科学与工程实践不同以往，有着全新的内涵、特征和体系。本文以此为重点分析内容，以了解如何运用NGSS中的实践发展体系指导教学。
美国教育体系的主要特点如下：
1、联邦政府：美国国家科学基金会（NSF）是负责联邦资助研究和科学教育计划的主要机构之一。除此之外，其他联邦部门如美国能源部、国家航空航天局、美国国家卫生研究院等也在不同程度上支持着科学教育。
2、各州政府：各州政府是定制科学教育课程标准和制定教育政策的主体之一。每个州都有自己的标准和测试考试，包括“全国评估教育进步”（National Assessment of Educational Progress，简称NAEP）等。
3、地方政府：在美国，教育是地方政府的管辖范围之一。因此，每个城市或县都有自己的公立学校系统，而私立学校也是一个重要的教育选择。
4、私人机构和非营利组织：美国还有一些私人机构和非营利组织致力于推广科学教育。例如，美国化学协会和美国物理学会为教师提供培训和支持服务，同时也鼓励学生参加科学竞赛和夏令营等活动。
总体来说，美国的科学教育体系强调学生实践能力和探究精神的培养，注重学生对科学概念的理解和应用，强调学生的主动性和自主学习能力。同时，该体系依托着联邦政府、州政府、地方政府以及私人机构和非营利组织等多个组织机构，形成了一个完整的教育生态系统，为科学教育的发展提供了有力的支撑和保障。
以上就是关于科学课程的四个跨学科概念相关问题的回答。希望能帮到你，如有更多相关问题，您也可以联系我们的客服进行咨询，客服也会为您讲解更多精彩的知识和内容。
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